В предыдущей статье мы описали принцип работы САР уровня воды в резервуаре, а также рассмотрели математическое описание элементов схемы. Сегодня рассмотрим математическое описание объекта управления и рассмотрим критерий управления данной САР.
Математическое описание объекта управления (резервуар)
На входе резервуара установлена заслонка с сечением F1. Жидкость с нагрузкой q1, поступает через сечение F1 в резервуар с объемом V, где устанавливается уровень жидкости h. Жидкость с нагрузкой q2 будет поступать пользователю.
Входной величиной дифференциального уравнения является изменение сечения F1, а выходной величиной является изменение уровня жидкости:
Дифференциальное уравнение:
где g – удельный вес жидкости, P1- давление жидкости на входе, P2 – давление жидкости на выходе, Q – количество жидкости, которая протекает по трубопроводу, h0 – максимальная высота подъема жидкости в резервуаре.
Резервуар является апериодическим звеном и имеет передаточную функцию:
Статическая характеристика:
Критерий управления
Критерием управления системы является поддержание постоянного уровня воды в резервуаре.
X – степень открытости клапана, м.
Y – высота подъема жидкости в резервуаре, м3.
L – перемещение штока серводвигателя, м.
P – давление, которое подается на мембрану серводвигателя, Па.
l – перемещение штока дифманометра, м.
P1-P2 – разница давлений, Па.
Структурная схема автоматического регулирования уровня воды в резервуаре имеет следующий вид:
Y – высота подъема жидкости в резервуаре, м3.
L – перемещение штока серводвигателя, м.
P – давление, которое подается на мембрану серводвигателя, Па.
l – перемещение штока дифманометра, м.
P1-P2 – разница давлений, Па.
Структурная схема автоматического регулирования уровня воды в резервуаре имеет следующий вид:
