Projekt MŠMTEU peníze středním školám Název projektu školyICT do života školy Registrační číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ ŠablonaIII/2 Sada 37 AnotaceRegulované soustavy statické různých řádů Klíčová slova Regulovaná soustava, samoregulace, doba náběhu, doba průtahu, doba přechodu, řád regulované soustavy, kapacita, jednotkový skok PředmětMechatronika, Automatizace Autor, spoluautorIng. Josef Sýkora JazykČeština Druh učebního materiáluPrezentace, výklad Potřebné pomůckyPC, dataprojektor Druh interaktivityVýklad pomocí prezentace, vyhledávání informací Stupeň a typ vzděláváníStřední škola, učiliště Cílová skupina3. ročník, žáci 17 – 18 let, obor Mechatronik Speciální vzdělávací potřebyNe ZdrojeVlastní zdroje - viz poslední strana Regulované soustavy statické různých řádů 1 STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje VY_32_INOVACE_37_750

MECHATRONIKA Regulovanésoustavystatické

RS statická 0. řádu (bezkapacitní) Má zanedbatelnou kapacitu. Regulovaná veličina sleduje téměř bez zpoždění akční veličinu. Výstupní signál má stejný časový průběh jako signál vstupní, může mít pouze změněnou amplitudu. Příklady: krátký úsek kapalinového potrubí dělič napětí (potenciometr) převodovky motorů Přechodová charakteristika

RS statická 1. řádu (jednokapacitní) Má jednu kapacitu. Regulovaná veličina se u těchto soustav po skokové změně akční veličiny mění ihned s počáteční rychlostí úměrnou rozdílu mezi počáteční a konečnou hodnotou regulované veličiny. Tato rychlost se stále zmenšuje (je úměrná rozdílu mezi okamžitou a konečnou hodnotou regulované veličiny), až po určitém čase se regulovaná veličina ustálí na nové (konečné) hodnotě. Příklady: nádrž na kapalinu s volným výtokem integrační článek

RS statická 1. řádu (jednokapacitní) Charakteristickou veličinou této RS je doba náběhu T n. Je to doba, za kterou by výstupní veličina dosáhla nové rovnovážné hodnoty, kdyby změna probíhala největší, tj. počáteční rychlostí. Přechodová charakteristika

RS statická 2. řádu (dvoukapacitní) Vyznačují se tím, že mají dvě kapacity. Rychlost změny regulované veličiny je největší v inflexním bodě, na začátku odezvy a při dosažení rovnovážného stavu je rychlost změny nulová. Přechodová charakteristika Charakteristickými veličinami přechodové charakteristiky jsou doba průtahu T u doba náběhu T n

RS statická 2. řádu (dvoukapacitní) Doba průtahu T u Je to časový úsek mezi počátkem změny a bodem, v němž protíná přímku počátečního rovnovážného stavu tečna charakteristiky vedená jejím inflexním bodem (bodem obratu). Součet těchto dvou časů je doba přechodu T p T p = T n + T u Příklady: dvě tlakové nádrže s volným odtokem řazené za sebou různé tepelné soustavy (pece)

RS statické vyšších řádů (několikakapacitní) Obsahují více kapacit, jejichž počet určuje řád soustavy. Přechodová charakteristika má obdobný tvar jako přechodová charakteristika soustavy 2. řádu zvětšuje se však doba průtahu T u, která velmi nepříznivě ovlivňuje regulaci čím je T u delší, tím vyšší je řád soustavy Příklad: většina tepelných soustav, např. plynové pece při regulaci teploty

RS statické vyšších řádů (několikakapacitní) Jsou popsány obecně diferenciální rovnicí s n. x (n) (t) + s n-1. x (n-1) (t) s 2. x´´(t) + s 1. x´(t) + s 0. x(t) = y(t) Přenos statických soustav vyšších řádů je kde n je řád soustavy (počet kapacit)

Souhrn učiva Kontrolní otázky: 1.Co určuje řád regulované soustavy? 2.Co znamená, že regulované soustavy „mají kapacitu“? Jaký vliv má kapacita na chování RS? 3.Co to je T u a T n a jaký vliv mají na regulovatelnost regulované soustavy? Co to je T p ? 4.Nakresli přechodovou charakteristiku RS statické 2. řádu a vyznač na ní časové konstanty!

11 STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Použité zdroje Text i obrázky vlastní