szafran,podstawy automatyki, właściwości elementów automatycznych
1. Właściwości elementów automatyki Każdy z elementów (członów) automatyki ma określone właściwości, których korelacja określa właściwości całego układu (polaczenia szeregowe, równoległe i sprzężenie zwrotne). Znajomośd właściwości poszczególnych elementów automatyki jest konieczna dla poprawnego doboru UAR i dla osiągnięcia wymaganej jakości regulacji. Wymaga sie dopasowania elementów UAR do danego obiektu regulacji. Należy poznad i odpowiednio uwzględnid właściwości obiektu oraz wszelkich elementów składowych UAR. Należy znad sposób zachowania sie obiektu którego praca chcemy kierowad, jak reaguje na zakłócenia, jakie czynności należy podjąd aby osiągnąd określony cel, itp. Co zrobid żeby& ? Co sie stanie gdy& ? 1.1. Właściwości elementów automatyki Właściwości elementu automatyki opisują sposób przetwarzania przez dany element automatyki sygnałów wejściowych (x) na sygnały wyjściowe (y). Zmianie może ulegad: " wartości sygnału (zwiększenie lub zmniejszenie) " postad sygnału " przebieg sygnału w czasie (opóznienie, wydłużenie, skrócenie, itp.) " i inne. 17 1.2. Właściwości elementów automatyki 2. Właściwości STATYCZNE Właściwości statyczne elementu automatyki określa charakterystyka statyczna. Opisuje ona zależnośd miedzy sygnałem wejściowym i wyjściowym danego elementu w stanie ustalonym (stanie statycznym). Charakterystykę statyczna wyznacza sie analitycznie lub doświadczalnie. 2.1. Analityczne wyznaczanie wł. Statycznych 18 Analityczne wyznaczanie charakterystyki statycznej polega na opisaniu układu za pomocą znanych zależności matematycznych (model matematyczny). PRZYKAAD 1: Zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania. Z literatury znana jest następująca zależnośd: Q = A U (ti te) [W] W uproszczeniu: Q = f (te). Otrzymujemy teoretyczny opis& Analityczne wyznaczanie charakterystyki statycznej polega na opisaniu układu za pomocą znanych zależności matematycznych (model matematyczny). PRZYKAAD 2: Miejscowa strata ciśnienia przy przepływie. Z literatury znana jest następująca zależnośd: W uproszczeniu: "p = f (v). Znając teoretyczny opis... 2.2. Doświadczalne wyzn. wł. statycznych Doświadczalne wyznaczanie charakterystyki statycznej: 1. Podanie do elementu automatyki znajdującego sie w stanie ustalonym znanego, niezmiennego sygnału wejściowego x 2. Zmierzenie odpowiadającej mu stałej wartości sygnału wyjściowego y po ponownym osiągnięciu przez element stanu ustalonego. Pomiary wykonuje sie w kilku seriach dla różnych wartości sygnału wejściowego x, za każdym razem w stanie ustalonym. Aproksymacja punktów (x,y) daje graficzna postad charakterystyki statycznej. PRZYKAAD 3: Charakterystyka pompy opisująca zależnośd wysokości podnoszenia H i wydajności G. W uproszczeniu: H = f (G) 19 Pomiary wykonano w 4 seriach, dla wydajności G1, G2, G3 i G4. Dla ka_dej wydajnosci w stanie ustalonym odczytano osiagnietą wysokośd podnoszenia H. Otrzymane punkty interpolowano do linii charakterystyki pompy. 3 Właściwości dynamiczne Właściwości dynamiczne elementu automatyki określa charakterystyka dynamiczna. Przedstawia ona zmiennośd w czasie sygnału wyjściowego y po zmianie sygnału wejściowego x. Jest to odpowiedz dynamiczna elementu automatyki na zmianę sygnału wejściowego. Charakterystykę dynamiczną określa się analitycznie lub doświadczalnie. 3.1 Analityczne wyzn. wł. dynamicznych Analityczne określanie właściwości dynamicznych układu realizuje się za pomocą równao różniczkowych (interpretacja graficzna) lub za pomocą transmitancji operatorowych będących funkcjami zmiennej zespolonej s: G(s) = Y(s) / X(s) gdzie: X(s) i Y(s) to postad operatorowa odpowiednio sygnału wejściowego i wyjściowego Transmitancje operatorowe podstawowych elementów automatyki podane sie w literaturze. Można je również wyznaczyd dla danego obiektu. 3.2 Doświadczalne wyzn. wł. dynamicznych Doświadczalne określanie właściwości dynamicznych: 20 1. Obiekt w stanie ustalonym. 2. Podanie na wejście odpowiednio dobranego, znanego, zmiennego w czasie sygnału wejściowego x WYMUSZENIA. 3. Rejestracja wywołanych nim zmian sygnału wyjściowego y aż do ponownego osiągnięcia stanu ustalonego. Jest to odpowiedz układu (funkcja przejścia) miedzy dwoma stanami ustalonymi. Odpowiedz układu zwana również funkcja przejścia miedzy dwoma stanami ustalonymi: 21