5-mavzu. Boshqarish ob’ektlarini analiz qilish. Dinamik va statik xarakteristikalarini aniqlash

o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish xususiyati.
statik, astatik va noturg‘un ob’ektlar
Ob’ektning g‘alayonlanish paydo bo‘lganidan so‘ng odam yoki avtomat rostlagich yordamisiz yana muvozanat holatiga qaytish xususiyati o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish deyiladi. o‘z-o‘zidan to‘g‘rlanishning sonli qiymati o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish darajasi (koeffitsienti) va tarqalish tezligi orqali baholanadi.
O‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish darajasi g‘alayonlovchi ta’sirning shu ta’sir natijasida sodir bo‘ladigan rostlanuvchi kattalikning chetga chiqishiga bo‘lgan nisbatiga teng:

bu erda, -ob’ektdagi modda yoki energiyaning nisbiy qo‘shilishi; - ob’ektdagi modda yoki energiyaning nisbiy ayirmasi sarfi; - rostlanuvchi ob’ektdagi ko‘rilayotgan vaqt mobaynida yoki energiyaning qo‘shilishi va sarfining nisbiy ayirmasi; rostlanuvchi ob’ektning nisbiy chetga chiqishi; o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish darajasi o‘lchovsiz kattalik.
Chiziqli ob’ektlar uchun o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish koeffitsienti kirish signalining ko‘rilayotgan o‘tish kanali bo‘yicha ob’ektning kuchayish koeffitsientiga teskari kattalikdir. SHuning uchun, qancha katta bo‘lsa, rostlanuvchi ob’ektning bir qiymatli g‘alayonlovchi ta’sir kuchidagi qoldiqli chetga chiqishi shuncha kichik bo‘ladi.
O‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish qobiliyatiga ega bo‘lmagan ob’ektlar neytral yoki astatik deyiladi. G‘alayonlovchi ta’sir bo‘lmasa, bunday ob’ektlar rostlanuvchi kattalikning istalgan qiymatida muvozanat holatda bo‘ladi. Agar muvozanat holati buzilsa, rostlanuvchi kattaliknig o‘zgarish tezligi g‘alayonlanish kattaligiga to‘g‘ri mutanosib bo‘ladi. o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish rostlanuvchi ob’ektning kirishida ham, chiqishida ham mavjud bo‘lishi mumkin. Nollik qiymatidan tashqari, u musbat yoki manfiy bo‘lishi mumkin.
o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanishi ma’lum qiymatga ega bo‘lgan ob’ektlar modda yoki energiyaning berilishi va iste’moli o‘rtasidagi tenglikni tiklash qobiliyatiga ega. Bunday ob’ektlar turg‘un yoki statik deyiladi.
Agar o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish darajasi bo‘lsa, ob’ekt ideal o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanishiga ega bo‘ladi. Bu demak, ob’ekt o‘zining muvozanat holati va rostlanuvchi kattaligining o‘zgarmas qiymatini har qanday g‘alayonlovchi ta’sirlar qiymatida ham saqlab qoladi.
o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish bo‘lmagan ob’ektlarning statsionar rejimi muvozanat holati bo‘zilganda qayta tiklanmaydi. Bunday ob’ektlar noturg‘un deyiladi.
Ichki energiya manbaiga ega bo‘lmagan sodda ob’ektlar, odatda, turg‘un bo‘ladi. Bunday manbalari bo‘lgan fizik tizimlar (masalan, tizimda o‘tayotgan jarayon ekzotermik reaksiya bilan birgalikda ketishi mumkin) noturg‘un bo‘lishi mumkin. Bu kabi ob’ektlarni rostlash qiyinlashadi, ayrim hollarda esa ular avtomatlashtirish imkoni umuman bo‘lmaydi.
5.1-rasmda statik, astatik, noturg‘un ob’ektlar va ideal o‘z-o‘zidan ob’ektlarning tarqalish egri chiziqlari keltirilgan. SHuni ham aytish kerakki, o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanishli ob’ektlar uchun avtomat rostlagichning-hojati yo‘q. Lekin, ideal o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish anish qobiliyatiga ega bo‘lgan asosiy kattalikni ob’ektda texnologik jarayonni rostlash uchun rostlanuvchi kattalik sifatida rostlash talablariga to‘g‘ri keladigan yordamchi kattalikni tanlash kerak. Masalan bir komponentli suyuqlikning doimiy bosimda qaynash jarayonini rostlash kerak.


