Многоемкостные объекты с самовыравниванием

Эти объекты, также как и одноемкостные, обладают способностью самостоятельно приходить в новое состояние равновесия после нанесения им возмущения, однако переходные процессы в них отличаются от процессов в одноемкостных объектах.

Рассмотрим в качестве примера объект, состоящий из двух бассейнов, соединенных трубопроводом (рисунок 10.3).

Рисунок 10.3.1 Многоёмкостный объект с самовыравниванием

Регулируемая величина – уровень воды во втором бассейне , а входная – изменение притока воды в 1-й бассейн . Увеличим приток жидкости на входе, тогда начнет расти уровень воды в 1-м и во 2-м бассейнах.

Однако изменение будет запаздывать относительно изменения , т.к. при этом потребуется время на перетекание жидкости из 1-го бассейна во 2-й.

Такое запаздывание называется емкостным и зависит от сопротивления соединительного трубопровода.

Рассматриваемый объект можно рассматривать в виде последовательного соединения двух апериодических звеньев 1-го порядка.

.

Таким образом, рассматриваемый объект подобен апериодическому звену 2-го порядка. После нанесения возмущения изменение регулируемой величины начинается с возрастающей, а затем с убывающей скоростью. Кривая имеет точку перегиба, в которой скорость изменения регулируемой величины монотонна, с течением времени регулируемая величина стремится к установившемуся значению.