Дослідження принципів керування за збуренням і за відхиленням на стенді САУ-21ТК
Дослідження принципів керування в системах автоматичного керування об’єктами і процесами за збуренням і відхиленням. Основні переваги та недоліки керування за збуренням. Аналіз якості способу керування швидкістю обертання двигуна постійного струму.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 28.05.2013 |
| Размер файла | 333,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторна робота. Дослідження принципів керування за збуренням і за відхиленням на стенді САУ-21ТК
Мета роботи: експериментально дослідити принципи керування, які використовуються в системах автоматичного керування.
Стислі теоретичні відомості
При розв'язанні задач керування різними об'єктами і процесами використовуються принципи керування за збуренням, за відхиленням, а також комбіноване керування.
Керування за збуренням це таке керування, при якому негативний вплив збурення на керовану величину компенсується шляхом вимірювання цього збурення і формування відповідного йому додаткового керуючого діяння на об'єкт керування. Це додаткове діяння викликає зміну керованої величини в бік, протилежний прямій дії збурення на керовану величину.
Керування за відхиленням це таке керування, при якому знаходять відхилення керованої величини від її задання і формують таке керуюче діяння на об'єкт керування, яке викликає зміну керованої величини в бік зменшення вказаного відхилення.
Основними перевагами керування за збуренням є:
можливість повного компенсування впливу контрольованого збурення на керовану величину;
незалежність динамічних властивостей системи керування від параметрів каналу компенсування впливу збурення на керовану величину.
Основні недоліки керування за збуренням:
необхідність вимірювання збурення і знання точного математичного опису об'єкта керування;
висока чутливість показників якості керування до відхилень параметрів об'єкта керування і параметрів каналу компенсування впливу збурення від їхніх номінальних значень.
Основними перевагами керування за відхиленням є:
можливість компенсування впливу неконтрольованих збурень на керовану величину;
низька чутливість показників якості керування до відхилень параметрів системи керування від їх номінальних значень.
Основні недоліки керування за відхиленням:
наявність зворотного зв'язку може призвести до нестійкості процесу керування об'єктом;
звичайно нижча швидкодія системи керування порівняно з керуванням за збуренням.
Програма роботи
1. Дослідити якість найпростішого способу керування швидкістю обертання двигуна постійного струму (без використання каналу компенсування впливу моменту навантаження та каналу зворотного зв'язку за швидкістю обертання).
2. Дослідити якість керування швидкістю обертання двигуна з використанням каналу компенсування впливу моменту навантаження на швидкість обертання.
3. Дослідити якість керування швидкістю обертання двигуна з використанням каналу зворотного зв'язку за швидкістю обертання.
керування збурення двигун обертання
Послідовність виконання роботи
1. На лицьовій панелі стенду САУ-21ТК скласти модель найпростішої системи автоматичного керування швидкістю обертання двигуна постійного струму, схема якої наведена на рисунку 2.1.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 2.1
2. Задати статичні коефіцієнти передачі ланок моделі системи керування такими, що дорівнюють одиниці, тобто
3. Задати на вході моделі системи керування сигнал задавального діяння а сигнал моменту навантаження В. Впевнитись, що на виході моделі системи сформувався сигнал
4. Визначити значення вихідного сигналу моделі системи Щ, при за-данні сигналу моменту навантаження Мн= (1, 2,4) В. Побудувати графік залежності вихідного сигналу моделі системи Щ від сигналу моменту навантаження Мн при незмінному сигналі задавального діяння Щ.
5. Задати на вході моделі системи керування сигнал Щ=7 В. Повторити дії, вказані у пункті 4.
6. Скласти модель системи автоматичного керування швидкістю обертання двигуна постійного струму з використанням каналу компенсування впливу моменту навантаження на швидкість обертання двигуна, схема якої зображена на рисунку 2.2.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 2.2
7. Задати деяке значення коефіцієнта передачі каналу компенсування Кv і виконати дії, вказані в пунктах 4 і 5.
8. Порівняти побудовані графіки Щ=f (Мн) з попереднім результатом досліду. Оцінити, має місце недокомпенсування чи перекомпенсування впливу моменту навантаження на швидкість обертання двигуна.
9. За допомогою задавача коефіцієнта передачі каналу компенсування Кv виконати повне компенсування впливу сигналу моменту навантаження на вихідний сигнал моделі системи керування. Визначити значення коефіцієнта передачі Кv, при якому має місце повне компенсування.
