Синтез и анализ системы автоматического регулирования, страница 4

Выразим через k₀ и T₀:

Сосчитаем T₀ и K₀, согласуя размерности величин:

Рассчитаем номинальную мощность нагревателя, обеспечивающую заданную температуру:

θ_о.с. принимаем равной 20⁰С.

Выбор датчика

Датчик подбираем такой, чтобы инерционность его была в 5-10 раз меньше инерционности объекта:

Температурный диапазон (учитывая, что θ_з=200⁰С) следует взять хотя бы от 0 до 300⁰С.

Этим условиям удовлетворяет, например, термопара ТП-2488/3

Диапазон измеряемых температур: - 40…+ 400⁰С

Класс допуска: 2

НСХ: ХК (хромель/копель)

Количество рабочих спаев: 1

Длина монтажной части: 7мм

Показатель тепловой инерции (изолированный спай): 10 с

Назначение: измерение температуры жидких и газообразных сред, твердых тел и сыпучих материалов.

Определение параметров регулятора. Выбор типа регулятора (выбор закона регулирования)

Задача выбора закона регулирования имеет множественное решение. Протекание в конкретном объекте заданного переходного процесса, имеющего требуемые значения заданных параметров качества, может быть обеспечено регуляторами разных типов. Целесообразно использовать регуляторы наиболее простых типов. Выбор регулятора осуществляют с помощью номограммы:

 

На номограмме: динамические коэффициенты регулирования , статические ошибки регулирования    и время регулирования  устойчивых объектов.

Переходный процесс:

      а. - апериодический;

      б. - с 20%-ным перерегулированием;

      в. - с минимальной квадратичной площадью отклонения.

Показатели качества регулирования:

1) Статическая ошибка (при использовании П-закона) не больше 2% от заданной температуры.

2) Динамическая ошибка не больше 5% от заданной температуры.

3) Время регулирования не больше двух постоянных времени объекта.

4) Скачкообразное возмущение принять в размере 10% от номинальной мощности нагревателя.

Характер действия регулятора определяется по величине отношения времени запаздывания объекта к его постоянной времени

За запаздывание τ принимаем инерционность выбранного датчика. Т.о: