--PAGE_BREAK--3. Складання структурної схеми системи
Структурною схемою називається наочне графічне зображення математичної моделі (математичного опису) системи.
На структурній схемі кожна ланка зображується прямокутником, усередині якого записується математичний опис ланки. Зв'язку між ланками структурної схеми зображуються лініями зі стрілками, що відповідають напрямку проходження сигналів. Над лініями ставляться позначення сигналів. Складемо структурну схему САР температури поливної води у водонагрівачі. Для цього одержимо передатні функції всіх елементів системи:
1. Рівняння теплиці, як об'єкта керування:
, (3.1)
Зображення Лапласа цього рівняння:
, (3.2)
Відповідно до принципу суперпозиції зміна вихідної величини такої ланки дорівнює сумі змін вихідних величин по кожному впливі.
Передатна функція водонагрівача по керуючому впливі:
, (3.3)
Передатна функція водонагрівача по впливі, що обурює:
, (3.4)
Аналогічним образом одержимо передатні функції інших елементів системи.
1. Термометр опору разом з вимірювальним блоком:
,
, (3.5)
2. Датчик.
,
,
, (3.6)
3. Диференціальний підсилювач (ДП):
(3.7)
4. Двигун (ДВ):
, (3.8)
5. Редуктор (Р):
, (3.9)
6. Фрамуги (ФО):
, (3.10)
Складемо структурну схему нашої системи.
Датчик (З) є безінерційним. Його коефіцієнт передачі повинен бути дорівнює коефіцієнту передачі датчика, оскільки задана температура й дійсна повинні відніматися в одному масштабі. Тому для наочності дослідження ці коефіцієнти можна перенести за СУ й уважати, що із заданої температури безпосередньо віднімається обмірювана датчиком, і формується сигнал помилки .
Малюнок 3.1Структурна схема САР тиску пари в казані.
4. Визначення закону регулювання системи
Законом регулювання називають математичну залежність, у відповідності, з якого керуючий вплив на об'єкт формувалося б безінерційним регулятором у функції від помилки системи.
Закон регулювання багато в чому визначає властивості системи. Визначимо закон регулювання розглянутої САР тиску пари в казані. Для цього знайдемо передатну функцію, що визначає взаємозв'язок керуючого впливу на об'єкт і помилки е:
(4.1)
Передатна функція безінерційного регулятора:
(4.2)
(4.3)
Тому:
(4.4)
Залежність керуючого впливу від помилки показує, що в розглянутій системі інтегральний закон регулювання.
продолжение
--PAGE_BREAK--