Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ РЕШЕНИЙ 7
1.1 Понятие системы автоматического регулирования 7
1.2 Принципы управления 9
2 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА РАЗРАБОТКУ CAP температуры в
теплице 14
3 РАЗРАБОТКА САР температуры в теплице 15
3.1 Описание САР и ее функциональная схема 15
3.2 Передаточные функции и структурная схема системы 20
3.3 Моделирование исходного варианта САР 23
3.4 Расчёт параметров типового закона регулирования 28
4 ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ САР ТЕМПЕРАТУРЫ В
ТЕПЛИЦЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ МОДЕЛИРОВАНИЯ 29
4.1 Компьютерное моделирование скорректированной САР 29
4.2 Определение основных показателей качества 30
5 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ 34
5.1 Датчик температуры в помещении теплицы 34
5.2 Частотный преобразователь для привода клапана 35
5.3 Электродвигатель для управления электромеханической
задвижкой 36
5.4 Программируемый логический контроллер 37
6 РАЗРАБОТКА ПРИКЛАДНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
САР 39
6.1 Описание алгоритмов 39
6.2 Разработка программного обеспечения 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 51
Автоматизация — одно из направлений научно-технического прогресса, использующее саморегулирующие технические средства и математические методы с целью освобождения человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов, изделий или информации, либо существенного уменьшения степени этого участия или трудоёмкости выполняемых операций. [2]
На современном этапе развития технических систем можно выделить активное развитие систем автоматического управления различными технологическими процессами или производствами (АСУ ТП). Можно сделать вывод, что данный факт обусловлен высокой скоростью роста, развития и совершенствования, как элементной базы подобных систем управления, так и требований к данным системам. Системы автоматического управления технологическими процессами призваны управлять работой отдельных устройств, а также целых производств с заданными параметрами качества при отсутствии или с минимальным числом обслуживающего персонала.
Целью данной работы является разработка системы автоматического регулирования температуры воздуха внутри теплицы.
В данной работе решены следующие вопросы и получены следующие результаты:
- составлена функциональная схема САР;
- определены передаточные функции объекта регулирования и элементов системы;
- составлена структурная схема исходной САР, на основе которой выполнено её компьютерное моделирование;
- результаты моделирования САР показали, что П-закон регулирования не обеспечивает удовлетворительных показателей качества процесса регулир-ования;
- в ходе моделирования исходного варианта САР определены параметры процесса регулирования на границе устойчивости системы: ккр - критический коэффициент П-закона регулирования и Ткр - период гармонических колебаний;
В соответствии с заданием для коррекции САР принят ПИД-закон регулир-ования, параметры которого рассчитаны с помощью инженерного метода Циглера - Никольса;
Результаты моделирования скорректированной САР с помощью метода Циглера - Никольса показали, что она обеспечивает хорошие показатели качества процесса регулирования по возмущающему воздействию, но не удовлетворяет требованиям к качеству по задающему воздействию;
Посредством подбора параметров ПИД-закона регулирования определены их значения, при которых САР обеспечивает требуемые показатели качества процесса регулирования как по задающему, так и возмущающему воздействию.