5.1-rasm. Rostlash ob’ektlarining yugurish egri chiziqlari.
1-noturg‘un ob’ekt; 2 - neytral ob’ekt; 3 - turg‘run ob’ekt; 4 - ideal, o‘z- o‘zidan to‘g‘rilanadigan ob’ekt - rostlanuvchi kattalikning nisbiy chetga chiqishi.
Apparatning moddani qaynatish uchun etarli bo‘lgan issiqligi har qanday qiymatda bo‘lsa ham, suyuqlikning qaynash temperaturasi doimiy bo‘lgani uchun asosiy kattalik hisoblangan qaynash temperaturasining rostlagichidan foydalanmaslikka to‘g‘ri keladi. Bir komponentli suyuqlikning qaynash intensivligini boshqarish uchun yordamchi rostlanuvchi kattalik sifatida (agar apparatning gidravlik qarshiligidan o‘tadigan bug‘ tezligining o‘zgarishi natijasida bosim deyarli o‘zgarsa) bug‘lanuvchi suyuqlikning bug‘ bosimi (agar suyuqlik bug‘lanish tezligining doimiy kerak bo‘lsa), issiqlik tashuvchining apparatga uzatish temperaturasi tezligi yoki (o‘zgaruvchi yukli bug‘lalatgichning ishini ta’minlash kerak bo‘lsa) issiqlik tashuvchining uzatish tezligi va qayta ishlanayotgan suyuqlik o‘rtasidagi munosabatlari tanlanadi.
Turli ob’ektlar uchun o‘z-o‘zidan to‘g‘rilanish jarayonining o‘tish vaqti turlicha bo‘ladi. Bu vaqt rostlanuvchi kattalikning o‘zgarish tezligining g‘alayonlovchi ta’siri qiymatiga bo‘lgan nisbatidan iborat tarqalish tezligi orqali ta’riflanadi. Tarqalish tezligini ba’zan rostlanuvchi ob’ektning sezgirligi deyiladi. Bu ko‘rsatkichlarning fizik ma’nosi shundaki, u tarqalish vaqtiga teskari qiymatli kattalikdir. Tarqalish vaqti deb, chiqish kattaligining modda yoki energiyaning kirishi va chiqishi o‘rtasidagi maksimal nobalanslik holatidagi noldan o‘zining nominal qiymatiga etguncha o‘zgarish vaqtiga aytiladi. Nazariy jihatdan cheksizlikka teng tarqalish tezligi kirish parametrining o‘zgarish vaqtidagi chiqish parametrining o‘zgarishi bir onda sodir bo‘lishini bildiradi.
Оb’ektlarda kechikish
Agar rostlanuvchi ob’ektga g‘alayonlanuvchi yoki boshqariluvchi ta’sir ko‘rsatilsa, ob’ekt chiqishidagi rostlanuvchi kattalik shu zahoti emas balki birmuncha vaqt o‘tgandan so‘ng o‘zgaradi ya’ni ob’ektda jarayonning kechikishi hosil bo‘ladi. Modda (energiya) ning yaqinlashish yoki sarf o‘zgarishi bo‘yicha oniy (pog‘onali)g‘alayonlanishi ob’ekt uchun eng yomon holdir. SHuning uchun, rostlash tizimlari pog‘onali g‘alayonlanish uchun mos hisoblanadi.
Ob’ektdagi kechikish qarshiliklar mavjudligi va tizimning inersionaligi bilan izohlanadi. Sof (transport) va oraliq (sig‘imli) kechikishlar mavjud.
G‘alayonlovchi yoki boshqaruvchi ta’sir ko‘rsatilgan paytdan boshlab rostlanuvchi kattalik ob’ekt chiqishida o‘zgara boshlagan paytgacha o‘tgan vaqt sof kechikish deyiladi. Bu vaqt ta’sir ko‘rsatilgan nuqta bilan rostlanuvchi kattalikning modda yoki energiya oqimining harakat tezligi va g‘alayonlovchi hozirgi qiymati o‘lchanadigan nuqta orasidagi masofada aniqlanadi. Sof kechikish tashqi ta’sirning shakl va qiymatiga ta’sir qilmay, faqat ob’ekt chiqishidagi reaksiyani vaqt mobaynida siljitadi. Agar kirish ta’siri sinusoidal xarakterga ega bo‘lsa, ob’ekt sof kechikishi mavjudligi chiqish signalining faza bo‘yicha kechikishiga olib keladi:

Agar ob’ektdagi modda yoki energiya harakatining tezligini cheksiz kattalikkacha etkazish mumkin bo‘lsa, sof kechikishni nolga tenglashtirish mumkin bo‘lar edi. Sof kechikishni minimumga etkazish uchun datchik sezgir elementini va ijro etuvchi mexanizmning rostlovchi organini bir-biriga hamda rostlovchi ob’ektga mumkin qadar yaqin joylashtirish lozim.