Вводные положения
В настоящее время все более актуальным становится использование автоматических локальных электротехнических установок, в том числе и для нагревания с использованием промежуточного теплоносителя. В качестве такого средства зачастую используется вода, циркулирующая по замкнутому либо разомкнутому циклу. Использование средств автоматического управления в таких установках позволяет обеспечивать высокие потребительские свойства и, в том числе, снизить потребление электроэнергии.
Целью курсовой работы является разработка предложения технического (ПТ) о возможности обеспечения требуемых свойств системой стабилизации температуры воды, пропускаемой через электрокалорифер, при условиях, соответствующих возможностям технической реализации элементов системы (оговариваются индивидуальным заданием на проектирование).
Для достижения поставленной цели, чтобы «не изобретать заново велосипед» необходимо выполнять анализ аналогов (прототипов). Ознакомиться с существующими конструкциями проходных электрокалориферов, как технических устройств автоматики бытового назначения, можно в хозяйственных отделах магазинов, например, «MEGA», «Колорлон». Для этого необходимо ориентироваться на ближайший подходящий объем нагревательного бака и, читая технический паспорт на изделие, обратить внимание на конструктивное решение системы электропитания, нагрева и организации стабилизации температуры воды. Исчерпывающих сведений в этой документации вы не найдете, поэтому целесообразно дополнить информацию из Internet. При этом необходимо искать сведения и по прикладным вопросам проектирования аналогичных устройств (ссылка на сайт обязательна в списке литературы). Найденную информацию вместе с фото, конструктивными и электрическими схемами Вам необходимо привести в пояснительной записке для мотивации возможности реализации устройства путем совершенствования прототипа.
Необходимо исходить из возможностей применения микропроцессорных регуляторов с типовым законом управления (начина с релейного режима и заканчивая ПИД-регулятором, но обязательно с реальным дифференцирующим звеном) и разрядностью не выше 16 (примеры моделирования дискретных регуляторов представлены в файлах информационной поддержки). Это обусловлено достаточно жесткими требованиями по стабилизации температуры и актуальностью создания для различных сфер человеческой деятельности нагревательных установок локального действия на основе современных средств вычислительной техники и силовой электроники в средствах питания и управления оборудованием.
В связи с вышеизложенным, Вам надлежит представить предложения о возможном применении микропроцессора и регулируемого источника вторичного электропитания. В прилагаемых файлах поддержки Вашей работы приводятся отсканированные материалы из книги Германа-Галкина по дискретным регуляторам и силовой электронике. Сведения практического характера по этим вопросам Вы можете найти в Internet. (ссылка на сайт обязательна в списке литературы).
Разработку ПТ Вы проводите, используя приемы и способы имитационного математического моделирования в вычислительной среде MATLAB, как наиболее совершенной для решения широкого круга инженерных задач, в том числе и проектирования средств автоматизации с применением моделирования динамических свойств.
Для достижения единообразия в выполнении курсовой работы и последующей защиты по пояснительной записке и разработанной математической модели системы Вы используете MATLAB-6.5 текстовый процессор Word-2003. По всему тексту и в иллюстрациях использовать шрифт TNR с размером 14 pt. Номера рисунков и подрисуночные надписи рекомендуется выполнять размером 12 pt. Электронную версию записки сдавать, сохраняя её с расширением rtf. Эти условия должны выполняться неукоснительно! Поверка навыков работы по составлению программ, написанию формул с использованием редактора MathType будет составной частью общения при приеме Вашей работы.
Сформулировать проблему Вашей работы можно следующим образом. Дана физическая система как объект управления. За счёт использования обратной связи, приводящей к образованию замкнутого контура, надо управлять объектом надлежащим образом. Выходная переменная (реакция объекта управления) изменяется в нужном направлении с помощью сигнала ошибки. Этот сигнал является разностью между реакцией объекта, измеряемой датчиком (термопарой), и эталонным входным сигналом, определяющим желаемое значение выходной переменной (показатель качества) системы. В общем случае, для того чтобы система удовлетворяла определённым критериям качества, сигнал ошибки должен быть подвергнут некоторому преобразованию, которое осуществляется регулятором.
Критерии качества работы системы могут, например, включать в себя следующие условия:
– необходимость компенсации возмущений;
– ограничение на величину установившейся ошибки;
– желаемый вид переходных характеристик;
– минимизация потребляемой энергии на компенсацию возмущения;
– ограничение на чувствительность к изменению параметров объекта управления.
Для выполнения Вашей работы критерием качества системы является обеспечение минимума расхода электроэнергии, потребляемой на парирование возмущающего воздействия (увеличение расхода воды). Сопутствующим (дополнительным условием качества системы) служит необходимость обеспечения перерегулирования не превышающая указанного предела.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
