МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский университет «МИЭТ»

Кафедра: САУиК

Дисциплина: Идентификация и диагностика систем

Курсовой проект на тему: «Исследование замкнутого объекта идентификации с запаздыванием»

Руководитель: Тарасова Г.И.

Выполнил:

студент группы ЭТМО-31

Москалев А.В.

Дата:____________

Оценка:__________

Москва 2012

Задание Содержание

Содержание 3

Введение 4

1. Краткая историческая справка 6

2. Области применения термоэлектрических объектов 9

3. Идентификация термоэлектрического объекта по переходной характеристике 13

3.1. Постановка задачи идентификации объекта 13

3.2. Объект управления и его основные параметры 14

3.3. Методика эксперимента по снятию переходной характеристики объекта исследования 16

3.4. Алгоритм расчета параметров модели термоэлектрического объекта 17

3.5. Оценка погрешности модели объекта, полученной в результате проведенной идентификации 20

4. Разработка рекомендаций по выбору структуры и параметров САУ термическим объектом 22

4.1. Анализ САУ по ЛЧХ с И – регулятором 22

4.2. Компьютерное моделирование и расчет переходных процессов САУ 25

4.2.1 САУ с И – регулятором 26

5.Исследование влияния запаздывания на устойчивость и качество замкнутой САУ 31

5.1. Особенность динамических характеристик звена запаздывания 31

5.2. Анализ устойчивости САУ с запаздыванием. Определение критического коэффициента усиления. 33

5.2.1. САУ с И - регулятором 33

5.2.2. Расчет областей устойчивости САУ с запаздыванием 36

5.3. Оценка показателей качества САУ с запаздыванием с помощью компьютерного моделирования 37

Заключение 39

Введение

В настоящее время трудно себе представить область деятельности человека, где бы ни приходилось сталкиваться с температурными процессами. Температурные технологии объединяют в себе способы и средства измерения температуры, методы регулирования температуры, приборы и оборудование, реализующие эти методы, системы управления температурными процессами. Актуальной научно-технической задачей является создание прецизионных методов стабилизации и программного регулирования температуры, что требует развитие современной науки и техники.

В подавляющем большинстве случаев для получения температур выше температуры окружающей среды используются электрические резистивные нагреватели. Низкие температуры часто получают компрессионным методом охлаждения.

Активно развивающейся областью электроники в настоящее время становится термоэлектрическое приборостроение. Термоэлектрические устройства (ТЭУ) используются для регулирования и стабилизации температуры, в основном, для диапазона -120ºС ÷ +120ºС. В электронной технике по ряду причин для этого интервала температур ТЭУ являются наиболее эффективными. Особым преимуществом термоэлектрических систем является то, что изменением полярности питания термоэлектрического устройства можно регулировать температуру как выше, так и ниже температуры окружающей среды. Таким образом, основной диапазон температурных исследований в электронной технике от -60º до +120º С реализуется с помощью одного термоэлектрического устройства, работающего на эффекте Пельтье.

В настоящее время в большинстве прецизионных систем управления различными объектами предпочтение отдается цифровым методам и средствам, в том числе высокоскоростным аналого-цифровым преобразователям (АЦП) и цифровым процессорам. Создаются конструкции регуляторов с переменной структурой, адаптивные или с самонастройкой, а также с так называемым нечетким законом управления. Наиболее значительные успехи в подобных разработках были достигнуты в тех случаях, когда регуляторы систем выполнялись на основе цифровых спецпроцессоров. В тех случаях, когда частота информационного сигнала мала, вполне оправдано использование для цифровой обработки сигнала микропроцессора общего назначения.

Для управления современным термическим оборудованием, в большинстве случаев, также целесообразно применение микропроцессорных систем управления (МПСУ). Одной из наиболее сложных задач при создании таких систем управления является учет динамики термического объекта управления, получения математических моделей термоэлектрического оборудования, как объектов управления, учет запаздывания таких инерционных объектов.