В работе рассматривается функциональная схема САР, приведенная на рис.6:
y – регулирующее воздействие (электрическая мощность W, подводимая к нагревателю объекта);
х – сигнал рассогласования;
ƒ – возмущающее воздействие;
Ɵ – температура объекта;
Ɵ 1 – сигнал датчика;
Ɵ з. – сигнал заданной температуры.
Рисунок 6 – Функциональная схема САР
В схему входят следующие звенья: «Объект», «Датчик», «Задатчик», «Регулятор». Передаточные функции звеньев записываются следующим образом:
Объект
Датчик
Рассматриваются 3 закона регулирования:
Необходимо вывести передаточную функцию САР для входной координаты Ɵз и выходной Ɵ1.
В общем виде передаточная функция САР имеет вид:
Значение коэффициентов аi, bi (i=0,1,2,3) следует выразить через параметры передаточных функций звеньев САР.
Порядок выполнения работы:
1) Данная лабораторная работа выполняется в компьютерном классе. Включить компьютер, войти в программу «Расчет переходного процесса». Выбрать в разделе «Выбор задач» позицию «Расчет переходного процесса по коэффициентам характеристического уравнения». Щёлкнуть «мышью» кнопку «Выполнение»; откроется рабочее поле.
2) Вводить рассчитанные коэффициенты аi, bi в программу, при полученных в работе 1 значениях параметров объекта () и следующих настройках регулятора, приведенных в пунктах 3 – 5. Во всех случаях возмущающее воздействие . Вначале использовать автоматическое определение времени, в случае необходимости перейти в режим задания конечного времени .
3) Для П – закона коэффициент следует принять в диапазоне
= 10 20. Выбрать лучший вариант процесса с учетом условий: минимальная статическая ошибка, минимальное время регулирования, перерегулирование ≤ 10 %.
4) Для ПИ – закона коэффициент следует проварьировать в диапазоне
= 0,001 0,1, а коэффициенту присвоить значение, выбранное в пункте 3. Выбрать лучший вариант процесса с учетом тех же соображений.
5) Для ПИД – закона коэффициент следует проварьировать в диапазоне = 50 300, а коэффициентам и присвоить значения, выбранные в пункте 4. Выбрать лучший вариант процесса с учетом тех же соображений.
6) После окончания работы выключить компьютер и привести в порядок рабочее место.
Содержание отчета по работе:
1) Цель работы.
2) Выражение коэффициентов аi, bi для трёх законов регулирования.
3) Графики процессов регулирования при рассмотренных настройках П, ПИ и ПИД – законов.
4) Выводы о влиянии настройки регулятора и закона регулирования на показатели качества процесса.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3