Технологическая часть

Границы С₁ и С₂ параметров коридора, требуемая температура регулирования Т и параметры ПИД закона регулирования задаются пользователем с помощью клавишного пульта при нажатии на кнопку «ПРОГ» (на передней панели ОВЕН 2ТРМ1 ) и удержании ее в течении 6 секунд. Сначала высвечивается светодиод «Т» и на индикаторе видны цифры заданной температуры регулирования. Манипулируя кнопками ‘^’ и ‘«’ можно установить требуемое значение, затем следующим нажатием кнопки «ПРОГ» осуществляется переход к установке Тu (высвечивается соответствующий светодиод) и устанавливается значение постоянной интегрирования, затем однократным нажатием кнопки «ПРОГ» осуществляется переход к установке T_d - постоянной дифференцирования в секундах, затем нажатием кнопки «ПРОГ» осуществляется переход к установке X_p (высвечивается соответствующий светодиод), устанавливается значение полосы пропускания обратной коэффициенту усиления ПИД регулятора, затем устанавливаются таким же образом С₁ и С₂ и после 10 .. 20 секунд ожидания прибор возвращается в режим «Работа». Все установленные параметры сохраняются при отключении питания в энергонезависимой памяти прибора.

2. Получение математической модели системы управления
Система управления может быть представлена приблизительно структурной схемой, изображенной на рисунке 2.1.



Рисунок 2.1 - Структурная схема исследуемой системы стабилизации


2.2 Идентификация модели объекта управления

В качестве объекта управления рассматривается измеритель-регулятор ОВЕН 2ТРМ1 . Весьма распространенным в практике методом идентификации промышленных объектов управления является скачкообразное изменение величины на входе (в режиме установившегося сигнала на выходе) и регистрация соответствующей реакции на выходе. Если пренебречь длительностью скачка и его величину принять за единицу, то изменение выходной величины по отношению к изменению величины на входе будет представлять переходную характеристику объекта.

При таком экспериментальном исследовании переходная характеристика (кривая разгона) часто наблюдается как апериодический (монотонный) процесс с точкой перегиба или как колебательный монотонно затухающий процесс и в обоих случаях выходная величина явно стремится к новому постоянному значению. В таких случаях часто пытаются идентифицировать объект управления как объект 2-го и выше порядков, вычисляя тем или иным способом коэффициенты дифференциального уравнения (или передаточной функции) по экспериментальной переходной характеристике.
Для получения кривой разгона объекта управления, ОВЕН 2ТРМ1 нагревали до 80 градусов Цельсия и каждые 30 секунд снимали показания с термопары и с рассогласования температуры, преобразованного в вольты. Полученные данные являются реакцией системы на единичный скачок. По полученной характеристике требуется произвести идентификацию объекта.
.1.1 Предварительная обработка экспериментальных данных
Полученные экспериментально две переходные характеристики представлены на рисунке 2.2.



Рисунок 2.2 - Экспериментальная переходная характеристика

Полученные данные необходимо нормировать и усреднить, используя следующее соотношение:

Полученный усредненный процесс представлен на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Нормированный и усредненный переходный процесс

Структура аппроксимирующего выражения для передаточной функции объекта может быть выбрана в общем случае в виде:

Коэффициент усиления объекта управления можно найти по графику переходного процесса. Постоянные времени передаточной функции могут быть найдены методом площадей, геометрическим и методом Ротача.