Пропорційний інтегрально-диференціальний контроль температур - Курсовая работа

Камянець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка КУРСОВА РОБОТА з дисципліни «Фізика» на тему: «Пропорційний інтегрально-диференціальний контроль температур»Найбільш важливим функціональним елементом систем автоматичного управління є цифрові регулятори, оскільки для системних процесів часто вимагається, щоб контрольовані параметри були здатні швидко реагувати на зовнішні впливи та підтримувати інші системні константи (наприклад, тиск, температуру тощо). Засобом для вирішення цієї задачі є регулятор, який порівнює показники системи та задане значення і формує завдання для корекції помилки. До числа найбільш розповсюджених алгоритмів для регуляторів відноситься ПІД-алгоритм, у якому містяться три складових підвиди регуляторів для усунення помилок: пропорційний (П-регулятор); Інтегральний (І-регулятор); диференційний (Д-регулятор).Законом регулювання називається математичне співвідношення, що визначає звязок між вхідною величиною регулятора, якою найчастіше є сигнал.Нелінійні закони регулювання можуть бути досить різноманітними, але в стандартних регуляторах звичайно застосовують 2-і 3-позиційні закони регулювання (рис. Загальний вигляд запису 2-позиційного закону регулювання: y= Приклади пристроїв, що працюють по двопозиційному закону регулювання: холодильник, праска, кондиціонер.Загальний запис стандартного лінійного закону регулювання це пропорційно-інтегрально-диференційний закон: (1.1) Лінійність полягає в тому, що змінна x(t), її похідна та інтеграл входять у рівняння закону тільки в перших ступенях.Дослідимо просту систему регулювання рівня рідини Розглянемо початковий статичний режим, коли хд(t)=хзд(t), x(t)=0,Q1(t)=Q2(t). при збільшенні Q2(t) зростає Q1(t), це відбувається доти, поки Q1(t) і Q2(t) не стануть рівними і знову наступить рівновага. Закон регулювання: Далі помітимо, що обєкт керування охоплюється відємним зворотнім звязком, і в рівнянні регулятора знак «-» за замовчуванням будемо опускати, тобто . Пропорційний регулятор забезпечує простий швидкодіючий процес регулювання системи, але дає статичну помилку.Інтегральний закон регулювання характеризується відсутністю статичної помилки в системі регулювання і випливає з рівняння (1.1) при С1=С3=0, С2 ?0. На різних частотах посилення різне: при малих частотах посилення прямує до нескінченності, що забезпечує відсутність статичної похибки, при високих - до нуля.TI - час інтегрування (подвоєння) - це час, протягом якого інтегральна складова змінить вихідну величину y(t) настільки, наскільки змінила її перед цим пропорційна складова.Диференційна складова інтенсифікує реакцію на швидкі зміни в технологічному процесі, а на повільні збурювання з малою частотою діє слабко.ПІД-закон регулювання має найбільшу гнучкість і може задовольнити вимоги до якості регулювання на більшості реальних обєктів.2.1), коли охоплюється кілька структурних елементів, на цій ділянці одразу отримуємо необхідну передатну функцію. Коригувальний зворотний звязок, що охоплює один елемент, використовують для надання йому бажаних динамічних властивостей. Іноді корекцію використовують для ослаблення впливу нелінійних властивостей окремих елементів, наприклад, релейних підсилювачів. Крім зворотних звязків, для одержання бажаних законів регулювання, використовуються відповідні динамічні властивості конструктивних елементів регуляторів.[10]Рис.Рис.Спосіб реалізується в регуляторах з неперервним вихідним сигналом.Рис.Температура робочого органу паяльної станції вільно налаштовується оператором в широкому діапазоні, який типово знаходиться на проміжку від 100 до 480 °C. Станції з температурами вище 500 °C практично не зустрічаються, адже це робить їх не придатними для пайки з використанням виключно мяких припоїв . Поширення паяльних станцій викликано в першу чергу тим, що ручна пайка в галузі електроніки із використанням простих паяльних засобів, перестає відповідати вимогам якості. Проблему ускладнює масовий перехід серійного виробницта до застосування безсвинцевих припоїв , які зазвичай мають вищу на декілька десятків градусів температуру плавлення ніж старі припої з вмістом свинцю .Все це наближає температури пайки до небезпечних меж, що накладає додаткові обмеження на тривалість процесу пайки та звужує діапазон припустимих температур. Недотримання температурного режиму пайки може також погіршити якість паяних зєднань.Основні функції: u Зручна настройка температури. u Одночасна індикація поточної і заданої температур. u Настроюється таймер автовідключення. Індикатори можна використовувати як із загальним анодом, так і з загальним катодом, встановивши відповідну прошивку. Також блок індикації містить Speaker для материнської плати, який пищить при виникненні помилок, а також видає клацання при натисненні кнопок. Після запуску МК включає реле, шунтуючи кнопку. Таким чином, після відключення живлення, споживання пристрою стає рівним нулю, відпадає необхідність використання чергового джерела живлення (трансформатори з додатковими обмотками, і т.д.).

Зміст

Вступ

1. Закони регулювання

1.1 Стандартні нелінійні закони регулювання

1.2 Стандартні лінійні закони регулювання

1.3 Пропорційний закон регулювання

1.4 Інтегральний закон регулювання

1.5 Пропорційно-інтегральний закон регулювання

1.6 Пропорційно-диференційний закон регулювання

1.7 Пропорційно-інтегрально-диференційний закон регулювання

2. Структура формування стандартних законів регулювання

2.1 Способи формування стандартних законів регулювання

2.2 Формування пропорційного закону

2.3 Формування інтегрального закону регулювання

2.4 Формування пропорційно-інтегрального закону

2.5 Формування пропорційно-інтегрально- диференційного закону

3. Реалізація паяльної станції

3.1 Принцип роботи даної схеми

3.2 Технічні та технологічні особливості реалізації

Висновки

Список використаних джерел пропорційний інтегральний паяльний станція