Методика проведения экспериментальных исследований режимов автоколебаний

1. Получить у преподавателя параметры задания: T – значение уставки температуры, Δ – ширины зоны нелинейности (гистерезис) и № варианта по табл. 3. Включить стенд и установить режим работы в соответствии с заданием.

2. Снять экспериментально переходную характеристику объек-та регулирования (термокамеры).

3. Определить параметры передаточной функции для заданно-го варианта объекта по экспериментальной переходной характеристике: K₀ , T₀, τ_З.

4. Используя метод гармонической линеаризации, определить параметры автоколебаний в системе – А и ω_a.

5. Настроить регулятор на заданные параметры – Т и Δ.

6. Снять кривую процесса регулирования.

7. Проанализировать полученные результаты и сделать соот-ветствующие выводы.

Примечание. Пример переходной характеристики (п. 2) и кривая процесса регулирования (п. 5), а также способ определения параметров объекта управления – K, T₀, τ₃ приведены на рис. 5.

Содержание отчета

1. Вариант задания (схема элементов САР).

2. Результаты решения задачи по определению параметров ав-

токолебаний с использованием метода гармонической линеаризации

3. Результаты экспериментального исследования режимов ав-токолебаний в системе для выданного варианта задания.

4. Сравнение расчетного и экспериментального решений с вы-водами.

5. Заключение по работе.

Приложение Описание работы измерителя-регулятора 2трм1

Измеритель-регулятор 2ТРМ1 предназначен для измерения и регулирования температуры в холодильной технике, сушильных шкафах, печах, пастеризаторах и другом технологическом оборудовании. Данный прибор обладает следующими возможностями:

– два входа для измерения температуры;

– два независимых канала регулирования температуры;

– одноканальное трехпозиционное регулирование температуры;

– вычисление разности двух измеряемых температур и управление объектом по этому параметру;

– программирование алгоритма управления;

– сохранение заданных параметров;

– защита параметров от несанкционированного доступа.

Функциональная схема измерителя-регулятора приведена на рис. 4.

Регулирование

Регулирование

Рис. 4. Функциональная схема измерителя-регулятора 2ТРМ1

Прибор имеет два входа для подключения первичных преобразователей (датчиков), блок обработки данных, состоящий из измерителей физических величин и разности между ними, цифрового фильтра и двух логических устройств (ЛУ1 и ЛУ2). Логические устройства в соответствии с запрограммированными пользователем функциональными параметрами формируют сигналы управления выходными устройствами. За каждым из ЛУ закреплено собственное выходное устройство, которое в зависимости от модификации прибора может быть дискретного или аналогового типа. ЛУ работают независимо друг от друга. При работе ЛУ в режиме устройства сравнения для управления работой нагревателя (ТЭНа) применяется тип логики 1 – прямой гистерезис. При этом выходное устройство, подключенное к ЛУ, первоначально включается при значениях Т_тек < Т_уст – , выключается при Т_тек > Т_уст+, и вновь включается при Т_тек < Т_уст – , осуществляя тем самым двухпозиционное регулирование с гистерезисом . График изменения температуры в объекте при работе ЛУ с уставкой Т_уст и гистерезисом  изображен на рис. 5.

На лицевой панели прибора расположены клавиатура управления прибором, цифровой индикатор и светодиоды, на задней панели – силовая и измерительные части, а также выходной разъем. Четырехразрядный цифровой индикатор предназначен для отображения значений измеряемых величин и функциональных параметров прибора. Семь светодиодов красного свечения сигнализируют о различных режимах работы:

– светодиоды К1 и К2 сигнализируют о включении соответствующего выходного устройства;

– светодиоды Т и  засвечиваются при программировании и сигнализируют о том, что какой параметр выбран для установки: Т – значение уставки,  – значение гистерезиса;

– светодиоды ,  и Т сигнализируют о выводе на индика-цию соответствующего канала измерения (непрерывная засветка) и об аварии по входу (мигающая засветка).

Кнопка ПРОГ. предназначена для входа в режим просмотра и установки рабочих параметров, а также для записи новых установленных значений в энергонезависимую память прибора.

Рис. 5. Переходная характеристика объекта регулирования (1) и динамические характеристики процесса двухпозиционного регулирования (2, 2а – без запаздывания, 2б – с запаздыванием)

Кнопка предназначена для просмотра заданного значения уставки ЛУ, связанного с выводимым в данный момент на индика-цию каналом измерения, а также при установке параметров для вы-бора и увеличения значения параметра. Кнопка предназначена для смены канала ( Т1,Т2, или Т), выводимого на индикацию, а также при установке параметров для выбора и уменьшения значения пара-метра. При удержании кнопок скорость изменения возрастает.

При эксплуатации прибора его функционирование осуще-ствляется в одном из режимов: РАБОТА или УСТАНОВКА ПАРАМЕТРОВ.

Режим РАБОТА является основным эксплуатационным режимом, в который прибор автоматически входит при включении питания. В данном режиме 2ТРМ1 производит опрос входных датчиков, вычисляя по полученным данным текущие значения измеряемых величин, отображает их на цифровом индикаторе и выдает соответствующие сигналы на выходные устройства.

В режиме РАБОТА прибор управляет внешними исполнительными устройствами в соответствии с заданными режимами работы ЛУ. Визуальный контроль за работой выходного дискретного устройства может осуществляться оператором по светодиодам К1 и К2, расположенным на передней панели прибора. Засветка светодиода сигнализирует о переводе соответствующего логического устройства и связанного с ним выхода в состояние ВКЛЮЧЕНО, а погасание – в состояние ВЫКЛЮЧЕНО.

В режиме Работа возможен просмотр заданного значения уставки для индицируемого канала, что осуществляется нажатием и удержанием кнопки .

Режим УСТАНОВКА ПАРАМЕТРОВ предназначен для задания и записи в энергонезависимую память прибора требуемых при эксплуатации рабочих параметров измерения и регулирования (табл. 4). Заданные значения параметров сохраняются в памяти прибора при выключении питания. При входе в режим программирования выходные устройства переводятся в состояние, определенное в параметре в0 – 5. Если в течение 20 с в режиме УСТАНОВКА ПАРАМЕТРОВ не производится операции с кнопками, прибор автоматически возвращается в режим РАБОТА.

В приборе установлено два уровня программирования. На первом уровне осуществляется просмотр и изменение значений параметров регулирования: уставки Т и гистерезиса  для каждого ЛУ. Вход на первый уровень программирования осуществляется кратковременным (около 1с) нажатием на кнопку ПРОГ. с дальнейшим занесением параметров регулирования в память прибора.

На втором уровне программирования осуществляется просмотр и необходимое изменение функциональных параметров прибора. Функциональные параметры прибора разделены на группы А и в. В группе А находятся параметры, определяющие логику работы прибора, в группе в – параметры, отвечающие за настройку измерительной части прибора. Переход на второй уровень программирования осуществляется нажатием и удерживанием кнопки ПРОГ. более 6с с дальнейшим занесением параметров регулирования в память прибора.

Таблица 4