Пример 1. Расход устанавливается положением вентиля

Расход устанавливается положением вентиля. При постоянном приложенном давлении расход пропорционален положению вентиля. Отношение между положением вентиля и расходом может быть определено уравнениями или экспериментально.

Результаты в отношении системы, состоящей из «вентиля» с выходной переменной «расход» и входной переменной «установка вентиля»:

Рис. 1 Разомкнутая система

Резервуар с водой должен быть установлен при постоянной температуре. Вода нагревается паром, протекающем по трубе. Скорость потока пара может устанавливаться вентилем.

Задача реализуется в управляемой системе с входным параметром «температура в резервуаре» и выходным параметром «позиция управляемого вентиля».

Эта система может управляться регулирующим воздействием вентиля. Это позволяет достичь желаемого расхода. Но если давление начинает изменяться, то расход тоже испытывает флуктуации (колебания). В этой «открытой» системе регулирование должно выполняться вручную. Если регулирование должно выполняться автоматически, система должна быть с замкнутым контуром – закрытая.

Последовательность в этой системе управления:

• Позиция вентиля влияет на скорость потока (расход) внутри трубы.

• Количество пара определяет количество теплоты, проходящее через ванну.
• Температура в ванне растёт, если поступление теплоты больше, чем потери теплоты.
• Температура в ванне убывает, если поступление теплоты меньше, чем потери теплоты.

Эта последовательность даёт отношение между входными и выходными параметрами.

Достоинство создания систем с определением входных и выходных параметров и представление этих систем как блока – это то, что такое представление отделяет проблему упавления от специфики оборудования и позволяет видеть проблему создания управляемой системы. Все разновидности управляемых систем демонстрируют такие свойства и могут быть рассмотрены таким же образом