Типовые динамические характеристики объектов
По внешнему виду наиболее распространенные временные характеристики объектов можно классифицировать по двум видам — характеристики с самовыравниванием и без само выравнивания, причем и те и другие рассматриваются для одно - и многоемкостных объектов.
Природу самовыравнивания и вид характеристик с самовыравниванием мы рассматривали в § 11 и 21 при изучении динамических характеристик звеньев систем авторегулирования. Одноемкостные объекты представляют собой одно типовое звено, много емкостные — несколько типовых звеньев, включенных по последовательной, параллельной или смешанной схеме. Все четыре типа характеристик приведены на рис. 34.
Одноемкостное звено с самовыравниванием (рис. 34, а) представляет собой характеристику инерционного звена, поэтому основные параметры характеристики, необходимые для настройки регулятора на процесс (коэффициент усиления объекта к об и постоянная времени объекта Тоб), определяют так же, как и для инерционного звена (см.
§ 15).
Характеристика с самовыравниванием многоемкостного объекта (рис. 34, б) имеет точку перегиба а. На участке оа кривая вогнута, а на участке cd выпуклая. Точка перегиба лежит в центре линейного отрезка ас. К точке перегиба кривой проводят касательную. Касательная на оси времени отсекает отрезок, который обозначается т Оо-
Постоянную времени объекта Тоб определяют как проекцию касательной на ось времени. Таким построением характеристика приводится к характеристике двух последовательно соединенных звеньев — транспортного запаздывания и инерционного звена. Говорят, что характеристика объекта аппроксимируется (заменяется) характеристикой транспортного запаздывания и инерционного звена.
Характеристика одноемкостного объекта без самовыравнивания (рис. 34, е) является характеристикой интегрирующего звена. Единственный параметр характеристики еоб равен tg а. Многоемкостный
Рис. 34. Типовые временные характеристики одно - (а и б) и многоемкосгных (в и г) объектов с самовыравниванием (/) и без самовыравнивания объект без самовыравнивания (рис. 34, г) аппроксимируется характеристикой последовательно включенных звеньев траьспортного запаздывания и интегрирующего звена. Определение основных параметров характеристики тоС и єоб видно из построения касательной.
Частотные характеристики типовых многоемкостных объектов, аппроксимированных элементарными звеньями, совпадают с частотными характеристиками схем соединений соответствующих звеньев (см. габл. 4). Многоемкостному объекту с самовыравниванием соответствуют частотные характеристики последовательно включенных инер - цнонного звена и звена транспортного запаздывания. Многоемкостному объекту без самовыравнивания соответствуют характеристики последовательно включенных звеньев — транспортного запаздывания и интегрирующего звена.