5. Порядок выполнения лабораторной работы

5.1 Подготовка к выполнению лабораторной работы

Перед выполнением работы необходимо подробно ознакомиться с вводными материалами, описанием установки, изучить назначение, принципы действия и устройство используемых элементов автоматики (термометра сопротивления, автоматического моста, программного регулятора, исполнительного механизма) и ответить на следующие контрольные вопросы:

Каковы устройство и принцип действия приборов, входящих в состав лабораторной установки?

Каковы основные свойства объекта регулирования?

Что такое кривая разгона и какова методика ее снятия?

Какие динамические характеристики позволяют оценить свойства объекта?

Объясните сущность процессов ручного и программного регулирования.

Объясните работу позиционного регулирующего устройства.

Какие параметры характеризуют качество регулирования?

5.2 Экспериментальное определение свойств объекта регулирования

Свойства теплового объекта регулирования определяются в результате обработки экспериментально полученных переходных характеристик (кривых разгона). В данной работе кривой разгона является зависимость отклонения температуры Δt воздуха в трубопроводе от начального установившегося значения t₁ во времени после нанесения скачкообразного возмущения. Указанное возмущение наносят изменением величины напряжения, подаваемого на нагреватель НЭ.

Для проведения экспериментов необходимо:

– установить избиратель управления 3ИУ в положение «Ручное» регулирование температуры;

– установить избиратель управления 4ИУ, располагаемый на стенде, в положение «Выкл»;

– подать общее питание на установку с помощью выключателя ВК, при этом должна загореться контрольная лампа Л;

– при помощи избирателя управления 2ИУ установить значение расхода воздуха G (задается преподавателем);

– включить воздуходувку: либо дистанционно с помощью кнопочной станции КД, либо по месту — с помощью кнопочной станции КМ; пуск воздуходувки осуществляется нажатием кнопки черного цвета (КнП);

– отметить начальное установившееся значение температуры t₁ в объекте (на диаграмме измерительного прибора КСМ должна записываться прямая линия);

– при помощи кнопок КнБ и КнМ установить заданное напряжение, значение которого регистрируется вольтметром ВЩ (величина напряжения задается преподавателем);

– подать на нагреватель НЭ заданное напряжение (ступенчатое возмущение), установив избиратель управления 4ИУ в положение «Вкл»;

– наблюдать характер изменения температуры в объекте до момента достижения нового установившегося значения температуры t₂ во времени;

– данные экспериментов по определению переходной характеристики t = f(τ) занести в таблицу 1;

Таблица 1 Данные экспериментального определения кривой разгона объекта

№ эксперимента	Параметры
	G мин				G макс
	Напряжение в цепи нагревателя
	U1 = 150 В		U2 = 220 В		U1 = 150 В		U2 = 220 В
	t, °C	τ, c	t, °C	τ, c	t, °C	τ, c	t, °C	τ, c
1
2
3
4

– при достижении нового установившегося значения температуры отключить нагрев, переведя избиратель управления 4ИУ в положение «Выкл»;

– при достижении установившегося минимального значения температуры в объекте t₁ перейти к определению кривых разгона с новым набором параметров G и U, заданных преподавателем.

По данным таблицы 1 построить кривые разгона. Для определения динамических характеристик объекта следует обработать полученные кривые разгона в соответствии с методикой, изложенной в п. 2. Результаты расчета свойств объекта свести в таблицу 2.

Таблица 2 Экспериментальные данные расчета свойств объекта

Свойства объекта	Параметры
	G мин		G макс
	Напряжение в цепи нагревателя
	U1 = 150 В	U2 = 220 В	U1 = 150 В	U2 = 220 В
Запаздывание τз, с Постоянная времени Т, мин Время переходного процесса Тп = 4Т, мин