3784501149

Ćwiczenie PA7b

„Identyfikacja obiektu układu regulacji temperatury powietrza przepływającego przez rurociąg”

Identyfikacja obiektu układu regulacji temperatury powietrza przepływającego przez rurociąg

Celem ćwiczenia jest określenie na podstawie wyznaczonych doświadczalnie charakterystyk statycznych i dynamicznych rzeczywistego obiektu regulacji, którym jest proces, zmiany temperatury powietrza przepływającego przez rurociąg, modelu matematycznego tego procesu. Proces pozyskiwania modelu matematycznego nazywany jest identyfikacją obiektu. Na podstawie zdjętych doświadczalnie charakterystyk statycznych i odpowiedzi skokowych wyznaczony zostanie model matematyczny w postaci transmitancji operatorowych.

1.WPROWADZENIE

Obiektem regulacji nazywamy zachodzący w urządzeniu proces technologiczny podlegający oddziaływaniu zakłóceń, którego pożądany przebieg uzyskuje się przez zewnętrzne oddziaływanie sterujące (sterowanie).

Przebiegi zautomatyzowanych procesów technologicznych są oceniane (kontrolowane) na podstawie pomiarów wielkości charakteryzujących dany proces, a których pożądany przebieg jest określony w zadaniu regulacji. Są to najczęściej wielkości fizyczne takie jak np. temperatura, ciśnienie, lepkość, zawartość składników. Mówi się, że wielkości te są wielkościami wyjściowymi obiektu regulacji (procesu) - wielkościami regulowanymi oznaczanymi umownie symbolami - yi , y2,.... y_n •

Aby dany proces technologiczny mógł być realizowany, muszą być do niego doprowadzone odpowiednie strumienie materiałów (np. odpowiednie ilości reagujących ze sobą składników) lub strumienie energii (np. paliwa, energii elektrycznej). Od wielkości tych strumieni i od ich parametrów zależeć będzie pożądany przebieg wielkości regulowanych.

Zatem ilości dostarczanej energii lub materii są wielkościami wejściowymi xi, X2,...Xm obiektu regulacji (procesu). Innymi wielkościami wejściowymi są wielkości wpływające niekorzystnie na przebieg wielkości regulowanych. Są to różnego rodzaju zakłócenia (umownie oznaczane symbolami zi, Z2,... Zk). Zakłócenia te mogą bezpośrednio oddziaływać na proces, np. w układzie regulacji temperatury takimi zakłóceniami są zmiany temperatury otoczenia, lub zniekształcać doprowadzone do obiektu strumienie energii lub materii, np. w układzie regulacji temperatury takimi zakłóceniami są zmiany wartości opałowej paliwa. Związek między wielkościami regulowanymi a wejściowymi tworzy opis obiektu w sensie procesowym (rys. la).

Urządzenia, w których realizowane są procesy technologiczne wyposażone są w zespoły wykonawcze (ZW), którymi są np. zawory regulacyjne, pompy o zmiennej wydajności, silniki, styczniki itp., umożliwiające dostarczanie strumieni energii lub materiałów do procesu oraz w przetworniki pomiarowe (PP), dostarczające informacje o przebiegu zmian wielkości regulowanych. Zespoły wykonawcze, w wyniku oddziaływania na nie sygnałów sterujących oznaczanych stosując terminologię techniczną symbolami CVu CV₂, ... CV_m, i wytwarzanych przez regulatory (sterowniki), kształtują natężenie strumieni materiałów lub energii. Sygnały te są wielkościami wejściowymi obiektu regulacji w sensie

2

PODSTA WY A UTOMA TYKI