БСЭ. Стабилизация в... - Стабилитрон
Начало Вверх

СТАБИЛИЗАЦИЯ в автоматическом управлении и регулировании, поддержание заданного постоянного во времени значения одной (или нескольких) регулируемой величины x(t) вне зависимости от внешних (по отношению к объекту С.) и внутренних возмущающих (дестабилизирующих) воздействий f, стремящихся отклонить регулируемую величину от заданного значения x0(t)= хo = const (CM. Регулирование автоматическое). Можно стабилизировать не только к.-л. измеряемую регулируемую величину, напр, эффективное значение электрич. напряжения, но и любую заданную её функцию (и даже функцию неск. первичных измеряемых величин).

Количеств, характеристику эффективности С. даёт безразмерный коэфф. стабилизации $\sigma$, равный частному от деления малого относит, изменения дестабилизирующего воздействия $\Delta$f/f на вызываемое им малое же относит. изменение регулируемои величины $\Delta$х/х ; в пределе малые изменения заменяют дифференциалами:
2428-1.jpg

Идеальная С. достигается при $\sigma$-> бескон. Дестабилизирующих воздействий может быть несколько; соответственно этому вычисляют коэфф. С., характеризующие влияние каждого из факторов. Если дестабилизирующие воздействия регулярные и взаимно независимые, то общее влияние на стабилизируемый параметр равно алгебраич. сумме этих воздействий. Если же дестабилизирующие воздействия нерегулярные (случайные), то их совместное влияние на стабилизируемый параметр оценивается геометрич. суммой отд. воздействий.

Часто при общем расчёте системы С. пользуются коэфф. $\sigma$-1; идеальная С. регулируемого параметра достигается при $\sigma$-1 -> О. Нередко вместо коэфф. $\sigma$ и $\sigma$--1 для оценки работы системы С. пользуются значениями относительного ($\delta$) или абсолютного ($\Delta$) отклонения стабилизируемой величины от заданного постоянного значения. Различают $\sigma$$\sigma$--1$\delta$ и $\Delta$ для мгновенных значений регулируемой величины x(t) (т. н. кратковрем. стабильность) и для средних её значений за продолжит, промежуток времени, характерный для рассматриваемой системы и процесса С. (т. н. долговрем., или интегральная, стабильность). Кроме того, при медленном изменении x(t) характерной величиной для оценки эффективности работы системы С. служит т. н. дрейф $\xi$, вычисляемый обычно как скорость ухода x(t) от заданного значения х0 (за определённый характерный промежуток времени от О до t1):
2428-2.jpg

Устройства С.- стабилизаторы - бывают двух осн. видов: без обратной связи и с обратной связью. Стабилизаторы без обратной связи могут быть параметрическими либо с автоматич. компенсацией дестабилизирующих воздействий. Стабилизатор с обратной связью представляет собой автоматический регулятор по отклонению регулируемой величины x(t) от значения хo, вырабатываемого задающим устройством.

В параметрич. стабилизаторах используется нелинейный стабилизирующий элемент, у к-рого в рабочем диапазоне выходная регулируемая величина почти не зависит от значения входных воздействий. При этом если влияние остальных дестабилизирующих воздействий по сравнению с изменением входной обобщённой величины мало, то на выходе параметрич. стабилизатора получаются почти постоянные значения регулируемой величины. Параметрич. стабилизаторы особенно широко применяют для стабилизации электрических величин, в частности электрического напряжения (см. Стабилизатор электрический).

В стабилизаторах с автоматич. компенсацией дестабилизирующего воздействия управляющая величина вырабатывается в функции этого единственного (или, во всяком случае, основного) фактора. В ряде случаев для автоматич. компенсации осн. дестабилизирующего воздействия так же, как и в параметрич. стабилизаторах, используют нелинейный элемент. Если существенных (для данной системы) стабилизирующих факторов два и более, то С. с автоматич. компенсацией дестабилизирующих воздействий обычно малоэффективна и как таковая в технике практически не применяется.

В этих случаях пользуются комбинированными стабилизаторами с двумя цепями регулирования: одной - по важнейшему возмущению (дестабилизирующему воздействию), т. е. без обратной связи, и второй - по отклонению, т. е. с обратной связью. При этом включение цепи с компенсацией дестабилизирующего воздействия значительно повышает быстродействие стабилизатора (снижает запаздывание при работе), поскольку регулирование по возмущению не нуждается в образовании отклонения регулируемой величины от заданного значения, на что уходит нек-рое время.

