Определение коэффициентов дифференциального уравнения по экспериментальной кривой разгона для объектов управления с самовыравниванием
Основные характеристики объектов. Изменение процента открытия заслонки, анализ реакции кривой разгона ОУ при приближении к заданной температуре. Расчет с помощью программы Pascal кривой разгона, сравнение графиков экспериментальных и расчетных данных.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.10.2024 |
| Размер файла | 290,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Кафедра автоматизированных систем управления
лабораторная работа № 2
Определение коэффициентов дифференциального уравнения по экспериментальной кривой разгона для объектов управления с самовыравниванием
Магнитогорск
Цель работы: экспериментальное исследование кривой разгона объекта и определение дифференциального уравнения ОУ по кривой разгона.
экспериментальная кривая разгона самовыравнивание
Ход работы
С помощью переключателя УП-2 выбора ручного направления движения ИМ, выбирая команду «больше», устанавливаем по индикатору положения вала ИМ на отметку 50% хода ИМ и дожидаемся окончания переходного процесса.
После чего переключателем УП-2 изменяем положение вала ИМ на 15% хода ИМ и зафиксируем в таблице время движения ИМ
Рисунок 1. Переходный процесс в САУ при изменении положения вала ИМ на 15%.
Таблица 1. Данные кривой разгона ОУ
|
Время, с |
Температура нагревателя, °С |
|
|
0 |
0 |
|
|
5 |
8 |
|
|
10 |
43,5 |
|
|
15 |
74 |
|
|
20 |
91,5 |
|
|
25 |
100 |
|
|
30 |
104 |
|
|
35 |
105,8 |
|
|
40 |
106,5 |
|
|
45 |
106,9 |
|
|
50 |
107 |
По полученным данным строим кривую разгона ОУ.
Рисунок 2. Кривая разгона ОУ
Следующим шагом определим параметра объекта, для этого графически на графике отобразим Коб, То и фз.
Рисунок 3. Переходная характеристика
Время транспортного запаздывания составила фз = 4с, То = 14,46с, Коб = 107/15=7,133 °С/%хода ИМ.
Данные для численного интегрирования сведем в таблицу 3. Число интервалов разбиваем n=11. Значения коэффициентов уравнения определяем по формулам и данным рассчитанным в таблице (выделены жирным шрифтом).
Дифференциальное уравнение ОУ примет вид:
Таблица 2. Приближенное численное интегрирование
|
t, с |
Дфi, с |
Y(t), °C |
Y-Y(t), °C |
Дф/2*(4k+4k+1) |
J1=У5i |
Дф/2*(6k+6k+1) |
J2=У7i |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
0 |
5 |
0,000 |
7,133 |
34,333 |
92,10 |
374,67 |
800,08 |
|
|
5 |
5 |
0,533 |
6,600 |
27,083 |
57,77 |
221,13 |
425,42 |
|
|
10 |
5 |
2,900 |
4,233 |
16,083 |
30,68 |
113,21 |
204,29 |
|
|
15 |
5 |
4,933 |
2,200 |
8,083 |
14,60 |
52,79 |
91,08 |
|
|
20 |
5 |
6,100 |
1,033 |
3,750 |
6,52 |
23,21 |
38,29 |
|
|
25 |
5 |
6,667 |
0,467 |
1,667 |
2,77 |
9,67 |
15,08 |
|
|
30 |
5 |
6,933 |
0,200 |
0,700 |
1,10 |
3,75 |
5,42 |
|
|
35 |
5 |
7,053 |
0,080 |
0,283 |
0,40 |
1,29 |
1,67 |
|
|
40 |
5 |
7,100 |
0,033 |
0,100 |
0,12 |
0,33 |
0,38 |
|
|
45 |
5 |
7,127 |
0,007 |
0,017 |
0,02 |
0,04 |
0,04 |
|
|
50 |
- |
7,133 |
0,000 |
0,000 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Преобразуем дифференциальное уравнение операторным методом:
Точное решение уравнения называется переходной характеристикой объекта (реакция на единичное ступенчатое воздействие ОУ)
График переходной характеристики можно получить с помощью численного метода решения уравнения в программе Pascal.
Рисунок 4. Результат программного расчета
Рисунок 5. Сравнение траекторий кривых разгона
Вывод
В ходе лабораторной работы были изучены характеристики объектов. По данным варианта провели работу по изменению процента открытия заслонки и смотрели на реакцию кривой разгона ОУ, где можно отметить, присутствие времени запаздывания на изменение задания и замедление изменения показаний при приближении к заданной температуре. После чего по полученным данным рассчитали с помощью программы Pascal кривую разгона и сравнили графики экспериментальных и расчетных данных. Можно отметить, что по экспериментальным данным присутствует чуть большее запаздывание, это обусловлено тем, что заслонку открывали постепенно, а не мгновенно. В остальном диапазоне графики сходятся, что говорит о правильном расчете.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аппроксимация кривой разгона апериодическим звеном первого порядка с запаздыванием. Рассмотрение кривой разгона с самовыравниванием. Динамические настройки пропорционально-интегрального регулятора для апериодического критерия по методу Копеловича.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 11.05.2012Способы аппроксимации кривой разгона апериодическим звеном первого порядка с запаздыванием. Оптимальные настройки регулятора (метод Копеловича). Нахождение передаточной функции замкнутой системы. Моделирование АСР с использованием программы 20-sim.
