Анализ системы автоматического регулирования температуры приточного воздуха в картофелехранилище
Введение
Цель работы: закрепление базовых знаний по курсу "Основы автоматики" на примере проведения анализа системы автоматического регулирования.
Задание:
Дать краткую характеристику объекта управления, описать устройство и работу системы, составить ее функциональную схему. Сделать вывод о принципе автоматического управления, используемом в системе в виде системы.
Составить структурную схему системы.
Определить закон регулирования системы.
Определить передаточные функции системы по управляющему, возмущающему воздействиям и для ошибок по этим воздействиям.
Выполнить анализ устойчивости системы по критериям Гурвица и Найквиста. Определить запасы устойчивости.
Проанализировать зависимость статической ошибки от изменения управляющего воздействия на систему. Сделать вывод о характере этой зависимости.
Провести совместный анализ изменения управляемой величины объекта управления и системы от возмущающего воздействия в статике. Дать их сравнительную оценку. Определить статическую ошибку системы по возмущающему воздействию.
Оценить качества управления по переходным функциям.
Сделать общие выводы по работе.
Таблица 1. Исходные данные.
Вариант |
схема |
К1 |
К2 |
Т1, с |
Кд |
Тд, с |
Ку |
Кдв |
Кр |
Кв |
Км |
Kп |
Тдв, с |
|
02 |
11 |
1 |
1 |
170 |
0,4 |
7 |
50 |
0,018 |
0,1 |
50 |
1 |
0,2 |
0,5 |
Характеристика объекта управления, описание устройства и работы САР, составление ее функциональной схемы. Принцип автоматического управления и вид системы.
Объектом управления (ОУ) рассматриваемой САР является канал приточного воздуха в картофелехранилище. Регулируемой величиной является температура приточного воздуха . Целью управления является поддержание температуры на постоянном заданном уровне.
Управляющее воздействие на (ОУ) является степень смешивания холодного и рециркуляционного воздуха. Основное возмущающее воздействие - изменение температуры наружного воздуха . Датчиком (Д) является термометр сопротивления. Входной сигнал для него температура в картофелехранилище, выходной сигнал - величина сопротивления Задатчиком является переменное сопротивление
Сравнивающее устройство (СУ) - мостовая измерительная схема (М), образованная ,,,. Для нее выходным сигналом является величина сопротивление и, выходным сигналом является напряжение разбаланса моста .
Дифференциальный усилитель (ДУ) выполняет функцию устройства сравнения усилителя разбаланса моста. Выходной сигнал усилителя , подаваемого на электродвигатель 7.
Исполнительное устройство представляет собой исполнительный механизм, который состоит из электродвигателя (Дв) - 7 и редуктора (Р) - 5.
Смесительный клапан установленного в приточном канале является регулирующим органом.
На основании вышеизложенного, функциональная схема системы составлена следующим образом:
Рис.2 Функциональная схема САР температуры приточного воздуха в картофелехранилище.
Система работает следующим образом:
В установившемся режиме при равенстве температуры в камере с заданным значением температуры , мост сбалансирован и его выходное напряжение равно 0, При отклонении температуры приточного воздуха от задонного, например, вселедствии изменения наружной температуры , сопротивление датчика изменяется, мост разбалансируется. Напряжение разбаланса моста, являющееся сигналам возникновения ошибки системы, усиливается усилителем и подается на обмотку управления. Двигатель через редуктор перемещает заслонку смесительного клапана в канале приточного воздуха, тем самым изменяя степень смешивания холодного наружного воздуха и рециркуляционного воздуха на входе в канал. При понижение температуры заслонка закрывается, при повышении - открывается.
В результате рассмотрение устройство и работы системы можно сделать следующие выводы.
В системе реализован принцип управление по отклонению (по ошибке). Система является стабилизирующей.