1. Постановка задачи и схема системы автоматического управления

Постановка задачи:

Заданием на дипломное проектирование была поставлена задача: «Разработать лабораторный стенд системы автоматического регулирования (САР) температуры теплоносителя, поступающего в зерносушилку»

Схема САР температуры теплоносителя, поступающего в зерносушилку приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Схема САР, температуры теплоносителя поступающего в зерносушилку

На рисунке 1.1 обозначено:

1. шахтная зерносушилка;

2. камера смешивания;

3. заслонка;

4. усилитель;

5. двигатель;

6. редуктор.

Динамика элементов данной САР описывается следующими уравнениями:

• - камера смешивания;

• - датчик температуры;

• - сравнивающий элемент;

• − усилитель;

• - электродвигатель совместно с редуктором (при условии, что момент сопротивления на валу двигателя M_c = const),

где T_c,T_д,T_м,Т_я – постоянные времени, с;

k_c,k_f,k_д,k_у,k_э - коэффициенты передачи.

Таблица1

Значения паратетров элементов САР

Тс, с	Kc, C/рад	kf	Tд, с	kд,В/С	Tм,с	Тя, с	kу	f, С	kэ, рад/ Вс
2	50	1	2	0,015	0,015	0,002	50	-10	0,05

Заданная температура теплоносителя ₀=120±2С.

Для решения данной задачи был разработан следующий план:

• Изучить элементы автоматики, необходимые для проектирования САР.

• Произвести расчет и анализ системы, используя частотные методы.

• Изучение видов зерносушилок.

• Выбрать, используя данные справочников, элементы автоматики системы для лабораторного стенда.

• Разработать принципиальную схему лабораторного стенда.

• Разработать монтажную схему.

• Собрать установку.

• Провести испытания и наладку лабораторного стенда.

2. Элементы сар температуры теплоносителя, поступающего в зерносушилку

На рисунке 1.1 показана схема САР температуры теплоносителя, поступающего в шахтную зерносушилку 1 из камеры смешивания 2, которая является объектом регулирования. В этой камере холодный воздух при температуре 0°. Соотношение горячего и холодного воздуха, а, следовательно, и температура воздуха в камере смешивания Q_с зависят от угла поворота f заслонки 3. Температура теплоносителя на входе зерносушилки измеряется терморезистором R_д, включенным в мостовую схему которая не только обеспечивает с помощью резистора R₀ требуемую температуру, но и сравнивает напряжение U_д пропорциональное температуре Q_с с задающим напряжение U₀ (мостовая схема одновременно выполняют функции задающего и воспринимающего органов).

Сигнал разбаланса мостовой схемы (сигнал рассогласования) ∆U=U₀-U_д усиливается усилителем 4, выходное напряжение которого U_у управляет исполнительным двигателем 5. Последний, через редуктор 6 перемещает заслонку 3, тем самым изменяет величину регулирующего воздействия  на входе объекта регулирования. За счет соответствующего измерение угла поворота заслонки и компенсируется отрицательное влияние внешних возмущений f (изменение температуры, влажности атмосферно воздуха), действующих на объект регулирования. При исследовании САР в качестве главного возмущения следует рассматривать изменение температуры атмосферного воздуха, приняв условно, что его влажность не меняется.