10. Скласти модель системи автоматичного керування швидкістю обертання двигуна постійного струму з використанням каналу зворотного зв'язку за швидкістю обертання двигуна, схема якої наведена на рисунку 2.3.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 2.3
11. Задати статичні коефіцієнти передачі ланок моделі системи керування, які дорівнюють відповідно: Ке = 2, Кr = Ку = Кj = 1, - тобто забезпечити виконання умови
12. Задати на вході моделі системи керування сигнал задавального діяння Щ=5 В. Визначити значення вихідного сигналу моделі системи при заданні сигналу моменту навантаження Мн = (0, 1, 2,4) В. Побудувати графік залежності вихідного сигналу моделі системи керування від сигналу моменту навантаження Мн при незмінному сигналі задавального діяння G. Повторити вказані дії при G=7 В.
13. 3а допомогою перемикача "Ту" ввести інерційність у модель підсилювача потужності, а за допомогою перемикача "Тд" задати електромеханічну сталу часу двигуна, яка дорівнює 0,5 с. Подати на вхід моделі системи керування ступінчастий сигнал G=5 В. Накреслити осцилограму реакції моделі системи керування на ступінчастий вхідний сигнал, зазначивши масштаб за часом і за напругою.
14. Збільшити статистичні коефіцієнти передачі ланок таким чином, щоб забезпечити виконання умови і повторити дії, вказані в пунктах 12 і 13.
15. Аналогічним шляхом забезпечити виконання умови Кр = 25 і повторити дії, вказані в пунктах 12 і 13.
Зміст звіту
1. Назва і мета лабораторної роботи.
2. Схеми моделей систем керування швидкістю обертання двигуна постійного струму.
3. Таблиці результатів дослідів, графіки залежностей вихідного сигналу моделей систем керування від сигналу моменту навантаження при незмінному сигналі задавального діяння.
4. Осцилограми перехідних процесів в моделі системи керування.
Контрольні питання
1. Найпростіший спосіб керування, його переваги та недоліки.
2. Керування за збуренням, ефект недокомпенсування та ефект перекомпенсування впливу збурення на керовану величину.
3. Переваги та недоліки керування за збуренням.
4. Керування за відхиленням, переваги та недоліки керування за відхиленням.
5. Канал компенсування впливу збурення та канал зворотного зв'язку в системах керування, основна відмінність цих каналів.
6. Комбіноване керування, його використання при створенні високоякісних систем керування.
Виконання роботи
1. На лицьовій панелі стенду САУ-21ТК складаємо модель найпростішої системи автоматичного керування швидкістю обертання двигуна постійного струму. Схема наведена на рисунку 2.1.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 2.1
2. Задаємо статичні коефіцієнти передачі ланок моделі системи керування такими, що дорівнюють одиниці, тобто
3. Задаємо на вході моделі системи керування сигнал задавального діяння а сигнал моменту навантаження В. Впевнились, що на виході моделі системи сформувався сигнал
4. Визначаємо значення вихідного сигналу моделі системи Щ при:
Мн= (0, 1, 2,4) В, G=5 В
|
Мн, В |
0 |
1 |
2 |
4 |
|
|
Щ, В |
5 |
4,5 |
4,1 |
3,1 |
5. Задаємо на вході моделі системи керування сигнал Щ=7 В. Повторюємо дії, вказані у пункті 4.
Мн= (0, 1, 2,4) В, G=7 В
|
Мн, В |
0 |
1 |
2 |
4 |
|
|
Щ, В |
7 |
6,5 |
6 |
5 |
6. Складаємо модель системи автоматичного керування швидкістю обертання двигуна постійного струму з використанням каналу компенсування впливу моменту навантаження на швидкість обертання двигуна. Схема зображена на рисунку 2.2.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 2.2
7. Задаємо деяке значення коефіцієнта передачі каналу компенсування Кv і виконуємо дії, вказані в пунктах 4 і 5.
Визначаємо значення вихідного сигналу моделі системи Щ при:
1) Мн= (0, 1, 2,4) В, G=5 В
|
Мн, В |
0 |
1 |
2 |
4 |
|
|
Щ, B |
5 |
4 |
3 |
1 |
2) Мн= (0, 1, 2,4) В, G=7 В
|
Мн, В |
0 |
1 |
2 |
4 |
|
|
Щ, B |
7 |
6 |
5 |
3 |
8. Порівнюючи побудовані графіки робимо висновок, що має місце недокомпенсація впливу моменту навантаження на швидкість обертання двигуна.
