Послідовність виконання роботи
Ознайомившись з лабораторним стендом, студенти складають план експериментального зняття кривих розгону для заданого об’єкта регулювання. При цьому рекомендується діяти в такій послідовності:
1. Уточнити, які саме фізичні величини треба вважати вхідними, які вихідними величинами досліджуваного об’єкта, як задавати стрибкоподібну зміну вхідної величини.
2. Ознайомитись з характеристиками приладів для вимірювання та реєстрації вхідних та вихідних величин: їх діапазонами вимірювання, швидкістю переміщення діаграмної стрічки, класами точності тощо.
3. Перемкнути пневматичний тумблер 10 на панелі дистанційного керування 9 в положення ‘Р’(див. рис. 4). Увімкнути стенд, компресор. Тиск в лінії нагнітання компресора за допомогою редуктора встановити на рівні 1,4 кгс/см2. Змінюючи тиск повітря на виконавчий механізм від 0,2 кгс/см2 до 1,0 кгс/см2 з кроком 0.2 кгс/см2 зняти 5 точок статичної характеристики ОР каналом «тиск повітря до виконавчого механізму – температура». Для експериментального зняття кожної пари точок редуктором 11 (див. рис. 4) встановити значення тиску і дочекатись стабілізації температури в печі, після чого зафіксувати в протоколі відповідне експериментальне усталене значення температури. Слід зазначити, що точка вважається одержаною, якщо температура в печі не змінюється протягом 4¸5 хвилин. Зауважимо, що при вимірюванні температури безпосередньо за електрорушійною силою термоелектричного перетворювача необхідно враховувати температуру його вільних кінців.
|
|
|
4. На основі отриманих експериментальних п’яти пар даних знайти поліноміальну залежність 
за методом найменших квадратів. Поліном повинен мати невисоку степінь, але достатньо точно описувати реальні властивості об’єкта регулювання. Враховуючи те, що рівняння методу найменших квадратів є компактнішими і зручнішими у векторно-матричній формі запису, для знаходження коефіцієнтів полінома рекомендується застосувати комп’ютерне середовище MATLAB, особливостями якого є велика кількість матричних функцій та висока швидкість числових операцій, а також деякі функції його інструментарію Identification System Toolbox.
5. За знайденою залежністю отримати за формулою (2) рівняння чутливості об’єкта, визначити значення коефіцієнта передачі досліджуваного об’єкта регулювання згідно з формулою (3), розрахувати значення зведеної похибки апроксимації за формулою (11) для кожного експериментального значення вхідної величини та знайти значення середньоквадратичного відхилення 
. Результати досліджень та розрахунків записати в протокол лабораторної роботи.
|
|
|
6. Побудувати графік розрахункової статичної характеристики з нанесеними експериментальними значеннями.
7. Оформити звіт до лабораторної роботи. До звіту необхідно додати:
· принципову схему експериментальної установки;
· протокол лабораторної роботи із основними результатами досліджень та розрахунків;
· програму розрахунку за МНК значень параметрів статичної моделі досліджуваного узагальненого ОР – коефіцієнтів полінома;
· графік розрахункової статичної характеристики з нанесеними експериментальними значеннями;
· аналітичний вираз полінома із знайденими значеннями коефіцієнтів;
· рівняння чутливості;
· значення максимальної зведеної похибки апроксимації та середньоквадратичного відхилення;
· висновки.
ПРОТОКОЛ
лабораторної роботи № 1
Досліджують об’єкт _________________________________________________
каналом ___________________________________________________________
Вхідну величину:________________________________ вимірюють приладом ____________________типу _______________________ із шкалою від ________ до ________.
Вихідну величину _______________________________ вимірюють і записують
приладом ___________________типу ____________із шкалою від __________ до _________.
Швидкість переміщення діаграмної стрічки_____________________________
| № досліду | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Експериментальні значення вхідної величини 
| |||||
Експериментальні значення вихідної величини 
| |||||
Розрахункові значення вихідної величини 
| |||||
Зведена похибка  , %
| |||||
Коефіцієнт передачі 
|
|
|
|
Висновки:
В результаті апроксимації експериментальних значень статичної характеристики вибраний поліном
Чутливість ОР
Максимальна зведена похибка апроксимації 
_______ %.
Середньоквадратичне відхилення 
________.
Контрольні питання
1. В чому полягає ідентифікація технологічного об’єкта?
2. Що таке об’єкт регулювання, що є його вхідними та вихідними величинами?
3. Що є складовими елементами досліджуваної системи автоматичного регулювання температури?
4. Що таке узагальнений об’єкт регулювання та автоматичний регулятор?
5. Що таке математична модель об’єкта регулювання?
6. Що таке активні і пасивні методи ідентифікації?
7. Як отримують емпіричні математичні моделі?
8. Що таке статична характеристика об’єкта регулювання?
9. Що відрізняє лінійний об’єкт регулювання від нелінійного?
|
|
|
10. Як оцінюють чутливість об’єкта регулювання досліджуваним каналом?
11. В чому полягає метод найменших квадратів для знаходження коефіцієнтів моделі?
12. Які особливості знаходження коефіцієнтів полінома за методом найменших квадратів?
13. Як впливає підвищення степеня полінома на точність апроксимації?
14. Яку мінімальну кількість дослідів треба провести, щоб побудувати статичну модель?
15. Як перевірити адекватність отриманої статичної моделі?
Література
1. Остапенко Ю.О. Ідентифікація та моделювання технологічних об’єктів керування: Підручник для студентів вищих закладів освіти, що навчаються за напрямом «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології». – К.: Задруга, 1999. – 424 с.
2. Современные методы идентификации систем. Под ред. Ейкхоффа. – М.: Мир, 1983. – 400с.
3. Льюнг Леннарт. Идентификация систем. Теория для пользователя. – М.: Наука, 1991. – 432 с.
4. Стенцель Й.І. Математичне моделювання технологічних об'єктів керування: Навч. посібник. – К.: ІСДО, 1993. – 328с.
5. Дудников Е.Г., Балакирев В.С., Криварсов В.Н., Цирлин А.М. Построение математических моделей технологических объектов. – М.: Химия, 1970. – 312 с.
Навчальне видання
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 133; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!