6. Выполнение работы

1) Изучить инструкцию к лабораторной работе, освоить терминологию автоматического регулирования, понять, как работает П-регулятор и какие параметры и как влияют на качество процесса регулирования.

2) Экспериментально получить статические характеристики объекта управления при разных нагрузках. Для этого выполнить следующее:

установить переключатель управления в положение «Ручное»;

ручку ручного управления исполнительным механизмом, расположенную рядом с переключателем, повернуть против часовой стрелки до упора;

выбрать ключом управления нагрузкой величину нагрузки «Минимальная», выбрать длину шкалы УП ИМ равной 50 %;

после этих операций включить установку;

записать температуру объекта (эта начальная температура не обязательно может быть 0 %, она зависит от окружающей температуры объекта);

ручкой ручного управления исполнительным механизмом установить показания УП ИМ 10 %;

текущая температура объекта начнёт увеличиваться, надо дождаться прекращения изменения температуры и записать показания прибора – получена первая точка статической характеристики;

ручкой ручного управления исполнительным механизмом увеличить показания УП ИМ, дождаться окончания переходного процесса и получить вторую точку статической характеристики;

повторять последнюю операцию до получения температуры объекта примерно 100 %; хотя в схеме управления нагревом имеется сигнализация о перегреве и предусмотрена защита от неправильных действий оператора («fool-proof»), перегрев допускать не следует.

По описанному алгоритму получить статические характеристики объекта при нагрузках «Номинальная» и «Максимальная», переключая при необходимости шкалу УП ИМ.

3) На одном графике построить статические характеристики объекта при всех трёх нагрузках в координатах «Положение исполнительного механизма, %» – «Температура объекта, %». При средней температуре около 60 % вычислить соответствующие коэффициенты передачи объекта k_об.

4) При номинальной нагрузке получить кривую разгона объекта и определить по ней динамические характеристики. Для этого выполнить следующие действия:

переключатель нагрузки поставить в положение «Номинальная»;

переключатель управления оставить в положении «Ручное»;

на УП ИМ установить значение 0 % и дождаться остывания объекта до исходной температуры;

быстро установить на УП ИМ значение 50 % и, измеряя через каждые 2 секунды текущую температуру объекта, получить точки кривой разгона вплоть до установившейся температуры; этот опыт вследствие быстродействия процесса нагрева следует производить вдвоём, когда один отсчитывает интервалы времени, а другой снимает и записывает показания прибора; даже при такой организации работы постоянную времени запаздывания измерить непросто, её можно принять равной 1…1,5 с;

по полученным данным построить кривую разгона в координатах «Время, с» – «Температура, %», и по ней определить постоянную времени объекта Т_о.

5) При работе регулятора получить переходные процессы по каналу задания, вычислить по ним коэффициенты передачи регулятора k_рпри трёх положениях ручки управления коэффициентом передачи, определить прямые показатели качества процесса регулирования. Для этого выполнить следующие действия:

установить ручку задатчика в положение 0 %, переключатель шкалы УП ИМ в положение 100 %, ручку коэффициента передачи в положение «Максимум», переключатель управления нагрузкой в положение «Номинальная», переключатель управления в положение «Автоматическое» и дождаться охлаждения объекта управления;

быстро переставить ручку задатчика в положение 80 % и одновременно начать измерять температуру объекта через каждые 2 с до полного окончания переходного процесса;

измерить установившееся положение исполнительного механизма и статическую ошибку регулирования _ост()как разность показаний задатчика и термометра и вычислитьk_р;

переставить ручку задатчика в положение 40 %, дождаться окончания переходного процесса, вычислить статическую ошибку регулирования и k_р;

вновь установить задание 80 %, дождаться окончания переходного процесса и все дальнейшие опыты проводить при этом задании;

переключить нагрузку в положение «Минимальная», измерить положение исполнительного механизма, статическую ошибку регулирования и вновь вычислить k_р(вследствие того, что у регулятора достаточно большой коэффициент передачи, изменение температуры будет небольшим, и отклонение температуры надо измерить как можно более точно);

выполнить то же при нагрузке «Максимальная»;

построить график переходного процесса, свести в таблицу результаты опытов и расчётов, сделать выводы;

установить ручку задатчика в положение 0 %, дождаться полного охлаждения объекта и сделать ещё две серии таких же опытов: одну при среднем положении ручки коэффициента передачи регулятора, а другую при положении «Минимум».

6) Проанализировать и обобщить все полученные результаты, сделать выводы о влиянии на работу регулятора параметров нагрузки объекта и коэффициента передачи регулятора, о влиянии на статическую ошибку регулирования величины заданного значения температуры.