7 Расчет корректирующего устройства.

ВЫБОР КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Для коррекции в системе применяется корректирующее устройство последовательного типа. КУ можно включать между различными элементами исходной системы. При выборе места включения руководствуются минимумом вносимой устройством погрешности. Наиболее предпочтительным вариантом является включение КУ между усилителем и двигателем.

С

R₁

хема корректирующего устройства представляет собой RC-цепь следующего вида:

C₁

U_вых

U_вх

С₂

Рисунок 12 – RC-цепь

По ЛАЧХ корректирующего устройства получим его передаточную функцию:

(41)

(42)

(43)

Найдем значение конденсаторов и сопротивления:

(44)

(45) Принимая значение сопротивлений С₂=5мкФ, получим, что конденсатор С₁ равно:

(46)

(47)

С учетом корректирующего устройства структурная схема системы примет вид:

Рисунок 13 – Структурная схема системы автоматического управления

температурой овощехранилища с учетом

корректирующего устройства

Коррекцию системы можно произвести при помощи программы для микропроцессора, которая будет реализовывать передаточную функцию корректирующего устройства. Чтобы составить программу коррекции необходимо найти разностное уравнение в реальном масштабе времени.

Проведем обратное биполярное преобразование передаточной функции корректирующего устройства, для этого заменим :

(48)

Далее заменяем

(49)

(50)

Запишем разностное уравнение в реальном масштабе времени. Из числителя коэффициенты берутся с противоположным знаком.

(51)

Таким образом получили уравнение коррекции. Составим программу на языке Ассемблер на основе полученного уравнения.

Расчет формулы

U1(K)=59·U(K)+41·U(K-1)+0.0178·U1(K)+0.0178·U1(K-1)

Al EQU 59; задаем

А2 EQU 41; постоянные

А3 EQU 0.0178; коэффициенты

А4 EQU 0.0178;

U1 DB 0; выделение места под U(K)

U2 DB 0; выделение места под U(K-1)

U3 DB 0; выделение места под U1(K)

U4 DB 0; выделение места под U1(K-1)

i port EQU 10h

port EQU 12h

start: метка начала цикла коррекции

in al, i_port; чтение данных из порта

MOV al,U1;

MUL al, A1; 59·U(K)

MOV bl,al;

MOV al,U2;

MUL al,A2;

ADD bl,al; 59·U(K)+41·U(K-1)

MOV al,U3;

MUL al,A3;

ADD bl,al; 59·U(K)+41·U(K-1)+0.0178·U1(K)

MOV a1,U4;

MUL a1,A4;

ADD b1,a1; 59·U(K)+41·U(K-1)+0.0178·U1(K)+0.0178·U1(K-1)

MOV U1,b1;

MOV U2,U1;

out o port,b1;

JMP start; замыкание цикла.

Составим блок схему программы коррекции.

Рисунок 14 – Блок-схема программы коррекции

Последовательные корректирующие звенья наиболее удобны в электрических САУ, особенно постоянного тока. В этом случае последовательные корректирующие звенья осуществляются в виде пассивных четырехполюсников, передаточные функции которых можно просто и плавно изменять в очень широких пределах, ограниченных лишь достаточно свободными условиями физической реализуемости.

К достоинствам последовательной коррекции можно отнести:

- ускорение переходного процесса;

- снижение установившейся ошибки;

- простота включения элементов коррекции.

К недостаткам можно отнести:

- увеличение чувствительности к помехам;

- необходимость согласования сопротивления корректирующих элементов с входным и выходным сопротивлением элементов системы, к которым они подключаются.

Мощным методом коррекции стало применение программных корректирующих устройств на микропроцессорах, применение которых позволяет варьировать параметры в широких пределах и быстро их изменять без изменения технического исполнения системы. Еще одним достоинством данного способа является точное выполнение зависимостей корректирующего устройства, тогда как трудно точно подобрать номинал элементов в соответствии с расчетным. Предпочтения отдаются программным средствам коррекции.

Поскольку в системе уже есть встроенный МП, то применение аналогового корректирующего устройства экономически нецелесообразно, поэтому выбирают программную коррекцию.