 |
Аппроксимация кривых разгона объектов регулирования.
|
|
|
|
Кривые разгона устойчивых объектов чаще всего имеют S-образный вид:
x
x∞
0,7(x∞–хн)
0,33(x∞–хн)
хн
T1 t2 t
Упрощенно объекты этого типа могут быть аппроксимированы устойчивым объектом 1-го порядка с запаздыванием:
Т dx (t)
0 dt
x (t)
k 0 
z (t)
(3-1)
Для нахождения значений T0 и на кривой разгона определяют величины: x 1 = 0,33(x ∞ – x н) и x 2 = 0,7(x ∞ – x н), а также соответствующее им время t1 и t2. Далее вычисляют значения T0 и по формулам:
Т0 = 1,25 (t2 – t1),
τ = 0,5 (3 t1 – t2).
Лабораторная работа 8.4
ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛЯТОРА ТЕМПЕРАТУРЫ НА ТЕПЛОВОМ ОБЪЕКТЕ
Цель работы. Ознакомиться с работой регулирующего прибора, созданного в SCADA-системе «РСК-2007». По характеристикам объекта определить значения параметров настройки регулятора и настроить его на процесс. Оценить качество переходных процессов при разных значениях параметров настройки регулятора.
Описание установки. Мнемосхема установки, на которой исследуется работа импульсного регулятора температуры в замкнутом контуре, приведена на рис.4.1.
Воздух
Т1 ТСМ
П
Рис.4.1. Мнемосхема установки:
ЭП – электроподогреватель воздуха; Н1, Н2 – нагреватели; В1 – вентилятор; ТСМ – термопреобразователь сопротивления медный; НП – нормирующий преобразователь; Т1 – регулирующий прибор; Y1 – оптрон; А – амперметр; П1, П2 - переключатели.
Объектом регулирования является электроподогреватель воздуха ЭП, в котором размещены нагреватели Н1 и Н2, питаемые от сети переменного тока. Воздух вентилятором В1 продувается через ЭП и нагревается в нем. Регулируемой величиной является температура воздуха на выходе из подогревателя. Она измеряется термопреобразователем сопротивления ТСМ, сигнал с которого через нормирующий преобразователь НП подается на регулятор Т1, созданный в компьютере средствами SCADA-системы «РСК-2007». Если температура в подогревателе не соответствует заданному значению, регулятор подает последовательность импульсов на исполнительное устройство Y1 – оптрон, который замыкает или размыкает электрическую цепь, что приводит к изменению подачи электроэнергии на нагреватель Н1. Это влечет за собой изменение температуры воздуха на выходе из ЭП. Частота и длительность импульсов формируется регулятором по ПИД-закону.
|
|
|
Определение характеристик объекта. Свойства объекта регулирования определяют по экспериментально снятой кривой разгона. Последняя представляет собой зависимость регулируемого параметра от времени при подаче на вход объекта ступенчатого возмущающего воздействия и отключенном регуляторе. После приведения объекта в равновесие (постоянство температуры воздуха на выходе ЭП) на него наносят возмущающее воздействие, изменяя переключателем П1 силу тока, протекающего через нагреватель Н1, с 3А до 4А, и фиксируют во времени температуру в подогревателе до тех пор, пока она вновь не станет постоянной. По полученным данным строят кривую разгона объекта, по которой затем определяют его динамические свойства.
Параметры настройки (kP, ТИ, Тд) регулятора находят расчетным путем по специальным формулам, вид которых зависит от динамических свойств объекта.
Снятие кривых переходных процессов в системе. Для снятия кривых переходных процессов систему переводят в автоматический режим, предварительно установив на регуляторе рассчитанные параметры настройки. Затем переключателем П1 наносят на систему такое же возмущение, что и при снятии кривой разгона, и фиксируют во времени регулируемую величину до прихода ее к равновесию. По полученной кривой определяют параметры качества переходного процесса и заносят их в таблицу 3. Затем снимают еще несколько кривых переходных процессов при других значениях параметров настройки регулятора и обрабатывают их аналогично. Оптимальный процесс выбирают по найденным параметрам качества переходного процесса.
|
|
|
|
|
|
