СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 5

1.1 Цель курсовой работы 5

1.2 Технические характеристики системы регулирования 5

1.3 Функциональная схема. Принцип действия системы автоматического регулирования 6

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ЛОКАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 8

2.1 Выбор датчика 8

2.2 Выбор операционного усилителя и его передаточной функции 11

2.3 Выбор усилителя 12

2.4 Выбор и расчет объекта управления 13

5 ПОСТРОЕНИЕ ЛАЧХ СИСТЕМЫ И ЕЕ АНАЛИЗ 20

6 Построение ЖЛАЧХ системы, ЛАЧХ корректирующего устройства 22

7 ПОСТРОЕНИЕ ЛАЧХ КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА. ВЫБОР КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА. УСТАНОВЛЕНИЕ КОРРЕКИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА В СИСТЕМУ. ОБОСНОВАНИЕ УСТАНОВЛЕНИЯ 25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 33

Приложение А 34

Приложение В 37

Введение

В наши дни прогресс в различных областях науки и техники немыслим без приборов оптической электроники. Оптическая электроника уже давно играет ведущую роль в жизни человека. А с каждым годом ее внедрение во все сферы человеческой деятельности становится все интенсивнее, а также в последнее время успешно развиваются методы математического описания технологических процессов при автоматизации их с применением локальных систем управления. Для поддержания процесса в оптимальном режиме необходимо непрерывно контролировать его параметры. В частности, учебных заведениях и конструкторских бюро, теплицах, необходимо поддержание определённой освещённости. Поддержание рабочего освещения влияет как на качество работы, так и на поддержание здоровья работников и учащихся. Локальная система управления нитью накала позволяет контролировать эти параметры и поддерживать их оптимальные значения.

Назначение САУ нити накала это изменение ее накала в зависимости от освещённости рабочего места или помещения, обеспечивая при этом требуемую температуру накала нити (выделения света).

По своей структуре система управления нитью накала относится к системам автоматического управления, в которых требуемые характеристики могут обеспечиваться при помощи разомкнутой или замкнутой системы управления. Недостатком систем разомкнутого управления является невозможность получить строгое соответствие между входом и выходом из-за неизбежного наличия возмущающих воздействий.

Применяемые на практике системы регулирования нити накала различают по принципу действия, структуре и конструкциям систем и их элементов, по характеристикам работы, по чувствительности и так далее.

Регулирования освещённости заключается в следующем: в электрическую схему системы вводят либо фотоэлементы, которые регулируют освещённость. Поскольку существует три основных типа фото элементов: фототранзистор, фотодиод и фоторезистор. Включение и выключение у фотодиода и фототранзистора происходит сразу при достижении порога срабатывания фотоэлемента. Фоторезистор же позволит плавно увеличивать и уменьшать напряжение, поступающее на нить накала, как это позволяет делать переменный резистор, но здесь присутствует человеческий фактор, что не всегда удобно. В связи с этим предлагается полностью исключить человека из системы регулирования освещённости либо убрать пороговый режим срабатывания фото элемента, но при этом оставить за ним возможность управления самой системой (включение и выключение). С этой целью в систему вводят САР освещённости помещения на фоторезисторе, который позволит сделать прямую зависимость подачи напряжения на нить накала в зависимости от освещённости фоторезистора.

1 Техническое задание

1.1 Цель курсовой работы

Целью курсового проекта является автоматическое управление нитью накала. Необходимо обеспечить нормальные запасы устойчивости по амплитуде и фазе. Также система должна иметь хорошие показатели качества. При необходимости систему следует скорректировать и вычислить параметры корректирующего устройства.

1.2 Технические характеристики системы регулирования

Габариты, мм 75Х75

Вид потребляемой энергии электрическая

Напряжение питания, В 220\380

Частота сети, Гц 50

Потребляемая мощность, Вт 25-600

Точность, % (2-4)·10 ^-10

Характеристика рабочих сред. Условия работы системы:

Влажность не более, % 98

Температура окружающей среды не менее, C 20

Давление атмосферное, рт.ст. 720-760

Диапазон изменения сигналов:

Входной сигнал мкА 600

Коэффициент усиления 3500

Выходной сигнал А 5

Показатели качества:

Время регулирования не более, сек 770

Перерегулирование не более, % 22

Декремент затухания, колебания

Показатель колебательности системы, М 2