Неизвестные величины определяются выражениями:
(6.8)
(6.9)
Рис. 6.3. Аппроксимация переходной характеристики объекта характеристиками апериодического и запаздывающего звеньев
Для более быстрого (но менее точного) определения величин τд и То Поступают следующим образом. По переходной характеристике (рис. 6.3) определяют моменты времени t1 и t2, в которых значения выходных величин соответственно равны Θ=0,33 и Θ=0,7 тогда:
(6.10)
(6.11)
Передаточный коэффициент исследуемого объекта Ко при полном воздействии управляющего элемента (полностью подан на нагревательный элемент номинальный ток Iн и при этом Хвх = 100%) определяется выражением
(6.12)
где qн и qк – начальное (до приложения возмущения) и конечное (новое установившееся ) значения управляемой величины.
По передаточной функции ОУ (6.7) легко получить АФХ объекта, для этого нужно заменить оператор p на произведение (јω):
(6.13)
или в полярных координатах:
(6.14)
отсюда находим АЧХ и ФЧХ объекта
(6.15)
(6.16)
Рекомендуемая литература
1. Бородин И.Ф., Кирилин Н.И. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов. – М.: Колос, 1977. – С. 116 – 121.
2. Загинайлов В.И., Шеповалова Л.Н. Основы автоматики. – М.: Колос, 2001. – С. 36 – 43 .
3. Колесов Л.В. Основы автоматики. – М.: Колос, 1984. – С. 149 – 159.
4. Мартыненко И.И., Лысенко В.Ф. Проектирование систем автоматики. – М.: Агропромиздат, 1990. – С. 42 – 110.
5*. Мартыненко И.И., Тимошенко Ю.А. Основы автоматики.// Методические указания к лабораторным работам. – Киев: УСХА, 1981. – С. 87 – 98.
6. Мартыненко И.И. и др. Автоматика и автоматизация производственных процессов. – М.: Агропромиздат, 1985. – С. 80 – 97.
7. Шавров А.В., Коломиец А.П. Автоматика. – М.: Колос, 2000. – С. 70 – 76.
Контрольные вопросы: 1. Что называется объектом управления (ОУ) в автоматике? Привести примеры ОУ используемых в сельскохозяйственном производстве. 2. Расскажите об основных свойствах ОУ? 3. Как влияют свойства ОУ на устойчивость и показатели качества САУ (САР)? 4. Какой управляемый объект является устойчивым? 5. Дайте определение передаточной функции. 6. Что называется кривой разгона и переходной характеристикой ОУ? 7. Что такое самовыравнивание и аккумулирующая способность ОУ? 8. Как оценить запаздывание ОУ? 9. Как определить время разгона ОУ? 10. Какие частотные характеристики объектов управления Вы знаете?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7
Исследование регулятора типа Р–25
Цель работы: освоение методики экспериментального определения переходной характеристики исследуемого объекта и последующего расчёта параметров настройки пропорционально-интегрального регулятора (ПИ-регулятора), а также получение графиков переходного процесса для вариантов позиционного (релейного) и непрерывного (ПИ) регулирования.
Программа работы
1. Ознакомиться с настоящим описанием.
2. Снять переходную характеристику объекта регулирования Θ=f(t) при I=4,5 А.
3. Вычислить параметры настройки регулятора: Кп и Ти.
4. Довести температуру воздуха в ручном режиме до некоторого установленного значения, обеспечить регулировкой сигнала задатчика нулевое рассогласование (индикаторы "больше", "меньше" не горят) и, переключившись в автоматический трехпозиционный режим регулирования, снять график переходного процесса в этом режиме.
5. Выставить найденные в пункте 3 значения параметров настройки ПИ-регулятора и снять переходной процесс реакции CAP на управляющее или возмущающее воздействие (по указанию преподавателя).