лабораторная работа / Составление функциональной схемы САР и анализ ее работы

Министерство образования Российской Федерации

Институт техники технологии и управления.

Практическая работа.

ТАУ.

Тема: Составление функциональной схемы системы

автоматического регулирования и анализ ее работы.

Выполнил: студент гр. УИТ-42в

Зайцев Д. В.

Проверил:

Стельмах И. В.

Балаково 2003 г.

Цель работы: научится составлять структурные схемы по принципиальной схеме, определить какой элемент САУ на какой показатель качества управления влияет и каким образом.

Дано: Система программного управления. Алгоритм управления представлен в задатчике в виде профиля кулачка. Кулачек при своем вращении перемещает ползунок реостата, изменяя соотношение между сопротивлениями R1 и R2.

Возникает раз баланс в мостовой схеме R1 R2 R3 R. Величина разбаланса подается на усилитель, затем на исполняющий двигатель, который перемещает заслонку, регулирующую поступления горячего воздуха в сушильный шкаф. Благодаря наличию исполнительного двигателя отклонение регулируемой температуры от заданного значения будет с небольшой динамической ошибкой и низкой статической ошибкой.

Ход работы.

1. Определим объект регулирования (ОР). Объектом регулирования в данной схеме будет являться –сушильный шкаф, так как основной задачей САУ, в данной схеме, является поддержание определенной температуры в шкафу. Регулируемую величину – температуру, обозначим «ор».

2. Определим исполнительное устройство (ИУ) – задвижка , так как она отвечает за количество теплоты Q, которая подается на сушильный шкаф.

3. Определим датчик (Д) – им будет являться термо-резистор, который будет отслеживать температуру подаваемую на ОР.

4. Определим усилительное устройство (УУ) – В данной схеме электромашинным усилителем является четырех полюсник, который при дисбалансе резисторов имеет определенный интервал сопротивления включения и выключения усилителя управляющего напряжения на обмотку возбуждения электродвигателя.

5. Определим преобразовательное устройство (ПУ) – усилительно-преобразовательным устройством будет являться червячная передача двигателя к заслонке.

6. Задающим устройством (ЗУ) будет являться – напряжение U0, которое пропорционально заданно частоте вращения электродвигателя.

7. Построим структурную схему по перечисленным выше пунктам 1-6, получим:

U₀ ΔU U ω L Q t О.У.

U_д

Задающее устройство (ЗУ) – напряжение U₀.

Исполнительное устройство –И.С.П. –напряжение U.

Двигатель –двиг.- ω –выходная величина.

Червячная передача –Ч.П. –перемещение L.

Заслонка –Q.

Объект управления –О.У. –сушильная камера –t⁰.

Составим передаточную функцию для каждого элемента САУ в отдельности:

W_дг(p)=U_дв/t ; W_сш(р)=t/Q ; W_зас.(p)=Q/L ; W_чп.(р)=L/ω ; W_двиг.(р)=ω/U ;

W_исп.(р)=U/ΔU.

U – разница подаваемая на УУ (электромашинный усилитель) и с ее помощью происходит автоматическое регулирование.

Принцип работы. При увеличении нагрузки частота оборотов электродвигателя уменьшается, тахогенератор выдает меньшее напряжение U_тг , которое сравнивается на компараторе с задающим напряжением U₀ и разница U подается на электромашинный усилитель. После усиления сигнал с ЭМУ подается на исполнительный двигатель, который вращает ходовой винт реостата и этим уменьшает его сопротивление. На якорь электродвигателя подается дополнительное напряжение и число оборотов электродвигателя восстанавливается.

Классифицируем САУ:

Данная САУ является одноконтурной, так как состоит из одного контура. А так же замкнутой, потому что на вход устройства управления подается как задающее воздействие, так и выходная величина, то есть имеет обратную связь.

САУ является следящей и одномерной, так как решает одну функциональную задачу, следит за одним параметром. По характеру действия является – непрерывного действия.