по лабораторной работе №1

ОТЧЕТ

«Разработка проекта АСУ процесса нагрева на базе учебного стенда»

 

по курсу:

«Автоматизированные информационно-управляющие системы»

 

 

Выполнили:

студенты гр.РТбо4-7

Кошкальда Я.Ю.

Манченко В.О.

__________________

Проверила:

проф. каф. САУ

Пьявченко Т.А.

__________________

«__» ____________ 2018г.

Таганрог 2018 г.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1) По передаточной функции, полученной в лабораторной работе №1 «Идентификация объекта управления»рассчитать параметры регулятора, обеспечивающие следующие показатели процесса управления: - статическую ошибку – нулевую, перерегулирование – не более 5 %, длительность переходного процесса враза меньше времени установления разгонной характеристики ОУ.

2) Промоделировать в пакете Simulink среды MatLab полученную замкнутую систему регулирования температуры с обеспечением заданных выше показателей процесса управления.

3) Создать тренд для контроля влажности и температуры;

4) Для перехода к дискретному алгоритму управления в виде разностного уравнения выполнить масштабирование полученных значений параметров настройки регулятора с учетом выбранных значений шага дискретности по времени и периода используемого широтно-импульсного преобразователя.

5) Осуществить ввод командами с консоли ОРС-сервера полученных значений параметров в модуль NL-4RTD.

6) Запустить систему и сохранить результаты эксперимента.

ХОД РАБОТЫ:

Использую передаточную функцию для ОУ с числовыми значениями коэффициентов, полученную в лабораторной работе №1, проведем расчет параметров ПИ-регулятора.

Передаточная функция объекта управления:

, (1.1)

, (1.2)

Передаточная функция ПИ-регулятора:

, (2)

 

Используя метод компенсации постоянных времени, определяем значение постоянной времени регулятора какТи=Тоу.

Найдем коэффициент К_рег:

(3)

 

где ω_срвычисляется как: . (4)

γ_ср=60°=1.0646 рад – запас по фазе.

 

В результате получим следующие параметры:

Ти=515 сек.

Использую получение коэффициенты проведем моделирование замкнутой системы в пакете Simulink.

 

Рисунок 1 – Схема модели замкнутой системы.

 

Рисунок 2 – Результат моделирования.

 

Результаты моделирование удовлетворяют заданным показателям процесса управления.

Для перехода к дискретному алгоритму управления в виде разностного уравнения выполним масштабирование полученных значений параметров настройки регулятора с учетом выбранных значений шага дискретности по времени и периода используемого широтно-импульсного преобразователя.

Т.к. мы используем ПИ-регулятор, то получаем следующие значения:
,

где ,

С_И=0,0064,С_Д=1,3294.

Осуществим ввод полученных значений параметров командами с консоли ОРС-сервера в модуль NL-4RTD.

^01PIDP0.22 (задаем пропорциональный коэффициент )

^01PIDI0.006 ( = 0,006),

^01PIDD1.33( = 1,33),

^01PIDS7.6 ( = 7,66с),

^01PIDR015 ( = 15,33 с),

^01PIDT+03500 (устанавливаем заданную величину температуры),

^01DOP (включаем управление выходами Dout0 и Dout1 от ПИ-регулятора).

 

 

Рисунок 3 – Установившийся режим. Температура 34.76°С, влажность 21.6%.

Вывод:В ходе проведение данной лабораторной работы нами были изучены способы численного определения коэффициентов ПИ-регулятора. На практике убедились в эффективности применения ПИ-регулятора. Время регулирования по сравнению с обычным релейным нагревом было сокращено в 3 раза (15 минут вместо 45). Ознакомились с необходимостью выполнения масштабирования параметров настройки регулятора с учетом выбранных значений шага дискретности по времени и периода используемого широтно-импульсного преобразователя для перехода к дискретному алгоритму управления в виде разностного уравнения.