Описание работы всей сар.

Общий принцип действия системы автоматического регулирования температуры состоит в том, чтобы поддерживать на требуемом уровне температуру объекта (в нашем случае – печи). Происходит это следующим образом – с датчика температуры (ДТ), который находится в печи (П), текущее значение температуры поступает на регулирующее устройство (РУ), которое на основании полученной информации вырабатывает управляющее воздействие. Это воздействие формируется по алгоритму управления, заложенному в регулятор.

Далее сигнал с РУ поступает на исполнительное устройство, а именно – на тиристорный регулятор напряжения (ТРН), управляемый ФСУ. Задача фазосдвигающего устройства – в соответствии с сигналом регулятора формировать такие углы включения тиристоров, чтобы напряжение, подаваемое на нагреватель, поддерживало температуру на нужном уровне. Установка требуемой температуры осуществляется с помощью задатчика (З).

В предложенной схеме можно принять, что:

1. Объектом управления является печь с нагревателем.

2. Исполнительным устройством, которое вырабатывает регулирующее воздействие Uн является тиристорный регулятор напряжения.

3) Измерительное устройство – датчик, который также является элементом главной ОС, вырабатывающим сигнал, находящийся в определенной функциональной зависимости от регулируемой переменной.

На вход САР подается задание в виде электрического сигнала g. Задание сравнивается с величиной температуры объекта, которое с помощью датчика преобразуется также в электрический сигнал у. Сравнение происходит с помощью элемента сравнения. Сигнал ошибки, внешнего воздействия, усиливается и подается на гидравлический или пневматический привод. Тот изменят давление с помощью регулирующего органа на некоторое значение. Этот процесс длится до тех пор, пока у не станет равным g (wl = w2).

Расчетная часть. Исходные данные

Таблица1

T1, c	T2 ,c	T3, c	k1	k2	k3
0,6	0,4	0,03	0,1	0,2	8

Передаточная функция объекта регулирования ОР совместно с регулирующим органом РО:

Передаточная функция исполнительного механизма ИМ:

Передаточная функция усилителя У совместно с преобразовательным элементом:

Передаточная функция датчика Д регулируемой величины:

Значения параметров заданы в таблице 1.

Элемент сравнения ЭС определяет ошибку регулирования, т.е. из задающей величины вычитается измеренная датчиком регулируемая величина (∆ = g – y).

2.1. Уравнение передаточной функции всей сар.

W1

W2

W3

g y

W4

а)

б)

Рис. 2. Передаточная функция замкнутой системы САР.

Для построения передаточной функции системы между заданными входом и выходом нужно преобразовать структурную схему так, чтобы в конечном счете остался один блок с известной передаточной функцией. Для этого используют структурные преобразования.

Легко показать, что передаточные функции параллельного и последовательного соединений равны соответственно сумме и произведению исходных передаточных функций:

Действительно, в изображениях по Лапласу для параллельного соединения получаем

а для последовательного

Для контура с отрицательной обратной связью имеем

Согласно правилам преобразования, найдем передаточную функцию замкнутой системы (всей САР):

Подставим параметры и получим выражение для передаточной функции замкнутой системы (всей САР):