Исследование автоматической системы регулирования температуры

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Северо-Казахстанский государственный университет им. М. Козыбаева

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Теория линейных систем управления»

на тему: «Исследование автоматической системы

регулирования температуры»

по специальности 5B071900 – «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»

Выполнил        В.Ю. Грабовский

Руководитель

к.т.н., доцент        Ю.В. Герасимова

Петропавловск

2018

Содержание

Введение

Темой данной курсовой работы является «Исследование автоматической системы регулирования температуры». Система автоматического управления (САУ) – комплекс устройств, предназначенных для автоматического изменения одного или нескольких параметров объекта управления с целью установления требуемого режима его работы. САУ обеспечивает поддержание постоянства заданных значений регулируемых параметров или их изменение по заданному закону либо оптимизирует определенный критерий качества управления.

Целью курсовой работы является исследование системы автоматического регулирования температуры.

При исследовании различных свойств САУ возможно использование двух подходов: теоретического и экспериментального. Под теоретическим подходом подразумеваются классические методы исследования теории автоматического управления, а под экспериментальным – проведение каких-либо экспериментов с помощью макетов или моделей (прототипов) систем автоматического управления с целью исследования.

Благодаря современному уровню развития компьютерных технологий, экспериментальные исследования стало возможным выполнять без применения натурных макетов. Виртуальные модели могут служить удобным «прототипом» исследуемой САУ. Существует ряд программных оболочек для проведения такого рода исследований, в данной курсовой работе используется система MatLab.

В самом общем виде порядок исследования САУ включает математическое описание системы, исследование ее установившихся режимов и исследование переходных режимов.

Математическое описание системы, т.е. получение ее математической модели, начинается с разбиения ее на звенья и описания этих звеньев. Последнее может осуществляться либо аналитически в виде уравнений, связывающих входные и выходные величины звена, либо графически в виде характеристик, описывающих ту же связь. По уравнениям или характеристикам отдельных звеньев составляются уравнения или характеристики системы в целом, на основании которых и исследуется система.

1 Определение передаточной функции замкнутой системы

В качестве исследуемой системы выбрана автоматическая система регулирования (САР) температуры, функциональная схема которой представлена на рисунке 1.

[pic 1]

Рисунок 1 Функциональная схема системы регулирования температуры

На рисунке 1 введены следующие обозначения:

 ОР – объект регулирования;        UИЗ – измеренное напряжение;                                  

 РО – регулирующий орган;        ΔU –  отклонение напряжения;

 Р – редуктор;        ϕ1 –  угол поворота вала двигателя;