Исследование автоматической системы регулирования теплового объекта
Исследование принципов и свойств автоматической системы регулирования. Проточная емкость для нагрева воды, датчик температуры, термопара, цифровой регулятор, исполнительное устройство, усилитель мощности. Расчет настроек по методу Циглера-Никольса.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.10.2012 |
| Размер файла | 1,8 M |
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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Отчет о лабораторной работе №1
«Исследование АСР теплового объекта»
по курсу
«Теория автоматического управления»
Выполниил: ст.гр.АГ-10-01 Касимов А.С.
Бекмурзин М.К.
Проверил: ассистент Таушева Е.В.
Уфа 2012
1. Цель работы: Исследование основных принципов и свойств простейшей АСР.
2. Схема и описание установки
функциональная схема АСР
Исследуемая АСР состоит из объекта регулирования, датчика температуры (термопары), цифрового регулятора и исполнительного устройства (усилителя мощности).
Объект управления - проточная емкость для нагрева воды.
Регулируемая величина (у) - температура выходящей воды. Ею можно управлять, изменяя сигнал на усилитель мощности электронагревателя - это управляющее воздействие (u). Равномерность нагрева воды обеспечивает мешалка.
Возмущающими воздействиями (f) являются: температура входящей воды, окружающая температура и др.
Значение регулируемой величины показывает и регистрируется в тренажере в окне трендов (графиков).
3. Описание регулятора
работа в ручном режиме
В данной АСР используется цифровой регулятор. Он может работать в 2-х режимах: ручном и автоматическом. Переключение осуществляется кнопкой «руч/авт». На ней же отображается текущий режим: если цвет надписи красный - регулятор в ручном режиме, если зеленый - в автоматическом. С помощью регулятора в АСР может быть реализован один из 4-х, так называемых, типовых законов регулирования: П, ПИ, ПД, ПИД. Передаточная функция регулятора:
где Кр, Кi, Кd - настройки регулятора, соответственно пропорциональный, интегральный и дифференциальный коэффициенты.
Например, при реализации ПИ регулятора, Кd = 0 (Д-составляющая), Кр, Кi, - ненулевые значения (П и И-составляющие).
Когда регулятор работает в ручном режиме, обратная связь отсутствует и оператор может непосредственно изменять сигнал на исполнительное устройство. В автоматическом режиме обратная связь включена и сигнал на клапан определяется регулятором в зависимости от ошибки регулирования е (е = х - у).
4. Результаты эксперимента
Ручной режим.
Цель работы - в ручном режиме вывести объект на статический режим с температурой Т = Тзад. с точностью +5 0С.
1. Тзад. = 45 0С
2. Изменяя значение мощности (u,%) и следя за изменениями регулируемой величины (температуры, 0С), устанавливаем заданное значение температуры.
3. Записываем полученные данные в таблицу
|
Тзад., 0С |
45 |
|
|
u, % |
38,5 |
4. График, полученный в результате работы:
Автоматический режим.
|
550С |
Кр |
Кi |
Кd |
|
|
20 |
1,20 |
1,20 |
|
Номер опыта |
Задание |
Настройки регулятора |
|||
|
Кр |
Кi |
Кd |
|||
|
1 |
450С |
10.00 |
1.20 |
1.20 |
|
|
2 |
550С |
20.00 |
1.20 |
1.20 |
|
|
3 |
60 0С |
10.00 |
2.20 |
1.20 |
|
|
4 |
50 0С |
10.00 |
1.20 |
2.20 |
Опыт 1:
Опыт 2:
Опыт 3:
Опыт 4:
П-закон: Kd = 0; Ki = 0; Kp = 0; Т = 75 0С
Пи-закон: Kd = 0; Ki = 1,20; Kp = 10.00 Т = 50 0С
Расчет настроек по методу Циглера-Никольса
Ккр = 20.00; Ткр = 8 с
|
Регулятор |
Настройки регулятора |
|||
|
Кр |
Кi |
Кd |
||
|
П |
10 |
- |
- |
|
|
ПИ |
9 |
1,44 |
- |
|
|
ПИД |
12 |
3,2 |
11,25 |
П
ПИ
ПИД
автоматический система регулирование термопара
Вывод: Мы исследовали простейшую автоматическую систему регулирования, посмотрели как влияют на нее различные возмущающие и управляющие воздействия. Пытались управлять печью вручную и автоматически - результаты показали на трендах. Нарисовали графики переходных процессов и установили, что лучшим регулятором является ПИД-регулятор.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение передаточной функции автоматической системы регулирования. Исследование системы на устойчивость с помощью критерия Михайлова. Построение кривой переходного процесса при единичном ступенчатом входном воздействии методом частотных характеристик.
контрольная работа [885,0 K], добавлен 20.12.2011Расчет оптимальных настроек непрерывного ПИ-регулятора методом теории дискретных систем. Получение разностного уравнения объекта регулирования и построение временных характеристик в аналоговой и дискретной форме. Модель системы управления в среде MATLAB.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.01.2015Описание принципа действия выбранной системы автоматического регулирования. Выбор и расчет двигателя, усилителя мощности ЭМУ, сравнивающего устройства. Определение частотных характеристик исходной САР. Оценка качества регулирования системы по ее АЧХ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.10.2011Расчет настроек разных типов регуляторов методом расширенных характеристик. Построение графиков переходных процессов. Способы реализации, принцип работы и вычисление основных параметров комбинированной и цифровой систем автоматического регулирования.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.11.2013Описание схемы контроля и автоматизации регулировки температуры распределенного теплового объекта. Анализ динамических свойств объекта управления, расчет переходного процесса с учетом датчика. Изучение алгоритма управления на базе контроллера ТРМ-32.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.01.2015Расчёт настроек ПИ-регулятора в контуре регулирования температуры. Схема одноконтурной системы управления. Настройки, обеспечивающие для заданного объекта процесс регулирования, удовлетворяющий данным критериям качества. Передаточная функция регулятора.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 01.06.2015Знакомство с этапами расчета настроек типовых регуляторов в одноконтурной автоматической системе реагирования. Особенности выбора типа промышленного регулятора. Способы построения области устойчивости в плоскости настроечных параметров регулятора.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 17.06.2013Расчет и моделирование системы автоматического управления. Дискретная передаточная функция объекта с учетом заданных параметров. Вычисление основных параметров цифрового регулятора. Уравнение разницы регулятора. Результаты моделирования системы.
лабораторная работа [69,9 K], добавлен 18.06.2015Разработка современных систем автоматического управления. Структурная схема системы регулирования. Расчет параметров частотных характеристик. Передаточная функция полученной замкнутой системы. Склонность системы к колебаниям и запас устойчивости.
курсовая работа [767,9 K], добавлен 27.05.2013Проектирование микроконтроллерного регулятора температуры, предназначенного для автоматического регулирования температуры контролируемого объекта. Состав данной системы и принцип ее работы, сфера применения. Разработка структурной и принципиальной схемы.
курсовая работа [436,2 K], добавлен 14.07.2009
