ОТЧЕТ 1 ЛАБА

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева»

Факультет информационных технологий и управления

Отчет по лабораторной работе № 1Р

«Двухпозиционная автоматическая система управления калорифером»

Выполнил студент группы К-41:

Эбергард Андерс.

Москва

2019

Цель работы – изучить влияние нагрузки и гистерезиса на качество регулирования в

двухпозиционной стабилизирующей автоматической системе регулирования (АСР) температуры воздуха в калорифере в режиме «полного» и «неполного» притока.

План выполнения работы

Лабораторная работа выполняется в два этапа:

Этап I – исследование объекта регулирования – экспериментальное получение статической характеристики объекта регулирования по каналу «регулирующее воздействие – регулируемая величина».

Этап II – получение экспериментальных процессов регулирования.

- Экспериментально получить процессы регулирования в режиме «полного» притока в

отсутствие гистерезиса при двух различных значениях нагрузки.

- На основании статической характеристики объекта регулирования рассчитать значения управляющего воздействия в позициях двухпозиционного регулятора для реализации режима «неполного» притока; экспериментально получить процессы регулирования в режиме

«неполного» притока в отсутствие гистерезиса при двух различных значениях нагрузки.

-Экспериментально получить процесс регулирования в режиме «полного» притока

при заданном гистерезисе.

- Рассчитать значения основных критериев качества регулирования и сравнить полученные процессы между собой.

Лабораторная установка и система управления

Объектом регулирования (рис. 1) является калорифер – устройство, предназначенное для нагревания воздуха. Он состоит из кожуха 1 – трубы круглого сечения, внутри которой

смонтирован нагревательный элемент 4 – нихромовая спираль, намотанная на керамическое основание. Воздух подается в трубу вентилятором 2, где нагревается нагревательным элементом.

Скорость вращения вентилятора, а, следовательно, и расход воздуха F, задается вручную с помощью ручки 3 регулятора скорости вращения вентилятора, находящегося в основании калорифера.

Под нагрузкой калорифера будем понимать количество воздуха, нагреваемое в единицу

времени, т. е. расход воздуха.

Автоматическое переключение режимов (регулирование) выполняет автоматический

регулятор 5 (измеритель-регулятор технологический ТРМ202) по двухпозиционному закону.

Верхней позиции соответствует режим «Нагрев», нижней – «Охлаждение».

Входные данные:

Величина гистерезиса = 3 ֩С

Θ_зд (заданная температура) = 45 ֩С

U_max = 100 U

Статическая характеристика канала регулирования объекта.

U	0	30	50	70	90	100
T	20,977	30,641	34,344	44,32	56,328	60,55

Напряжение нагревательного элемента – температура.

По графику определяем Uохл и Uнагр

Uохл = 61 В

Uнагр= 79 В

Статическая характеристика объекта. График зависимости температуры от времени.

Кривая процесса регулирования в режиме «полного» притока в отсутствие гистерезиса.

Кривая процесса регулирования в режиме «неполного» притока в отсутствие гистерезиса.

Кривая процесса регулирования в режиме «полного» притока в присутствие гистерезиса.

Полный поток с гистерезисом и без.

Режим	Размах колебаний (амплитуда)	Период колебаний (частота)	Смещение среднего
Полный приток макс	6,3	30	0,269
Полный приток мин	11	41	3,392
Неполный приток макс	1,16	30	0,31061
Неполный приток мин	-	-	16,485
Полный с гистерезисом	11,758	44	0,417478261

Выводы:

При максимальном расходе оба режима выдают значения лучше, чем при минимальном..

Гистерезис увеличил частоту колебаний=>увеличил амплитуду, но немного уменьшил смещение среднего

При минимальном расходе двухпозиционная АСР с «неполным притоком» не справляется с поставленной задачей регулирования

Регулирование неполным притоком должно уменьшить амплитуду колебаний, что и наблюдается