Входной координатой исполнительного устройства является регулирующее воздействие, выходной – расход вытекающей жидкости. Минимальная комплектация данного исполнительного устройства следующая (рисунок 3):
1. Исполнительный механизм;
2. Регулирующий орган.
u A=0-1 Q
Рисунок 3 – Структурная схема исполнительного устройства
Назначение ИМ: преобразование регулирующего воздействия в перемещение штока. Что ведет к изменению степени открытия клапана. Изменение степени открытия ведет к изменению расхода среды через РО. ИМ может являться пневмо- и электроприводом. Пневмопривод относится к объектам с емкостным запаздыванием, электропривод – характеризуется постоянной скоростью изменения положения штока. В данной работе рассматривается мембранный ИМ.
Динамика ИМ описывается уравнением (6).
, (6)
где u, A – входная/выходная координаты;
τ – время чистого запаздывания объекта,
Tк – постоянная времени объекта (Tк=2с);
k0 – коэффициент усиления объекта (k0=1).
Решим это уравнение относительно производной (7).
, (7)
РО описывается уравнением (8).
, (8)
где g – ускорение свободного падения;
A – степень открытия клапана (изменяется от 0 до 1);
Sкл – проходное сечение клапана.
.