Моделирование детерминированных объектов управления

Объектом управления называют технологический процесс или аппарат, режим которого зависит от внешних влияний и может поддерживаться на заданном уровне автоматической системой управления. Примером объекта управления является теплообменный аппарат, конденсатор ректификационная колонна, абсорбер, часть трубопровода и др.
Входы объекта управления делятся на управляющие влияния – управления и возмущающие влияния — возмущения. Управляющие влияния являются результатом действий регулятора. Они обеспечиваются через исполняющий устройство или регулирующий орган. Таким образом, управляющее влияние является выходом регулятора и входом объекта управления.
Объекты управления могут иметь несколько выходных и входных параметров. Одни входные параметры влияют на выходные значительнее, другие влияют меньше. Для оценки силы влияния входных параметров на выходные используют понятие чувствительности. Чувствительность канала влияния оценивается отношением изменения выходной величины ΔУ на смену входной величины ΔХ . Отношение ΔУ/ΔХ называют коэффициентом передачи объекта. Чем больший коэффициент передачи (чувствительность канала), тем эффективнее управление за этим каналом.
Объект управления может работать в стационарном и динамическом режимах. В процессе нормальной эксплуатации объекты управления, как правило, находятся в неустановившихся, переходных, динамических режимах. Поведение объекта управления в динамическом режиме определяют его динамические свойства, основные из которых такие: аккумулирующая способность самовыравнивание и быстродействие.
Аккумулирующая способность — это свойство объектов накапливать вещество или энергию в переходных режимах. Объект управления может иметь одну или несколько аккумулирующих емкостей. Например, ресивер имеет одну емкость, а рекуперативный теплообменник — две.
Самовыравнивание объекта управления — способность объекта самостоятельно возвращаться в равновесное состояние после изменения своей входной величины. Исходя из критерия самого выравнивания, объекты управления делят на объекты с самим выравниванием и без самого выравнивания.
Быстродействие объекта управления — это скорость появления реакции объекта на возмущающий влияние. Объекты с мгновенной реакцией на ступенчатое возмущения называются безынерционными. Объекты, которые имеют значительную часовую задержку на возмущение, называют инерционными.
Задержка по времени реакции объекта на ступенчатое возмущение может иметь две причины: инерционность объекта то наличие чистого или транспортного запаздывания. Постоянной времени объекта называется время, за которое его исходная величина достигала бы нового постоянного значения после нанесения возмущения, если бы скорость ее изменения оставалась бы равной начальной. Постоянная времени объекта определяет его динамические свойства. Чем она больше, тем большая длительность переходного процесса, и, напротив.