ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Образует ли контур регулирования порочный круг из "Кибернетика и ее будущее " Мы уже видели, что помехи эти неизбежны, они носят случайный характер и не могут быть рассчитаны заранее. Поэтому и возникает потребность в регулировании. [c.44] Разумеется, действие помех можно уравновесить лишь в том случае, если регулирующее устройство обладает достаточной мощностью. Если, например, температура в печи должна поддерживаться на уровне 600° С, а помехи могут снизить ее на 200° С, то нагревающее устройство должно быть в состоянии создать (при отсутствии поме.ч) температуру в печи, равную 800° С. [c.44] Но это известно нам и без всякой кибернетики. [c.45] Здесь же нас будет интересовать продолжительность процесса регулирования во времени. Для того чтобы управляющие воздействия дошли до всех элементов контура регулирования, требуется какое-то время — это закон природы. Вы ведете автомобиль и нажимаете на педаль акселератора, но даже самая мощная машина разовьет требуемую скорость не сразу же, как только вы нажмете на педаль, а несколькими секундами позже. В холодном помещении вы включаете паровое отопление, но воздух прогреется до заданной температуры только через полчаса. Водитель неожиданно видит перед собой на проезжей части пешехода, но до того, как он сможет остановить машину, проходит некоторый промежуток времени, обусловленный психологическим шоком и инерцией автомобиля. [c.45] Такое запаздьтание сильно снижает качество регулирования. Это напоминает ситуацию с пожарной командой ее вызывают, когда беда уже случилась (помеха возникла). Даже если пожарная машина едет с максимальной скоростью и ей дают зеленую улицу , она все равно приезжает с опозданием, — помеха (огонь) уже успела причинить значительный ущерб. Эта задержка в поступлении информации представляет собой очень важную проблему. [c.45] Эта функция равна нулю при i О, в момент Г = О она увеличивается на константу (например, на 1) и сохраняет это значение для всех Г 0. [c.45] Реакция на воздействие, осуществляемое в форме скачкообразно изменяющейся функции, называется реакцией на скачок. [c.46] В частности, реакция на единичный скачок называется функцией перехода. [c.46] На рис. 35, б показан процесс нагревания паяльника, при котором входное воздействие (включение паяльника в сеть) тоже описывается скачкообразно изменяющейся функцией. И здесь возникает задержка, связанная с преобразованием электрической энергии в тепловую накопление тепловой энергии идет постепенно и замедляется ее расходом на нагревание окружающего воздуха - теплоотдачей. Конечная температура паяльника является результатом этого процесса. [c.46] Аналогичный процесс происходит с рычажньпуо весами. Если мы положим на чашку весов груз, то рычаг вначале отклонится слишком сильно и будет еще некоторое время колебаться, пока не придет в равновесие. График этих колебаний показан на рис. 36. 1фивая напоминает колеблю-шуюся кривую температуры больного. Да и здесь мы имеем дело со своего рода болезнью, которая не дает элементу быстро передавать полученное воздействие. Если бы мы захотели ввести информацию об этих отклонениях в контур регулирования, результаты были бы самые плачевные. [c.46] Точка В радиатор отопления нагрег- я сам и начал нагревать воздух. Температура поднимается, но прошел уже целый час с того момента, когда отопление было включено. [c.46] Точка С в 9.45 температура воздуха поднялась до 20° С. Цель достигнута, — отопление отключается. Но происходит неожиданное температура продолжает расти. Причина этого явления в том, что в отопительной системе еще остался пар, который продолжает отдавать свою тепловую энергию. [c.47] Точка Д в 10.30 вся накопленная тепловая энергия израсходована температура поднялась до 25°С. Только теперь начинается охлаждение. [c.47] Точка Е в 11.30 температура в комнате опускается до 20° С. Чтобы предотвратить дальнейшее охлаждение, вновь включается паровое отопление, но температура поначалу продолжает падать. Следствие (температура воздуха) отстает от причины (положения вентиля парового отопления). В рассмотренном случае запаздывание составляет около двух часов. Это время 5 одит на перемещение пара по трубе и теплообмен между радиатором и воздухом в комнате. [c.47] Такое запаздывание может стать серьезной проблемой, поскольку оно ухудшает качество регулирования, а рассчитать его заранее очень трудно. [c.47] На рис. 38 схематически показано, как регулирующее устройство борется с ограниченным по времени воздействием помехи, если где-то в контуре происходит задержка. Действие помехи и противодействие регулирующего устройства показаны жирными стрелками. И здесь инерщюнность отдельных элементов ухудшает результат. [c.47] Вернуться к основной статье