Общие сведения

Любое технологическое оборудование (установка, агрегат), в котором реализуется тот или иной технологический процесс, в автоматике называют, объектом регулирования (ОР). Например, дробилка конусная среднего или мелкого дробления, в ней реализуется технологический процесс дробления; флотационная машина камерного типа пневмо-механическая, в ней реализуется процесс флотационного обогащения; смесительная емкость, где осуществляют перемешивание пульпообразных продуктов с реагентами; накопительная емкость с сыпучим материалом (бункера) и т. д.

С точки зрения теории автоматического управления каждый объект регулирования имеет входные и выходные воздействия.

Входные воздействия, в свою очередь, подразделяются на входные управляющие и входные возмущающие воздействия. Кроме того, часто в качестве входных воздействий рассматривают помехи.

Входные управляющие воздействия – это воздействия, которые могут быть оперативно целенаправленно изменены и которые влияют на выходные величины объекта.

Входные возмущающие воздействия – это воздействия, которые изменяются случайным образом во времени, влияют на выходные показатели. Возмущающие воздействия в лучшем случае могут быть автоматически измерены, но не могут быть целенаправленно изменены по нашему желанию.

Помехи – это входные воздействия, изменяющиеся случайным образом во времени и влияющие на выходные показатели, которые не могут быть ни измерены, ни автоматически изменены для получения требуемых выходных показателей.

В качестве выходных воздействий, как правило, рассматривают технологические показатели, характеризующие качество продукции, состояние агрегата или оборудования.

В теории автоматического управления для изображения объекта регулирования, как и любого другого элемента системы, используют прямоугольник произвольного размера и линии связи (рис. 1).

Рис. 1. Характеристика входных и выходных воздействий объекта регулирования

В каждом объекте регулирования выделяют каналы регулирования и каналы передачи возмущающих воздействий.

Канал регулирования – это связь какого-либо выходного показателя y_J с входным регулирующим воздействием x_i.

По любому каналу регулирования объект характеризуют статическими и динамическими характеристиками.

Статической характеристикой объекта по какому-либо из каналов регулирования называют зависимость выходной величины y_J от входной x_i в установившемся режиме.

Динамические характеристики объекта могут быть представлены:

1) в виде дифференциального уравнения;

2) передаточной функции;

3) кривой разгона;

4) импульсной переходной функции;

5) амплитудно-фазных частотных характеристик.

Первые два способа задания, т. н. аналитические способы задания, возможны, когда известны законы, явления, в соответствии с которыми функционирует объект и, таким образом, может быть получено его математическое описание.

Следующие характеристики объектов получают экспериментальным путем.

Динамические характеристики необходимы для определения динамических параметров объектов регулирования.