Формулювання задачі ідентифікації об’єкта та методики її розв’язання

Алгоритм роботи установки

У автоматичному режимі роботи, в режимі «Зима», після подачі команди на ввімкнення, здійснюється прогрівання повітронагрівача, якщо температура зовнішнього повітря нижче заданого. Під час прогрівання клапан повітронагрівача повністю відкривається і вмикається насос. Після закінчення заданого проміжку часу прогрівання закінчується. В кінці прогрівання здійснюється перевірка температури зворотного теплоносія, і, якщо вона нижче заданого значення, то припливний вентилятор не вмикається та видається повідомлення про аварію недогрівання. Якщо температура зворотного теплоносія вище завданої, то вмикається припливний вентилятор, заслінка зовнішнього повітря встановлюється в мінімальне положення.

В автоматичному режимі роботи, після включення припливного вентилятора, підтримка заданої температури припливного повітря завжди починається з клапана повітронагрівача, при цьому заслінка зовнішнього повітря знаходиться в мінімальному положенні, ККБ відключений. Якщо, при підтримці температури, клапан повітронагрівача встановлюється в мінімальне положення і температура припливного повітря вище заданої, то здійснюється перемикання на підтримку температури заслінками в прямому режимі. Тобто, при необхідності нагріву, заслінка зовнішнього повітря закриватиметься (відповідно заслінка рециркуляції відкриватиметься), а при необхідності охолоджування заслінка зовнішнього повітря відкриватиметься.

Під час підтримки температури заслінками в прямому режимі клапан повітронагрівача знаходиться в мінімальному положенні, ККБ відключений.

При підтримці температури заслінками в прямому режимі, якщо заслінка зовнішнього повітря встановлюється в мінімальне положення і температура припливного повітря нижче заданої, то здійснюється перемикання на підтримку температури клапаном повітронагрівача.

Для регулювання температури повітря в приміщенні із достатньою точністю необхідно застосовувати каскадну САР, де внутрішнім контуром регулювання є температура припливного повітря, а зовнішнім контуром, інерційним, є температура повітря в приміщенні. За звичай застосовується схема із внутрішнім ПІ-регулятором та зовнішнім ПІ-регулятором.

 

 

 

Рис.1 Каскадна схема регулювання температури повітря в приміщенні

 

Вимоги до перехідних процесів:

- Час перехідного процесу повинен бути мінімальним

- Перерегулювання повинно бути не значним

- Відхилення температури повітря в приміщенні при збуренні повинно бути мінімальним.

Формулювання задачі ідентифікації об’єкта та методики її розв’язання

Оскільки задачею лабораторної роботи є регулювання температури і вологості повітря в різних температурних режимах повітря, що надходить з вулиці а також у різних режимах роботи системи вентиляції необхідно для адекватного керування установкою визначити передавальні функції об’єктів управління для подальшої настройки контролера. Для встановлення передаточних функцій та перехідних характеристик необхідно буде зняти розгінні характеристики о’бєкту управління і провести їх ідентифікацію.

Одним з простих способів вираження динамічних властивостей об’єкту керування – перехідна характеристика, представлена графіком зміни в часі вихідної регулюємої величини, визваної ступінчатою зміною вхідної величини . Величини та відраховуються від значень, встановившихся до нанесення збурення.

Рис. 7. Визначення t та T для подальшого знаходження параметрів об’єкта

 

По експериметральній перехідній характеристиці можливо визначити передавальну функцію об’єкта.

В першому наближенні об’єкт з самовирівнюванням може бути апроксимований двома елементарними ланками – аперіодичною ланкою та ланкою запізнювання, увімкненими послідовно. При такій спрощеній заміні диференційне рівняння об’єкта матиме вигляд:

Передатня функція

- коефіцієнт передачі об’єкта;

- постійна часу об’єкта, с; τ- запізнювання, с.

Занчення коефіцієнтів диференційного рівняння об’єкта (, ,τ) можуть бути визначені по графіку перехідної характеристики, по яким завгодно з існуючих методик. Наприклад, за допомогою графічної методики, яка передбачає побудову дотичної до перехідної та визначення запізнювання та часу інтегрування (рис. 2).