Исследование сар с помощью программного комплекса мвту.

Рис. 4 – Структурная схема САР, выполненная в МВТУ.

Рис. 5 – График переходного процесса исследуемой САР, при в ОС к=80

САР не устойчива, процесс расходящийся, колебательный.

Добьемся устойчивости САР воспользовавшись критерий Гурвица, для этого заменим в передаточной функции W₃(p) коэффициент усиления к=80, на к=3.5, Получим график переходного процесса:

Рис. 6 – График переходного процесса исследуемой САР, при к=2 в W₃(p).

САР устойчива, процесс колебательный, затухающий.

При изменении коэффициента к=10 в блоке kx передаточной функции местной обратной связи на к=100, получим апериодический переходный процесс:

Рис. 7 – График переходного процесса исследуемой САР, при к=80 в W_ОС(p).

Основные показатели качества регулирования сар.

Заданное значение:

Установившееся значение максимальное значение максимальное отклонение от установившегося значения последующее отклонение от установившегося значения

Зона нечувствительности:

Время регулирования:

150

Ошибка регулирования (статическая):

E=Y₃ -Y_уст =50-100=-50

Перерегулирование (динамическая ошибка):

=100*(Y_max- Y_уст)/ Y_уст=100*(173-100)=73%

Коэффициент затухания:

=1-Y₃/ Y₁=1-50/73=0,32

Колебательноть:

К= 1,5* T=1,5*25=37,5

Рис.8 – Определение основных показателей качества регулирования.

Задание 3.

Ультразвуковой датчик. Принцип действия

Ультразвуковые датчики широко используются в качестве датчиков приближения, для дистанционного обнаружения различных объектов и измерения расстояния. Датчики действуют путем посылки ультразвуковых волн в направлении объекта обнаружения и отразившись от поверхности объекта, возвращаются обратно. Далее, электронная схема производит расчет времени между моментом посылки сигнала и моментом приема отраженного сигнала. Расстояние является производной величиной от времени и скорости звука в окружающей среде.  Принцип работы ультразвукового датчика со сквозным пучком. Приемник и передатчик являются отдельными устройствами и расположены друг напротив друга. Выход выключателя активизируется, ультразвуковой сигнал прерывается предметом. Особенностями являются очень быстрые переключения; малая восприимчивость к интерференции; широкий диапазон действия, вследствие прохождения ультразвукового пучка сигнальное расстояние только один раз. Принцип работы ультразвукового датчика прямого обнаружения. В данной конструкции, приемник и передатчик находятся в одном корпусе. Данное устройство основано на принципе обнаружения препятствий и активизации отраженного сигнала. Датчик определяет расстояние до объекта, измеряя время, которое протекает между отправкой ультразвукового импульса и достижением отраженного от объекта эха. Датчики работают в прямом режиме обнаружения и имеют различные аналоговые выходы, в зависимости от модели. Работа ультразвукового датчика расстояния с одним преобразователем заключается в том, что он выполняет функции, как приемника, так и передатчика. Сначала запускается короткий ультразвуковой импульс, одновременно включается внутренний таймер. При возвращении сигнала в датчик, таймер останавливается. Время излучения и отражения сигнала служит основой для вычисления расстояния до объекта. Полный контроль над рабочим процессом обеспечивает микропроцессор. Важными особенностями применения ультразвуковых датчиков являются: возможность измерения расстояния до объекта в сложных условиях; определения местонахождения различных объектов, в том числе помощи при парковке автомобиля; решение задач автоматизации технологических процессов, определение положения и удаленность объекта в различных промышленных областях. 

Ультразвуковые измерители уровня - это недорогие бесконтактные, легко устанавливаемые устройства. Они разработаны с тем, чтобы соответствовать растущим требованиям к точности измерения в промышленности.  Эти устройства используют ультразвуковые импульсы, посылаемые передатчиком в направлении материала, и замеряют время прохождения сигнала от передатчика до материала и обратно. Расстояние до материала определяются из соотношения D=Vt/2, где V – скорость распространения звука.

Области использования  Ультразвуковые датчики ЕА успешно справляются с измерениями в таких случаях, как:  Водоподготовка, водоотведение - бункеры, открытые каналы, колодцы  Измерение жидкостей - масла, соусы, напитки, дизтопливо  Химические материалы - растворители, краски, кислоты, нефть, шлам, и т.п.  Гранулированные материалы, такие как мука, зерно, крахмал, пластиковые порошки

Способы использования ультразвуковых измерителей уровня

Основные технические характеристики ультразвуковых датчиков серии ЕА  Бесконтактные метод делает их нечувствительными к изменению свойств материала - давлению, плотности, вязкости  Доступны диапазоны измерения 2м, 5м, 7.5м, 10м,15м, 20м, 40м  Точность измерения +/-0.25%, при измерении жидкостей разрешение - 2 мм  Выход - 2-х проводный, 3-х проводный (головка и блок управления разделены)  Малый угол луча, малая слепая зона, подходят для малых емкостей  Аналоговый выход 4~20 мА или 20~4 мА  Напряжением питания ~/ 220В или =24В  Подходят как для жидкостей, так и для сыпучих материалов  Рабочая температура от -40°C до +80°C  Степень защиты корпуса IP-65  Порт связи: RS232, RS485  Релейный выход - до 5 реле SPDT, программируются на различные диапазоны