Управление техническими системами. Туголуков Е.Н - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

• блока обработки данных, содержащего цифровой фильтр, ПИД-регулятор и устройство сравнения;
• выходных устройств, предназначенных для управления внешним оборудованием;
• четырёхразрядного светодиодного цифрового индикатора.
Подключение термоэлектрических преобразователей к измерителю-регулятору ТРМ10.
Термоэлектрический преобразователь (термопара) состоит из двух соединённых на одном из концов проводников, изго-
товленных из металлов, обладающих разными термоэлектрическими свойствами. Соединённые концы, называемые рабочим
спаем, опускают в измеряемую среду, а свободные концы термопары (холодный спай) подключают ко входу ТРМ10 (клем-
мы 10 и 11) (рис. 3.2). Если температуры «рабочего» и «холодного спаев» различны, то термопара вырабатывает термоЭДС,
которая и подается на измеритель. Поскольку термоЭДС зависит от разности температур двух спаев термопары, то для по-
лучения корректных показаний необходимо знать температуру «холодного спая», чтобы скомпенсировать эту разницу в
дальнейших вычислениях.
В модификациях приборов, предназначенных для работы с термопарами, предусмотрена схема автоматической компен-
сации температуры свободных концов термопары. Датчиком температуры «холодного спая» служит полупроводниковый
диод, установленный рядом с присоединительным клеммником.
Для улучшения эксплуатационных качеств прибора в блок обработки данных ввёден цифровой фильтр, позволяющий
уменьшить влияние случайных помех на измерение контролируемых величин.
Работа фильтра описывается параметром «глубина цифрового фильтра»
N
, определяющим количество последних
n
из-
мерений, для которых
Рис. 3.2. Подключение термоэлектрического преобразователя к измерителю-регулятору ТРМ10
прибор вычисляет среднее арифметическое. Полученная величина поступает на входы ПИД-регулятора и устройства срав-
нения.
Основные параметры работы ПИД-регулятора.
На выходе регулятора вырабатывается управляющий сигнал
Y
(выходная мощность), действие которого направлено на
уменьшение отклонения текущего значения контролируемой величины от заданного (
E
i
):
%100
τ
1
τ
1
1
изм
иизм
д
⋅
∆
+
∆
∆
+=
∑
=
n
j
j
i
i
p
i
tE
t
E
E
X
Y
, (3.1)
где
X
р
– полоса пропорциональности;
E
i
– разность между заданным
T
уст
и текущим
Т
i
значением измеряемой величины, или
рассогласование; τ
д
– постоянная времени дифференцирования; ∆
Е
i
– разность между двумя соседними рассогласованиями
E
i
и
E
i +
1
; ∆
t
изм
= 1,5 с – время между двумя соседними измерениями
Т
i
и
Т
i +
1
;
τ
и
– постоянная времени интегрирования;
∑
=
n
j
j
E
1
– накопленная сумма рассогласований.
Из формулы (3.1) видно, что при ПИД регулировании сигнал управления зависит от:
1)
E
i
– разницы между текущим значением измеряемой величины
Т
i
и заданным значением параметра
T
уст.
Отношение
p
i
X
E
называется пропорциональной составляющей выходного сигнала;
2) накопленной ошибки регулирования
∑
=
∆
n
j
j
tE
1
изм
, которая является дополнительным источником выходной мощно-
сти и позволяет добиться максимальной скорости достижения температуры уставки при отсутствии перерегулирования; вы-
ражение
∑
=
∆
n
j
j
p
tE
X
1
изм
и
τ
11
называется интегральной составляющей выходного сигнала;

Страницы