Стабилизатор с обратной связью имеет замкнутую цепь воздействий и осуществляет сравнение действительного мгновенного значения регулируемой величины x(t) с заданным хо. Сигнал рассогласования $\varepsilon$(?) = хо - x(t) преобразуется (при необходимости), усиливается и служит основой для управляющего воздействия, к-рое направлено (через регулирующий орган) в сторону уменьшения $\varepsilon$(t); последнее через обратную связь вновь поступает в элемент сравнения, где снова вырабатывается сигнал рассогласования, и т. д. до тех пор, пока не будет достигнут порог нечувствительности к.-л. элемента в цепи последоват. прохождения сигнала через стабилизатор.

Лит.: Дусавицкнй Ю. Я., Магнитные стабилизаторы постоянного напряжения, M., 1970; Л у к е с Ю. X., Схемы на полупроводниковых диодах, пер. с нем., M.,1972; Теория автоматического управления, под ред. А. В. Нетушила, ч. 2, M., 1972; Основы автоматического управления, под ред. B.C. Пугачева, 3 изд., M., 1974; Журавлев А. А., M а з е л ь К. Б., Преобразователи постоянного напряжения на транзисторах, 3 изд., M., 1974.

M. M. Майзель.

СТАБИЛИЗАЦИЯ ВАЛЮТЫ, проведение гос-вом мер по упорядочению ден. обращения. К ним относятся девальвация, деноминация, дефляция, нуллификация денег, ревальвация. В условиях общего кризиса капитализма, когда денежные системы капиталистич. стран переживают хронич. кризис, выражающийся в крушении золотого стандарта, переходе к инфляционному бумажно-ден. обращению, глубоком расстройстве сферы внутр. обращения и международных расчётов (см. Валютный кризис, Инфляция), С. в. носит лишь частичный, временный характер. См. также Денежные реформы.  

СТАБИЛИЗАЦИЯ НЕФТИ, удаление из нефти, выходящей из нефтяных скважин, остаточного количества углеводородных газов и лёгких жидких фракций после первичной дегазации. С. н. осуществляется на нефтяных промыслах или на головных перекачивающих станциях. В стабильной нефти содержание растворённых газов не превышает 1-1%. Углеводородные газы направляются на газоперерабатывающий завод (ГПЗ), а стабильная нефть - на нефтеперерабатывающий завод (НПЗ).

В установке С. н. (см. рис.) исходная нефть нагревается в теплообменниках до 200-250 0C и поступает в ректификационную колонну (давление 0,2-0,5 Мн/м2), из к-рой отводятся углеводородные газы и пары лёгкого бензина (газовый бензин) в конденсатор-холодильник, а затем поступают в газосепаратор, откуда несконденсированные газы направляются на ГПЗ, а жидкая фаза частично возвращается в ректификационную колонну для орошения. Остальная часть жидкой

Схема установки для стабилизации нефти: 1,5 - теплообменники; 2,6 - ректификационные колонны; 3,7 - конденсаторы-холодильники; 4,8- газосепараторы; 9 - подогреватели. I - исходная нефть; 11 - стабильная нефть; 111 - стабильный газовый бензин; IV - сухой газ; V - сжиженная пропан-бутановая фракция.

фазы проходит теплообменник, где нагревается, а затем поступает в ректификационную колонну (давление 0,8- 1,2 Mн/м2). Из колонны углеводородные газы отводятся в конденсатор-холодильник и далее поступают в газосепаратор. Из газосепаратора сверху отводится сухой газ, снизу - сжиженная пропан-бутановая фракция, часть к-рой возвращается в колонну для орошения, остальное направляется в ёмкость. Из колонн и через теплообменники и холодильники отбираются соответственно стабильная нефть и бензин. Для более полного отбора лёгких фракций колонны снизу нагревают.

Лит.: Гуревич И. Л., Технология переработки нефти и газа, 3 изд., ч. 1, M., 1972.

А. Г. Сарданашвили.

СТАБИЛИЗАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ, способ повышения стойкости полимеров к старению, основанный на применении веществ (стабилизаторов), способных тормозить развитие этого процесса. Выбор таких веществ, к-рые вводят в полимеры лри их синтезе или переработке, определяется механизмом реакций, вызывающих старение. В результате стабилизации скорость старения полимеров уменьшается иногда в 10 и более раз. Подробнее см. Стабилизаторы полимерных материалов, Старение полимеров.

СТАБИЛИЗАЦИЯ ТКАНЕЙ, то же, что 'термофиксация тканей.

