КАФЕДРА АВТОМАТИЗОВАНОГО УПРАВЛІННЯ

ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ паливно- ЕНЕРГЕТИЧНОГО КОМПЛЕКСУ

Методичні вказівки

до виконання лабораторних робіт з курсу

«Ідентифікація та моделювання технологічних об’єктів»

(для студентів спеціальності 6.092500

„Автоматизація та комп’ютерно - інтегровані технології ”

3 Курсу денної форми та 4 курсу заочної

форми навчання)

Рекомендовано

на засіданні кафедри АУТППЕК

Протокол № 2 від 16. 10 2008

Затверджено

на засіданні метод ради ДонГТУ

Протокол № від 2008

Алчевськ

ДонДТУ

2008

УДК 681.5

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу „Ідентифікація та моделювання систем управління” (для студ. спец. 6.092500 «Автоматизація та комп’ютерно - інтегровані технології» 3 курсу ден. та 4 курсу заоч. форм навч.)/ Укл.: І.А.Коцемир. – Алчевськ: ДонДТУ, 2008. – 42 с.

Викладені методики ідентифікації об’єктів управляння в часовому, частотному просторі, по двох точках частотної характеристики та в складі замкнутих систем. Дані вказівки до самостійної підготовки, виконання лабораторних робіт, оброблення результатів вимірів.

Укладач І.А.Коцемир, доц.

Відповідальний редактор Д.В. Кобець, доц.

Відповідальний за випуск В.Д. Ірклієвський, проф.

ЗМІСТ

ВСТУП.............................................................................................................4

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1 Ідентифікація об’єктів управління в

часовому просторі.........................................................................................6

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2 Ідентифікація об’єктів управління в

частотному просторі............................................................ .......................17

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3 Ідентифікація об’єктів управління по двох точках частотної характеристики....... ..............................................24

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4 Ідентифікація об’єктів управління в складі замкнутих систем..............................................................................31

перелік посилань................................................................................42

ВСТУП

В практиці автоматизації технологічних процесів, приходиться розв’язувати завдання дослідження динаміки об’єктів автоматизації, на основі математичного опису об’єктів вибирати закони функціонування регуляторів, досліджувати якість перехідних процесів замкнутих систем.

Подібні дослідження можна проводити на діючих об’єктах. Як показує практика подібних досліджень, вони потребують великих матеріальних і часових затрат, а в більшості випадків проведення подібних досліджень взагалі неможливе. Пов’язано це з тим, що часто необхідно дослідження проводити в критичних режимах, які недопустимі для технологічного обладнання. Крім того, якщо річ йде про розробку і проектування нових об’єктів і систем управління ними то об’єкт досліджень взагалі ще не існує.

На практиці проведення таких досліджень широке використання отримали дослідження з використанням моделей.

Розрізняють три основні види моделей:

– фізичні;

– алгоритмічні;

– математичні.

Найбільш зручними з точки зору дослідження статичних і динамічних характеристик в практиці розробки автоматичних систем управління є математичні моделі.

Математичні моделі можуть бути записаними як у вигляді алгебраїчних рівнянь, систем алгебраїчних рівнянь, у вигляді диференційних

рівнянь, систем диференційних рівнянь, у вигляді передаточних функцій.

Оскільки технологічні об’єкти є достатньо складними, то в своїй більшості вони як правило, описуються диференційними рівняннями, системами диференційних рівнянь, а в практиці автоматизації технологічних процесів використовуються передаточні функції, які в свою чергу є не що інше як операторна форма запису диференційних рівнянь.

Маючи передаточну функцію об’єкта або систему диференційних рівнянь якою описується об’єкт можна побудувати частотні, статичні і динамічні статичні характеристики. Для побудови статичних характеристик необхідно систему рівнянь якою описується об’єкт розв’язати відносно вхідної дії, а для отримання динамічних характеристик необхідно ту ж систему розв’язати в часовому просторі при відповідній формі вхідної дії і відповідних початкових умовах .

Тому завдання отримання математичних моделей актуальне для вирішення проблем автоматизації. Оскільки теплоенергетичні об’єкти є складними об’єктами і в більшості випадків не піддаються аналітичному опису , то на практиці ідентифікації таких об’єктів використовують різноманітні експериментальні методи.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1