Page 56 - Івано-Франківський національний технічний
P. 56

Q 2   a 2    gH ,
                      або
                                                    Q 2   a н  H                                                         (3.16)

                      де а  – коефіцієнт гідравлічного опору,  a       н   a г   g . Підставляючи (3.16) в
                           г
               (3.15), отримуємо
                                                  dH
                                                S        Q    a    H .                                                 (3.17)
                                                   dt     1     н
                      Одержана  математична  модель  гідравлічного  об'єкта  є  нелінійною.  При
               малих  відхиленнях  регульованої  величини  Н  від  усталеного  (заданого)
                              (0)
               значення  Н   рівняння  (3.17)  можна  лінеризувати.  Нехай  H                      H   ) 0 (  H ,
               Q 1   Q 1  ) 0 (  Q ,  де  верхнім  індексом  «нуль»  позначені  усталені  значення

               відповідних  величин.  Тоді  функцію                 H   розкладемо  в  ряд  Тейлора,
               обмежившись лише лінійним членом
                                                                        1
                                                     H       H   ) 0 (         H .
                                                                     2  H   ) 0 (
                      3  врахуванням  останнього  співвідношення  і  рівняння  матеріального

               балансу  в  усталеному  режимі  Q        1  ) 0 (  a н  H  ) 0 (  0,  вираз  (3.17)  набуде  такого
               вигляду:
                                           dH                    1
                                         S          Q    a               H                                           (3.18)
                                            dt        1    н  2  H   ) 0 (
                      або
                                                        d   H
                                                    T               H    K     Q ,
                                                     ok
                                                          dt               ok    1
                                2  H  0   2 / 1  S                                                           2 / 1
                      де T                   - постійна часу керованого об’єкта,  K             2a  1  H  0    -
                           ok                                                               ok     н
                                     a н
               передавальний коефіцієнт об'єкта.
                      Враховуючи  рівняння  (3.18)  і  структурну  схему  ПВМ,  складемо
               структурну схему об'єкта моделювання (рисунок.3.3).
                      Оскільки  перепад  тиску  на  регулюючому  органі  ПВМ  -  P                 P 1  P ,  де
                                                                                                          2
                P 2   gH , то  P   2    g   H .

                      Визначимо значення величин Q  i Q
                                                             z    P
                                                     a  z                     2 / 1  2    F
                                     Q         P                P   ) 0 (  P  ) 0 (        зт   ,
                                       z        0                1       2
                                                       z   0                       P       z   0
                                                           2 / 1     ) 0 (
                                                     P       P    P                      F   ) 0 (
                                  Q      a  z                 1    1              2 / 1    зт      ,
                                    P       0                        ) 0 (  P
                                                    P        P 2  P 2                  P 1  ) 0 (  P 2  ) 0 (
                                        ) 0 (
                      де P    ) 0 (  gH .
                           2
                      Величину  F     зт  z   визначають,  знаючи  конструктивну  характеристику
               регулюючого  органу,  яка  виражає  залежність  зміни  відносного  прохідного
   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61