Лабораторная установка

Лабораторная установка состоит из щита, на котором смонтирована САУ с И-регулятором.

Объектом регулирования САУ является электрический нагреватель с автоматическим потенциометром КСП-3 и термо-парой, измеряющей температуру нагревателя. Таким образом, постоянная времени потенциометра входит как составная часть в постоянную времени объекта. Нагреватель получает питание от регулируемого электронного источника питания, в динамическом отношении представляющего собой пропорциональное звено.

Управляющий вход объекта – вал переменного резистора схемы источника питания, регулирующего напряжение на нагревателе – соединён с выходным валом исполнительного механизма.. В САУ применён исполнительный механизм с пропорциональной скоростью перемещения, снабжённый двигателем постоянного тока с независимым возбуждением.

Скорость двигателя измеряется тахогенератором постоянного тока независимого возбуждения. Напряжение тахогенератора в качестве сигнала обратной связи подаётся на вход электронного усилителя последовательно с сигналом измерителя рассогласо-вания. Глубину обратной связи можно менять изменением напряжения, снимаемого с тахогенератора. Так как канал обратной связи является дифференцирующим, а передаточная функция прямого канала регулятора благодаря электронному усилителю с коэффициентом усиления порядка 1000 имеет большой модуль и обратной величиной этой функции можно пренебречь, в регуляторе реализуется закон И-регулирования.

На коэффициент передачи измерителя рассогласования, можно влиять изменением напряжения питания измерителя рассогласования.

Возмущение создаётся изменением потока воздуха от вентилятора, обдувающего нагреватель. Величина нагрузки может изменяться ступенчато. Этим ступеням соответствуют три положения переключателя “Нагрузка”, условно названные “М” (малая нагрузка),”Н” (номинальная) и “Б” (большая).

Функционально-принципиальная схема САУ и размещение элементов САУ на щите управления приведены на рис. 7 и 8, а в таблице – положения переключателя вольтметра, применяемого при исследовании регулятора, и соответствующие им цепи измерения.

Рис. 7. Функционально-принципиальная схема системы автоматического управления с И-регулятором:

R_з – потенциометр «Задание» (в корпусе КСП-3, на передней панели);

R_д – потенциометр датчика температуры (реохорд КСП-3);

R_к.у – потенциометр «Коэффициент усиления» (на щите);

ИМ – исполнительный механизм; ТГ – тахогенератор постоянного тока;

ПУ – переключатель управления «Автоматическое» – «Ручное»;

КУ – ключ дистанционного управления «Больше» – «Меньше»;

ДУП – дистанционный указатель положения выходного вала исполнительного механизма;

Н – нагреватель; ТП термопара;

U_п – регулируемый источник питания измерителя рассогласования

Выполнение

Статические характеристики объекта управления

Рис.9. Статические характеристики объекта управления

Таблица 1. Статические характеристики объекта управления

Величина нагрузки	ИМ %	Показания КСП-3, ⁰С	К_об= ⁰С/% ИМ	Среднее значение К_об


Малая	0	105		16,94
«М»	10	225	22,5
	20	310	15,5
	30	385	12,83
Номинальная	0	10		6,52
«Н»	10	105	10,5
	20	150	7,5
	30	200	6,67
	40	245	6,13
	50	285	5,7
	60	330	5,5
	70	360	5,14
	80	400	5
Большая	0	30		5,54
«Б»	10	95	9,5
	20	130	6,5
	30	170	5,67
	40	215	5,38
	50	250	5
	60	285	4,75
	70	310	4,43
	80	350	4,38
	90	380	4,22