Курсовая по ТОАТАК. "Розробка та аналіз системи автоматичного регулювання вологості в парнику"

• Название: "Розробка та аналіз системи автоматичного регулювання вологості в парнику"
• Анкор: Курсовая по ТОАТАК
• Дата: 24.09.2019
• Размер: 0.81 Mb.
• Имя файла: tak.doc
• Тип: Документы; #87604
• страница: 2 из 10

2 Опис об'єкта автоматизації

Парник — засклене  або обтягнуте поліетиленовою плівкою приміщення для вирощування ранньої розсади, ранніх овочів і плодів.

Зрештою парник — це та сама теплиця, тільки в ньому не можна ходити у весь зріст. Проте рослинам і цієї невеликої висоти цілком достатньо, щоби давати хороший врожай.

Якщо парник зробити переносним, його можна використовувати протягом цілого року. Треба лише час від часу його переставляти.

Конструктивно парник являє собою котлован з дерев'яною чи залізобетонною обв'язкою або короб, який укривається заскленими рамами чи поліетиленовою плівкою. Обігрів може бути сонячним, за допомогою біопалива або різних опалювальних установок.

В системі, що розробляється в якості сприймаючого елемента можливе використання різних типів датчиків вологості повітря (наприклад ємнісний, резистивний ).

3 Розробка функціональної схеми САР

Виходячи з технічного завдання, до функціональної схеми САР вологості в парнику потрібно включити наступні блоки:

ЧЕ – чутливий елемент;

КЕ – керуючий елемент;

ВЕ – виконавчий елемент;

ОК – об'єкт керування;

ЕП – елемент порівняння;

Р - регулятор.

Функціональна схема системи автоматичного регулювання вологості в парнику показана на рис.1.

САР працює наступним чином: під дією збурюючого впливу Q_зб змінюється значення вологості в об'ємному просторі парнику Θ_вих, що сприймається чутливим елементом, який формує пропорційний вихідний сигнал U(Θ_вих); на виході елементу порівняння формується різниця U(ΔΘ) між заданим U(Θ_з) та реальним значенням вологості, яка подається на керуючий елемент; керуючий елемент своїм вихідним сигналом u змінює режим роботи виконавчого елементу, який збільшує або зменшує подачу теплоносія Q до об’єкту керування, тобто до парника, і таким чином компенсує дію збурюючого впливу.

Оскільки вхідним сигналом для регулятора є різниця ΔΘ між заданим значенням вологості та реальною вологістю в об'ємному просторі парника, розроблений регулятор працює за принципом відхилення (принцип Ползунова-Уатта).



Рисунок 1 – Функціональна схема САР вологості в парнику.
де U(Θ_з) – вхідний сигнал, що пропорційний заданій вологості в парнику;

Θ_вих – реальна вологість в об'ємному просторі парнику;

Q – подача теплоносія, що впливає на вологість в об'ємному просторі парнику;

Q_зб – збурюючий вплив;

U(Θ_вих) – вихідний сигнал датчика вологості;

u – вихідний сигнал регулятора.

4 Визначення передатних функцій ланок, що входять до складу САР
Передатною функцією (ПФ) називається відношення зображення за Лапласом вихідної величини Y(p) до зображення за Лапласом вхідної величини X(p) при нульових початкових умовах:
(1)
де поліном Q(p) називають характеристичним, P(p) – оператором впливу, а рівняння виду Q(p)=0 називають характеристичним рівнянням.
Перш ніж приступити до визначення передатних функцій елементів САР, необхідно перейти від диференціальної форми рівняння до алгебраїчної. Даний перехід базується на так званому перетворенні Лапласа, що пов'язує змінну величину x(t) у функції часу t зі змінною величиною x(p) у функції комплексного змінного p:
(2)