Курс 3 • Урок 9 из 10 • 2 академических часа

Статические и динамические характеристики

Цель: Изучить тему «Статические и динамические характеристики» и закрепить её практическими заданиями и самопроверкой.

2 акад. часа чтение и разбор теории, решение задач, работа со схемой или виртуальным стендом и проверка понимания.

Основной материал

Статическая характеристика описывает установившееся соответствие входа и выхода. Но технологический процесс меняется во времени, поэтому важно, как быстро прибор реагирует.

Время отклика

Датчик температуры в массивной защитной гильзе реагирует медленнее, чем маленький чувствительный элемент без гильзы. Это не обязательно ошибка - прибор может быть точным в установившемся режиме, но запаздывать при быстром процессе.

Постоянная времени

Для многих систем первого порядка скорость реакции описывается time constant. Через одну постоянную времени после ступенчатого изменения выход проходит примерно 63 % пути к новому установившемуся значению. Через несколько постоянных времени система практически устанавливается.

Dead time

Иногда реакция начинается не сразу. Например, датчик температуры расположен далеко по потоку от клапана, и продукт должен физически дойти до места измерения. Это чистое транспортное запаздывание. Оно особенно осложняет регулирование.

Практическая работа

Сравните два датчика: A достигает 90 % нового значения за 5 s, B за 40 s. Объясните, какой лучше для быстрого защитного контура и почему при выборе важна не только статическая точность.

Самопроверка

• Чем статическая характеристика отличается от динамической?

• Что такое response time?

• Что означает time constant?

• Что такое dead time?

• Почему медленный датчик может ухудшить PID-регулирование?

Что нужно запомнить

  • Статическая характеристика описывает установившееся соответствие входа и выхода.
  • Но технологический процесс меняется во времени, поэтому важно, как быстро прибор реагирует.
  • Датчик температуры в массивной защитной гильзе реагирует медленнее, чем маленький чувствительный элемент без гильзы.
  • Это не обязательно ошибка - прибор может быть точным в установившемся режиме, но запаздывать при быстром процессе.
  • Для многих систем первого порядка скорость реакции описывается time constant.
Проверка знаний

Вопросы по уроку

Нужно 75%
Загрузка вопросов…