9. Повне компенсування наступає при такому значенні коефіцієнта Кv:
,
10. Складаємо модель системи автоматичного керування швидкістю обертання двигуна постійного струму з використанням каналу зворотного зв'язку за швидкістю обертання двигуна. Схема наведена на рисунку 2.3.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 2.3
11. Задаємо статичні коефіцієнти передачі ланок моделі системи керування, які дорівнюють відповідно: Ке = 2, Кr = Ку = Кj = 1, - тобто забезпечуємо виконання умови
12. Задаємо на вході моделі системи керування сигнал задавального діяння Щ=5 В. Визначаємо значення вихідного сигналу моделі системи при заданні сигналу моменту навантаження Мн = (0, 1, 2,4) В. Будуємо графік залежності вихідного сигналу моделі системи керування від сигналу моменту навантаження Мн при незмінному сигналі задавального діяння G. Повторюємо вказані дії при G=7 В. Мн= (0, 1, 2,4) В, G=5 В
|
Мн, В |
0 |
1 |
2 |
4 |
|
|
Щ, B |
5 |
5 |
5 |
5 |
2) Мн= (0, 1, 2,4) В, G=7 В
|
Мн, В |
0 |
1 |
2 |
4 |
|
|
Щ, B |
7 |
7 |
7 |
7 |
13.3а допомогою перемикача "Ту" вводимо інерційність у модель підсилювача потужності, а за допомогою перемикача "Тд" задаємо електромеханічну сталу часу двигуна, яка дорівнює 0,5 с. Подаємо на вхід моделі системи керування ступінчастий сигнал G=5 В. Кр=2
14. Збільшуємо статистичні коефіцієнти передачі ланок таким чином, щоб забезпечити виконання умови і повторюємо дії, вказані в пунктах 12 і 13.
1) G=5 В
|
Мн, В |
0 |
1 |
2 |
4 |
|
|
Щ, B |
4,5 |
4,3 |
4,2 |
3,8 |
2) G=7 В
|
Мн, В |
0 |
1 |
2 |
4 |
|
|
Щ, B |
7 |
6,7 |
6,5 |
6,2 |
Кр=10
15. Аналогічним шляхом забезпечуємо виконання умови Кр = 25 і повторюємо дії, вказані в пунктах 12 і 13. Кр=25
Висновок
Експериментально дослідили принципи керування за збуренням і за відхиленням, які використовуються в системах автоматичного керування. Збільшення статичного коефіцієнта передачі ланок приводить до більш точної передачі сигналу.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Структурний синтез як перехід від формалізованого алгоритму керування. Розробка технологічної установки схеми керування. Схема керування асинхронним двигуном з коротко замкнутим ротором і двома статорними обмотками. Механічні характеристики двигуна.
курсовая работа [74,2 K], добавлен 22.12.2010Властивості та функціональне призначення елементів системи автоматичного керування. Принцип дії, функціональна схема, рівняння динаміки. Синтез коректувального пристрою методом логарифмічних частотних характеристик. Граничний коефіцієнт підсилення.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 22.09.2013Поняття об'єкта керування. Пристрій місцевого зворотного зв'язку у вигляді датчика. Функціональна схема частоти обертання приводного електродвигуна і передатна функція ланцюга. Частотна передатна функція розімкнутої системи. Прямі оцінки якості керування.
курсовая работа [271,7 K], добавлен 25.12.2010Розробка системи автоматичного керування буферного насоса. В якості електроприводу використовується частотно-керованого асинхронний короткозамкнений двигун. Керування здійснює перетворювач частоти Altivar 61. Розрахунок економічних затрат проекту.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 13.06.2012Класифікація насосних станцій водопостачання. Вимоги до електроприводу та вибору двигуна. Розробка схеми керування та взаємодії електроприводу насоса з електроприводом засувки. Конфігурування перетворювача частоти для реалізації поставленої задачі.
дипломная работа [980,5 K], добавлен 03.09.2013Програмно-технічний комплекс для реалізації автоматизованої системи керування процесом виготовлення напівфабрикату. Побудова розрахункової перехідної функції об'єкта керування. Аналіз існуючих сучасних систем керування переробкою молочних продуктів.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 22.08.2013Аналіз технологічного процесу як об’єкту керування. Розробка системи автоматичного керування технологічним процесом. Проектування абсорберу з шаром насадок для вилучення сірководню із природного газу. Вибір координат вимірювання, контролю, сигналізації.
курсовая работа [663,2 K], добавлен 29.03.2015Принцип роботи пульту числового програмного керування. Текст керуючої програми для заданих умов обробки деталі. Частота обертання шпинделя верстата. Цикли поперечної обробки та обробки дуги проти годинникової стрілки. Цикл глибокого свердління.
лабораторная работа [62,6 K], добавлен 09.05.2011Розробка системи керування фрезерним верстатом ЧПК на основі Arduino Uno. Мікроконтроллер та драйвер крокового двигуна. Огляд кнопки аварійного керування. Програмна реалізація та математичне моделювання роботи системи, техніко-економічне обґрунтування.
дипломная работа [6,3 M], добавлен 17.02.2022Аналіз вимог стандартів ДСТУ ISO 9001 та ДСТУ ISO 10012 щодо систем керування засобів вимірювальної техніки. Рекомендації щодо розробки та впровадження системи керування засобами вимірювальної техніки та нормативного забезпечення на підприємстві.
дипломная работа [519,8 K], добавлен 24.12.2012
