Составление функциональной схемы системы автоматического регулирования 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.  Приувеличении 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.