Определение экспериментальных данных
Проведение эксперимента начинают с установки на объекте выбранного режима работы, который характеризуется постоянством выходной переменной и всех влияющих на нее переменных. Установившийся режим работы при заранее выбранном значении выходной переменной выдерживают 2,0—2,5 мин для медленно протекающих процессов, связанных, например, с изменением температуры или влажности, и 0,3—0,5 мин — для более быстро протекающих процессов, таких, например, как изменение давления или расхода.
Затем как можно быстрее вводят испытательное воздействие и одновременно начинают регистрировать изменение выходной переменной во времени. Для дальнейшей оценки вида испытательного воздействия необходимо также определить время его внесения. Помимо регистрации выходной переменной в процессе эксперимента желательно, если это возможно, записывать изменения основных возмущающих переменных и, в первую очередь, нагрузки объекта.
Окончание переходного процесса определяется по значению выходной переменной. При экспериментальном определении переходной функции на объектах с самовыравниванием (ρ>0) опыт считается законченным, если выходная переменная, начиная с некоторого момента времени, остается практически неизменной, а на объектах без самовыравнивания (ρ = 0)—если скорость изменения переменной достигает своего постоянного максимального значения (рисунок 5, а). При снятии импульсных характеристик эксперимент прекращают, когда выходная переменная достигнет своего первоначального значения на объектах с самовыравниванием или перестанет изменяться на объектах без самовыравнивания (рисунок 5, б).
Рисунок 5 - Динамические характеристики: а — переходные;
б — импульсные
Результаты эксперимента удобно представить в виде таблицы:
Таблица 1 – Результаты эксперимента
№ п/п | время | Значение входного параметра | Значение выходного параметра |
t0 | x(t0) | h(t0) | |
t1 | x(t1) | h(t1) | |
… | … | … | … |
n | tn | x(tn) | h(tn) |
Рассмотрим синтез автоматической системы регулирования технологическим параметром на конкретном примере.
Пример. Экспериментальным путем на реально действующем объекте нормализации молока на ЗАО « NNN » построим графики переходного процесса.
Для этого на вход подается ступенчатое воздействие x(t) – расход молока от 1,2 до 1,6 кг/м3.
На рисунке 6 представлен график скачкообразного воздействия на объект управления. Для построения графика использована программа MathCad.
Zj – изменение входной величины,
Xj – время
Рисунок 6 – График скачкообразного изменения входного воздействия
После чего значения изменения выходной величины y(t) – уровня нормализации молока - заносят в таблицу 2:
Таблица 2 - Экспериментальные данные для построения переходной
функции объекта управления
t, сек. | |||||||||||
y(t), м | 2,04 | 2,09 | 2,13 | 2,15 | 2,17 | 2,18 | 2,19 | 2,2 | 2,2 |
По данным таблицы 2 строится экспериментальная переходная функция объекта управления y(t) в программе MathCad.
Yj- изменение выходной величины, м; Xj- время, сек.
Рисунок 7 – Получение переходной функции объекта управления y(t),