Почему задержка в управлении уровнем жидкости бывает такой большой, и почему необходимо использовать каскадное управление уровнем и расходом жидкости?
Thread Content
Для контроля уровня жидкости используется каскадный контроль уровня и расхода. Причина этого заключается в том, что при использовании одноканального контроля возникает значительная задержка. Как следует понимать эту задержку? Разве уровень жидкости не должен меняться каждый раз, когда в устройство поступает жидкость? Когда расход становится равным 0, уровень жидкости также сразу прекращает меняться. Почему же возникает задержка?
Что касается контроля уровня жидкости, то здесь речь идет о резервуаре или другом объемном устройстве. Математическая модель резервуара, как я помню, рассматривалась в учебниках по автоматическому управлению в университете; для однокамерного резервуара такая модель описывается с использованием элемента первого порядка с задержкой. Следовательно, сам объект управления является объектом с задержкой. При одноканальном управлении невозможно устранить влияние этой задержки. Во вспомогательной цепи последовательного управления (то есть цепи, отвечающей за расход жидкости) элементы находятся ближе к регулирующему клапану, поэтому задержка там меньше, что позволяет снизить ее влияние на основную переменную управления. Я помню примерно столько, а конкретные объяснения лучше найти в разделе технической документации, посвящённом анализу каскадного управления! :P
Существует два вида каскадного управления уровнем жидкости и расходом: один — каскадное управление на основе уровня жидкости на входе и на выходе, другой — каскадное управление уровнем жидкости на выходе и расходом на выходе (управление уровнем жидкости на основе параметров входящей жидкости встречается редко, его не учитывают). Контроль выходного потока и регулирование его объема, как правило, не предназначены для устранения задержек, а должны способствовать стабилизации выходного потока. Это делается для того, чтобы избежать значительных колебаний выходного потока, которые могут возникнуть в результате простого контроля уровня жидкости. В таких случаях допускаются более значительные колебания уровня жидкости. Последовательное управление потоком на входе (неконтролируемым) и уровнем жидкости на выходе должно решить проблему задержки в управлении жидкостью; здесь основная цель — стабилизация уровня жидкости, при этом допускаются значительные колебания потока на выходе.
Это не задержка: дело в том, что диаметр резервуара велик, поэтому временная константа также велика. Кроме того, когда основным фактором помех является расход жидкости, необходимо использовать комбинированный контроль уровня жидкости и расхода для повышения его стабильности.
Причин задержки множество, одна из них — проблемы в проектировании. Например, при управлении уровнем жидкости, если объем резервуара велик, а диаметр клапанов для подачи или отбора жидкости слишком мал, то, даже когда клапаны полностью открыты или закрыты, изменение уровня жидкости происходит очень медленно
1. Разве уровень жидкости не меняется просто от того, что в устройство поступает поток? ——Стабильный приток плюс стабильный отток — после нахождения точки равновесия уровень жидкости не будет меняться. 2. Когда расход становится равным 0, уровень жидкости также немедленно прекращает меняться. ——Подача внезапно становится равной 0, а клапан сброса ещё не успевает закрыться, поэтому на этом этапе уровень жидкости быстро падает, а не прекращает меняться.