Идентификация и диагностика систем

Измерение, контроль, стабилизация и регулирования температуры является одной из наиболее часто встречаемых задач в науке и технике. Данной проблеме уделяется большое внимание, как со стороны исследователей, так и со стороны разработчиков и производителей систем управления температурными процессиями.

Для получения температур выше температуры окружающей среды в подавляющем большинстве случаев используются резистивные нагреватели. Низкие температуры часто получают компрессионным методом охлаждения.

Термоэлектрическое приборостроение в настоящее время становится активно развивающейся областью электроники. Термоэлектрические системы (ТЭС) используются для регулирования и стабилизации температуры, в основном, для диапазона -120º С ÷ +120ºС. Можно с уверенностью утверждать, что в электронной технике по ряду причин для этого интервала температур ТЭС являются наиболее эффективными. Особым преимуществом термоэлектрических систем является то, что изменением полярности питания термоэлектрического устройства можно регулировать температуру как выше, так и ниже температуры окружающей среды. Таким образом, основной диапазон температурных исследований в электронной технике от -60 до +120 С реализуется с помощью одного термоэлектрического устройства, работающего на эффекте Пельтье.

Исследование и разработка систем стабилизации и регулирования температуры на базе ТЭС является актуальной научно-технической задачей.

В настоящее время в большинстве прецизионных систем управления различными объектами предпочтение отдается цифровым методам и средствам, в том числе высокоскоростным аналого-цифровым преобразователям (АЦП) и цифровым процессорам. Создаются конструкции регуляторов с переменной структурой, адаптивные или с самонастройкой, а также с так называемым нечетким законом управления. Наиболее значительные успехи в подобных разработках были достигнуты в тех случаях, когда регуляторы систем выполнялись на основе цифровых спецпроцессоров. В тех случаях, когда частота информационного сигнала мала, вполне оправдано использование для цифровой обработки сигнала микропроцессора общего назначения.

Для управления современным термическим оборудованием, в большинстве случаев, также целесообразно применение микропроцессорных систем управления (МПСУ). Одной из наиболее сложных задач при создании таких систем управления является учет динамики термического объекта управления.

1. По данным проведенного эксперимента провести идентификацию термического объекта исследования. Определить структуру математической модели в виде передаточной функции и оценить ее параметры.

2. Провести компьютерное моделирование исследуемого объекта по полученной математической модели. Оценить адекватность модели, вычислить абсолютное и приведенное отклонения.

. Провести параметрическую оптимизацию объекта исследования с целью уменьшения отклонения переходной характеристики модели от экспериментальной, используя ПП «КАЛИСТО» (если требуется).

. Провести анализ устойчивости и качества замкнутой САУ с объектом идентификации, модель которого получена в пп.1-3, с линейным законом управления и быстродействующим датчиком температуры типа термопары, используя частотный метод. Рассчитать переходные характеристики замкнутой САУ (при коэффициенте усиления меньше критического) с помощью ПП МОДОС. Закон управления пропорционально-интегральный, инерционность датчика 1 секунда.

. Оценить влияние запаздывания объекта исследования на величину критического коэффициента по асимптотическим ЛЧХ. Величина времени запаздывания 100 секунд.

. Рассчитать переходные характеристики замкнутой САУ с учетом запаздывания. Оценить влияние запаздывания на показатели качества переходных процессов в замкнутой САУ.

. Подготовить электронную презентацию, используя приложение PowerPoint. Ориентировочный состав презентации: титульный лист, идентификация ОИ, параметрическая оптимизация, ЛЧХ и переходная характеристика линейной САУ, ЛЧХ и переходная характеристика САУ с учетом запаздывания ОИ, основные результаты и выводы.

. Оформить результаты курсового проекта в виде пояснительной записки, объем записки 20-25 страниц.

    Другое по теме:

    Расчет распределения примесей в кремнии при кристаллизационной очистке
    В современных телевизорах цифровая техника играет все большую роль. Благодаря применению микропроцессоров и постоянно модернизируемых интегральных открылись новые широкие возможности по управлению различными процессами работы ...

    Технологические процессы изготовления микросхем
    Использование специальной технологии изготовления тонких слоев различной проводимости на изоляционной подложке или целенаправленное изменение проводимости в определенных зонах полупроводникового материала позволило реализоват ...

    ©  www.techvarious.ru - 2018