Обробка експериментальних даних.

4.4.1. За даними таблиці 1а побудувати статичну характеристику об’єкту Т=f(p), вважаючи її лінійною і вирахувати коефіцієнт перетворення К_об досліджуваного об’єкту.

4.4.2. За даними діаграмної стрічки побудувати криву розгону об’єкту Т=f(t), з якої визначити сталу часу Т, час розгону об’єкту τ_р, час запізнення τ_з.

4.4.3. Визначити масу веди W_в в бачку, якщо його площа

S_б=

4.4.4. Вирахувати коефіцієнт ємності об’єкту К_с, якщо Х_{вих.ном} =Т_к.

4.4.5. Вирахувати кількість електричної енергії Q_ел витраченої на перехідний процес, якщо 1 кВт/год = 3,6·10 Дж.

4.4.6. Вирахувати величину накопиченої водою енергії Q_в=, якщо питома теплоємність води С_в = 4.19 Дж/г·К.

4.4.7. Визначити коефіцієнт ефективності, використання електричної енергії

.

4.4.8. Значення Р, W_в, Q_ел, Q_в, К_об, К_с Т, τ_р, τ_з, К_еф записати в таблицю 4.1б.

Таблиця 4.1б

 

Вирахувати
Р, Вт	Wв, г	Qел, Дж	Qв, Дж	Коб	Кс	Т, с	τр, с	τз, с	Кеф

Лабораторна робота №5

Дослідження АСР температури

Мета роботи

Дослідити замкнуту систему автоматичного регулювання температури, вибрати оптимальні параметри настроювання регулятора та дослідити якість перехідного процесу

 

Схема дослідження системи регулювання

Досліджувана АСР складається з об'єкта регулювання, датчика температури (термоопору), перетворювача сигналів (БПО-32), регулятора «МІК-21» і виконавчого пристрою (твердотільного реле) (рис. 5.1).

 

Рис. 5.1. Функціональна схема АСР

 

Об'єкт керування – резервуар з нагрівачем.

Регульована величина у – температура.

Керуючий вплив u – тривалість імпульсів напруги, подаваної на нагрівальний елемент паяльника.

Збурюючі впливи f – зміни температури навколишнього середовища і напруги живлення твердотільного реле.

Загальний вигляд схеми дослідження показано на рис. 5.2.

 

Рис. 5.2. Зовнішній вигляд лабораторної установки

 

Значення регульованої величини показується і реєструється на ПЕОМ.

Порядок виконання роботи

Дослідження двопозиційного закону керування

1. Вмикнути установку

2. На регуляторі перейти в режим програмування:

- встановити призначення аналогового входу АІ1:

тип шкали-лінійна (2.00 → 0000),

тип входу – 4-20 мА (2.00 → 0001);

нижня межа розмаху шкали – 0 ºС (2.05 → 0000);

верхня межа розмаху шкали – 200 ºС (2.06 → 0200);

- встановити призначення аналогового входу АІ2 – не використовується (10.13 → 0000)

- встановити зону гістерезису для 2-позиційного регулятора (1.06 → 000,0 090,0);

- встановити тип регулятора – 2-позиційний (10.03 → 0005);

3. Вийти з режиму програмування;

4. Стрибкоподібно змінити значення заданої точки (SP=50ºС);

5. Встановити автоматичний режим роботи;

6. Вмикнути секундомір і зняти перехідну характеристику процесу регулювання з 2-позиційним регулятором. Дані вимірювання занести в таблицю 5.1.

Таблиця 5.1.

t, сек
T, ºС

 

7. На міліметровому папері на основі таблиці 5.1. побудувати криву перехідного процесу;

8. З графіка визначити параметри регулювання:

- зону гістерезису;

- період коливань;

- амплітуду коливань.

 

Дослідження неперервного ПІД-ШІМ закону керування

1. На регуляторі перейти в режим програмування:

- встановити призначення аналогового входу АІ1:

тип шкали-лінійна (2.00 → 0000),

тип входу – 4-20 мА (2.00 → 0001);

нижня межа розмаху шкали – 0 ºС (2.05 → 0000);

верхня межа розмаху шкали – 200 ºС (2.06 → 0200);

- встановити призначення аналогового входу АІ2 – не використовується (10.13 → 0000)

- встановити параметри регулятора

коефіцієнт підсилення (1.00 → 0,1 50,0 тех.од.);

час інтегрування (1.01 → 0 6000 сек.);

час диференціювання (1.02 → 0 6000 сек.).

- встановити тип регулятора – ПІД-ШІМ (10.03 → 0002);

2. Вийти з режиму програмування;

3. Стрибкоподібно змінити значення заданої точки (SP=80ºС);

4. Встановити автоматичний режим роботи;

5. Вмикнути секундомір і зняти перехідну характеристику процесу регулювання з ПІД-ШІМ регулятором. Дані вимірювання занести в таблицю 5.2.

Таблиця 5.2.

t, сек
T, ºС

 

6. На міліметровому папері на основі таблиці 5.2. побудувати криву перехідного процесу;

7. З графіка визначити параметри регулювання:

- запізнення;

- час регулювання;

- сталу часу;

- перерегулювання;

- кількість коливань.

Зміст звіту.

1. Мета роботи.

2. Програма та порядок виконання роботи.

3. Функціональна схема АСР і короткий опис установки.

4. Структурні схеми найпоширеніших алгоритмів керування.

5. Привести графіки перехідних процесів для кожного дослідженого закону та алгоритму та показати на них показники регулювання.

6. Висновок.

Лабораторна робота №6