СТАБИЛИЗАЦИЯ ЧАСТОТЫ в радиотехнике, поддержание постоянства частоты электрич. колебаний в автогенераторе (см. Генерирование электрических колебаний). Частота колебаний автогенератора может отклоняться от лервоначального значения под действием дестабилизирующих факторов, как-то: изменение темп-ры, влажности и атм. давления, изменение питающих напряжений и сопротивления нагрузки, шумы электровакуумных и полупроводниковых приборов, старение деталей, толчки и вибрация, радиоактивное облучение и т. д. Отклонение (уход) частоты приводит к нежелат. последствиям, таким, как взаимные помехи радиоприёму соседних (по частоте) радиостанций, "уход" (со временем) настройки радиовещательного супергетеродинного радиоприемника на принимаемую станцию и MH. др. Меры С. ч. направлены на повышение устойчивости частоты колебаний генераторов по отношению к дестабилизирующим факторам, т. е. на понижение нестабильности частоты генерируемых колебаний. Последняя характеризуется величиной относит, нестабильности частоты $\Delta$f/f, где $\Delta$f - отклонение частоты от первоначального значения f (нередко $\Delta$flf наз. также относительной стабильностью частоты). Различают нестабильность кратковременную (определяемую отклонением частоты за время <1 сек) и долговременную; на практике пользуются понятиями минутной, часовой, суточной, месячной и годовой нестабильности.

Повышения стабильности частоты в автогенераторе (уменьшения $\Delta$f/f достигают увеличением добротности коле-бат. контура, задающего частоту (см. Добротность колебательной системы), и уменьшением его температурного коэфф. частоты, выбором схемы, конструкции и режима работы автогенератора, его термостатированием, стабилизацией питающих напряжений и т. д.

Наиболее распространена кварцевая С. ч., при к-рой в качестве колебат. контура используют электромеханич. колебат. систему - пьезоэлектрич. кварцевый резонатор. Кварцевые генераторы создают на транзисторах, туннельных диодах или электронных лампах; они имеют нестабильность $\Delta$f/f = 10-6-10-10 и отличаются малыми габаритами, экономичностью и надёжностью. Высокая стабильность частоты кварцевого генератора достигается благодаря малому температурному коэфф. частоты кварцевого резонатора, устойчивости его параметров к внешним воздействиям и исключительно высокой добротности (до 107, тогда как добротность обычного колебат. контура в большинстве случаев составляет ~102). Радиотехнич. устройства с кварцевой С. ч. широко применяют в радиопередатчиках средней и большой мощности (см. Задающий генератор), эталонах и стандартах времени и частоты, в генераторах систем многоканальной связи и т. д.; при этом в диапазонных радиоустройствах используют декадный синтез частот (см. Синтезатор частот).

Наивысшей стабильностью частоты ($\Delta$f/f = 10-11-10-13) обладают квантовые стандарты частоты, что объясняется принципиально более высокой устойчивостью микросистем (атомов и молекул) по сравнению с макросистемами (колебат. контурами, объёмными и кварцевыми резонаторами и др.). Кроме того, микросистема, в отличие от макросистемы, не подвержена старению и механич. •воздействиям.

Лит.: Грошковский Я., Генерирование высокочастотных колебаний и стабилизация частоты, пер. с польск., M., 1953; Альтшуллер Г. Б., Кварцевая стабилизация частоты, M-, 1974.

А. Ф. Нлонский.  

СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ПЛАТФОРМА, платформа (площадка), не участвующая в угловых перемещениях космического летательного аппарата, на к-ром она установлена. Угловое положение С. п. относительно заданных направлений поддерживается неизменным с высокой точностью; в большинстве случаев эта задача решается при помощи гироскопов (см. Гиростабилизатор). С. п. предназначена для размещения на ней акселерометров, астродатчиков, остронаправленных антенн и др. устройств, требующих стабилизации углового положения, а также может служить позиционным датчиком в системе ориентации и угловой стабилизации, определяющим угловые отклонения космического летательного аппарата от заданных направлений.  

СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ОТБОР, форма естественного отбора, обусловливающая сохранение адаптивных признаков организмов в неизменных условиях окружающей среды. С. о. действует посредством удаления, или элиминации, особей, отклоняющихся от средней нормы. Поэтому под влиянием С. о. популяция остаётся неизменной по данному признаку, несмотря на непрерывно идущий процесс мутагенеза. Действием С. о. объясняются все случаи персистирования (см. Персистентные формы), брадителии, а также сохранение в процессе филогенеза древних, но не утративших своего адаптивного значения признаков. Напр., структура гормона щитовидной железы - тироксина - остаётся неизменной в течение всей эволюции позвоночных животных. В ходе С. о., согласно И. И. Шмальгаузену - автору термина "С. о.", происходит увеличение генетич. разнообразия популяции: при сохранении неизменным фенотипа накапливаются рецессивные аллели, вследствие чего генофонд популяции обогащается. Так образуется "мобилизационный резерв" наследственной изменчивости - скрытое генотипич. разнообразие популяции, становящееся материалом для эволюции при резких изменениях окружающей среды и включении движущей формы естественного отбора, альтернативной С. о. Движущий отбор и С. о. постоянно сосуществуют в природе, и можно говорить лишь о преобладании одной из этих форм в тот или иной период эволюции данной популяции.

Важный результат С. о.- совершенствование процессов онтогенеза: при сохранении неизменными признаков взрослого организма С. о. накапливает наследственные изменения, обусловливающие быстрое и надёжное развитие этих признаков. Поэтому и Шмальгаузен, и англ, биолог К. Уоддингтон рассматривают эволюционное возникновение адаптивных модификаций как результат действия С. о. Если популяция приспосабливается одновременно к разным условиям среды, то на базе данного генотипа формируется неск. каналов онтогенеза, т. е. сбалансированных комплексов морфогенетич. процессов, обусловливающих развитие фенотипа, адаптированного к тем или иным условиям. В соответствии с названными эффектами действия С. о. К. Уоддингтон и амер. биолог Ф. Добжанский различают две подформы С. о.: нормализующий отбор, охраняющий сформировавшиеся адаптации, и канализирующий отбор, под влиянием к-рого совершенствуется онтогенез.

Лит.: Шмальгаузен И. И., Факторы эволюции, 2 изд., M., 1968; его же. Проблемы дарвинизма, 2 изд., Л., 1969; Dobzhansky Т., Genetics of the evolutionary process, N. Y.- L., 1970.

А. С. Севернов.  

СТАБИЛИТРОН [от лат. stabilis - устойчивый, постоянный и (элек)трон ], двухэлектродный газоразрядный или полупроводниковый прибор, напряжение на к-ром при изменении (в определенных пределах) протекающего в нём тока изменяется незначительно. С. применяют для поддержания постоянства напряжения на заданном участке электрич. цепи, напр, в стабилизаторах напряжения (см. Стабилизатор электрический) - параметрических (рис. 1) либо компенсационных (в качестве опорного элемента), в импульсных устройствах, ограничителях уровня напряжения и т. д.

Рис. 1. Схема включения стабилитрона в параметрическом стабилизаторе напряжения: С - стабилитрон; Rб - балластный резистор; UВx - стабилизируемое напряжение; Uвых - стабилизированное напряжение.

Коэфф. стабилизации напряжения К, характеризующий относит, изменение напряжений на входе и выходе участка цепи [K = ($\Delta$Uвx/Uвx) : (Uвых/Uвых)], определяется видом вольтамперной характеристики С. (рис. 2) и величиной сопротивления балластного резистора Rб', чем характеристика положе, тем сильнее стабилизирующий эффект.

Рис. 2. Вольтамперная характеристика стабилитрона: Uст - номинальное напряжение стабилизации; Iмин и Iмакс - минимальный и максимальный токи в области стабилизации напряжения.  

Действие газоразрядных С. основано на свойствах тлеющего разряда и коронного разряда. С. тлеющего разряда выполняются в виде коаксиальной или плоскопараллельной системы электродов, помещённых в баллон, наполненный инертным газом под давлением неск. кн/м2. Область значений стабилизируемого напряжения у таких С. 60-150 в, рабочий диапазон токов 5-40 ма. С. коронного разряда выполняются обычно в виде коаксиальной системы электродов с анодом малого радиуса и катодом большого радиуса (отношение радиусов ~ 5-10); баллон С. наполнен газом (водородом) под относительно высоким давлением - от неск. кн/м2 до давлений, превышающих атмосферное (100 KH/м2). Они предназначены для стабилизации высоких напряжений (~3·102 - 3*104 в) при малых токах (от ~10-2 до 1-1,5 ма).

О полупроводниковых С. см. в ст. Полупроводниковый стабилитрон.

Лит.: Каганов И. Л., Ионные приборы, M., 1972.

В. С. Перельмутер.

Яндекс.Метрика

© (составление) libelli.ru 2003-2017