3. Программа работы и её выполнение

1) По функционально-принципиальной схеме САУ составить структурную схему регулятора и найти его передаточную функцию.

2) В режиме «Ручное» получить статические характеристики объекта управления по каналам управления и возмущения во всём диапазоне изменения температуры объекта и при трёх нагрузках.

Величину входного воздействия – положение вала ИМ – отсчитывают в процентах по шкале ДУП, выходную величину отсчитывают по шкале КСП-3 в единицах измерения температуры. Коэффициент передачи объекта регулирования является при этом величиной, имеющей размерность.

Величину возмущения y_в выражают в процентах хода исполнительного механизма.

По полученным данным вычислить коэффициент передачи объекта k_об по каналу управления и построить график в координатах «Положение ИМ – k_об».

Из тех же данных определить величину возмущения y_в, приведённую к перемещению ИМ, и относительную величину нагрузки, считая нагрузку в положении переключателя «Н» за 100%. Результаты представить в таблице и графически.

3) Записать на диаграмме и построить в прямоугольных координатах временную характеристику объекта управления. Предполагая, что объект есть последовательное соединение запаздывающего звена с временем запаздывания _об и апериодического звена первого порядка с постоянной времени T_об, определить _об и T_об.

4) Отградуировать органы настройки регулятора в единицах k_p1, а именно, шкалы потенциометра R_к.у и переключателя напряжения питания измерителя рассогласования U_п.

Для этого в разомкнутой САУ получают временные характеристики И-регулятора y(t) как зависимости перемещения вала ИМ от времени при скачкообразном изменении отклонения регулируемой величины  при нескольких значениях коэффициента усиления усилителя и трех значениях напряжения питания измерительного моста U_п (трех коэффициентах передачи измерителя рассогласования).

Размыкание системы управления объектом регулирования в лабораторной установке производится отключением КСП­-3 от сети.

Последовательность операций следующая.

В режиме управления «Ручное» согласно статической характеристике перемещением исполнительного механизма устанавливают температуру объекта управления по КСП-3 в центре опыта и дожидаются окончания переходного процесса.

Отключают от сети КСП-3, размыкая этим систему управления.

С использованием вольтметра балансируют мостовую схему измерителя рассогласования, а именно:

изменяя положение ручки R_з, добиваются равенства показаний вольтметра в положениях 1 и 2 переключателя цепей вольтметра; контролируют правильность произведенной балансировки по отсутствию напряжения на входе усилителя в положении 3 переключателя цепей вольтметра.

Задают значения напряжения U_п и положение движка R_{к. у}, а затем задают требуемое значение скачкообразного отклонения регулируемой величины  встроенным задатчиком КСП-3 и переключают режим управления на «Автоматическое». С этого момента по показаниям ДУП и секундомера находят точки временной характеристики и соответствующие им скорости перемещения ИМ. По результатам измерений вычисляют k_р1 и строят три кривых семейства характеристик в координатах «Деления по шкале R_к.у – k_р1»; параметром кривых семейства является напряжение U_п.

5) По графикам, приведённым на рис. 5, рассчитать оптимальные настройки для упомянутых выше трёх типовых переходных процессов.

Положение органов настройки (уставки регулятора) определяют по полученным графикам семейства характеристик.

6) Реализовать полученные уставки, поставив шесть опытов.

Для каждого из трёх типовых переходных процессов следует выполнить следующие действия.

В режиме управления «Ручное» нагреть объект до температуры по шкале КСП-3 в центре опыта при номинальной нагрузке.

По окончании переходного процесса ручкой потенциометра R_з по вольтметру сбалансировать измеритель рассогласования.

Замкнуть САУ, включив режим «Автоматическое». При правильной балансировке измерителя рассогласования ИМ не должен сдвинуться с места.

Ручкой «Задание» быстро ввести рассогласование по каналу управления и получить запись переходного процесса.

Для получения переходного процесса регулятора как реакции на возмущение вместо введения рассогласования  переключить нагрузку в положение «М» или «Б».

7) Для всех полученных переходных процессов найти максимальное динамическое отклонение, перерегулирование, время регулирования.

8) Сделать выводы о качестве процессов регулирования и о согласии полученных экспериментальных данных с ожидавшимися результатами.