контрольная работа [418,7 K], добавлен 11.05.2012Аппроксимация кривой разгона объекта управления уравнением звена второго порядка с запаздыванием. Величина достоверности аппроксимации, передаточные функции датчика, преобразователя и исполнительного механизма. Проверка полученных систем на устойчивость.
курсовая работа [779,2 K], добавлен 18.03.2014Определение передаточной функции регулируемого объекта по его кривой разгона с использованием диаграммы Ольденбурга-Сарториуса. Расчет параметров настройки регулятора методом расширенных частотных характеристик, обеспечивающих устойчивость системы.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 22.01.2015Методика получения разгонных характеристик. Разгонная характеристика одноемкостного объекта регулирования с самовыравниванием. Неустойчивые объекты, объекты с отрицательным самовыравниванием. Импульсные и частотные характеристики объектов регулирования.
реферат [2,9 M], добавлен 22.06.2009Термины и определения теории автоматики. Автоматизированные системы. Структура САУ, типовая схема и применение в производственном цикле. Классификация элементов автоматических систем. Свойства объектов регулирования. Функции разгона переходного процесса.
презентация [1,4 M], добавлен 05.05.2014Нахождение оригиналов по заданным изображениям с использованием преобразования Лапласа. Особенности решения дифференциального уравнения с заданными начальными условиями с его помощью. Определение передаточной функции для заданной структурной схемы.
контрольная работа [150,4 K], добавлен 14.01.2015Определение передаточной функции автоматической системы регулирования. Исследование системы на устойчивость с помощью критерия Михайлова. Построение кривой переходного процесса при единичном ступенчатом входном воздействии методом частотных характеристик.
контрольная работа [885,0 K], добавлен 20.12.2011Понятие и задачи идентификации. Анализ аналитических и экспериментальных методов получения математических моделей технологических объектов управления. Формализация дискретных последовательностей операций (технологических циклов изготовления продукции).
курсовая работа [1,5 M], добавлен 06.12.2010Описание активного эксперимента с целью проведения математического описания линейного статического объекта и исследования работы системы стабилизации температуры объекта с помощью микроконтроллера типа PIC16F84 фирмы MICROCHIP. Кривая разгона (нагрева).
лабораторная работа [456,1 K], добавлен 24.04.2013Граничные значения коэффициента усиления и времени для регуляторов. Математическое описание двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Динамические свойства тиристорного преобразователя. Обеспечение разгона двигателя с заданным ускорением.
курсовая работа [967,1 K], добавлен 15.06.2014Построение кривой переходного процесса в замкнутой системе по ее математическому описанию и определение основных показателей качества системы автоматического регулирования. Определение статизма и статического коэффициента передачи разомкнутой системы.
курсовая работа [320,0 K], добавлен 13.01.2014Выбор функциональных схем приемной и передающей частей канала. Расчет кривой наземного затухания напряженности поля радиоволны. Расчет буферного усилителя радиочастоты, режима по постоянному току, режима частотной модуляции и колебательного контура.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 12.02.2013Разработка блока управления сигнализацией для охраны частного подворья на 8 объектов. Расчет конструкции печатного узла и описание технологического процесса его изготовления. Определение надежности системы и ее расчет на действие вибрации или удара.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.06.2013Система схемотехнического моделирования электронных устройств. Математическое описание объектов управления; определение параметров технологических объектов. Оценка показателей качества САУ. Расчет линейных непрерывных систем, их структурная оптимизация.
курс лекций [18,4 M], добавлен 06.05.2013Вычисление переходной характеристики цепи. Определение реакции цепи на импульс заданной формы с помощью интеграла Дюамеля. Связь между импульсной характеристикой и передаточной функцией цепи. Вычисление дискретного сигнала на выходе цепи, синтез схемы.
курсовая работа [296,3 K], добавлен 09.09.2012Схема линейного тракта диспетчерской централизации системы "Сетунь". Распределение объектов управления и контроля для заданной станции. Построение схемы матрицы телесигнализации контролируемых объектов и релейного дешифратора команд телеуправления.
курсовая работа [589,9 K], добавлен 18.10.2015Приведение заданной нагрузки к виду, удобному для расчета данных. Определение значения коэффициента использования для приемника. Расчет значений активной и сменной мощности, их сумма. Определение коэффициентов максимальных значений нужных параметров.
контрольная работа [185,4 K], добавлен 04.04.2013Функциональная активность белков, их зависимость от структурного состояния макромолекул; характер воздействия воды на структуру белков. Расчет коэффициентов деполяризации модельных геометрических объектов на примере сывороточного альбумина и фибриногена.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 14.09.2014Анализ аппаратуры, которая используется в спектрофотометрии. Кривые флуоресценции сыворотки крови и жирорастворимых витаминов. Изучение инициированной хемилюминесценции. Сравнение методов спектрофотометрии. Исследование физики фотобиологических явлений.
дипломная работа [9,1 M], добавлен 08.07.2016