Параметры процесса регулирования (амплитуда Ак, период Вк и смещение α средней линии колебаний относительно ее заданного значения)зависят от настройки регулятора и характеристик объекта регулирования.
Для лучшего понимания процесса, приведенного на рис.3, рассмотрим переходную характеристику термокамеры (ОР), которая характеризует изменение температуры Т во времени Т=T(t) при скачкообразном изменении регулирующего воздействия Q (рис. 4,а), представляющего собой приток тепла (или ток в нагревателе). Пусть скачок Q произошел на величину ΔQ с уровня Q1 до уровня Q2 (Q1<Q2), ΔQ=Q1 - Q2. Характерный вид зависимости T(t) для исследуемого в работе объекта регулирования - термокамеры приведен на рис. 4,6.
Рис. 3. Зависимость регулируемой величины Y от времени в процессе регулирования
Температура термокамеры меняется от уровня Тн (начальной температуры) до уровня Тк (конечной температуры) на величину ΔТуст=Тн-Тк Переходная характеристика имеет точку перегиба (точка С на рис. 4,6).
Рис. 4. График изменяющегося скачком регулирующего воздействия (а) переходная характеристика объекта (б)
Проведем касательную к переходной характеристике Т = T(t) в точке С и обозначим проекции на ось 0t времени точек пересечения этой касательной с уровнями Тн и Тк буквами «а» и «в». Назовем величину τ0=а запаздыванием объекта регулирования, а величину То = в - а - постоянной времени объекта регулирования. Значения τ0 и То влияют на параметры процесса регулирования.
Для обеспечения работоспособности регулятора установленная на нем заданная температура Тзд должна быть непременно меньше, чем установившаяся температура Тк, достигнутая при хвых2, т.е. в режиме постоянного нагрева объекта.
Описание лабораторного стенда
Система автоматического регулирования температуры собрана на лабораторном стенде (рис. 5), где размещен объект регулирования (термокамера) 2 и блок управления 6. В блоке управления смонтированы тумблеры 9 включения сети ("Сеть") и регулирующего воздействия ("PВ"), сигнальная лампа 10 включения сети, сигнализатор 8 регулирующего воздействия и регулятор 7. На лицевой панели регулятора предусмотрена установка заданной температуры Тзд и ширины зоны возврата Δв, задатчики обозначены соответственно "t °С" и "Δв °С". К регулятору подключен датчик температуры (терморезистор) 3.
Рис. 5. Стенд лабораторный: 1- вентилятор; 2 - объект регулирования (термокамера); 3 - датчик температуры; 4 - индикатор температуры; 5 - электролампы; 6 - блок управления; 7 - регулятор температуры РТ-2; 8 - сигнализатор регулирующего воздействия; 9 - тумблеры включения сети и РВ; 10 сигнальная лампа включения сети
За текущей температурой в объекте регулирования можно наблюдать по индикатору температуры ИТ (терморезистору) 4. Нагрев объекта осуществляется электролампами 5, а охлаждение - вентилятором 1.
Порядок выполнения работы
1. Подать питание на стенд, включив тумблер "Сеть".
2. Зафиксировать по ИТ температуру окружающей среды, т.е. Тн.
3. Установить задатчиком температуру 60°С, обеспечив тем самым режим постоянного нагрева объекта регулирования.
4. Включить регулирующее воздействие тумблером "PR" и, снимая с ИТ показания с интервалом 1 мин, дождаться выхода объекта на установившийся режим. Зафиксировать установившуюся температуру Тк. Данные эксперимента занести в табл. 1.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.