Датчик скорости

Насос

Передаточные функции звеньев

Контур управления насосом

Этапы работы

Лабораторная работа №2. Разработка системы управления водяным насосом.

Цель работы

Ввести контур управления водяным насосом для поддержания заданной скорости течения жидкости через трубу.

Определение временных характеристик процессов будут рассмотрены в лабораторной работе №3.

1. Определить контур управления насосом.
2. Определить передаточную функцию звена
3. Определить управляющие воздействия и структуру СРВ.
4. Реализация управления на в объектно-ориентированно программе на С++.

В лабораторной работе №1 был произведён расчёт, спроектирована и реализована система реального времени сбора данных о процессе наполнения (слива) бака с водой. При этом предполагалось, что наполнение (слив) бака идёт по заданному закону, определяемому как функция скорости течения жидкости через наливную (сливную) трубу от времени: u(t). В данной работе предполагается ввод контура управления насосом для поддержания заданной скорости течения жидкости.

Определим схему контура управления (Рисунок 1).

Рисунок 1 Блок-схема системы управления насосом.

В данной системе предположим, что производительность насоса Pн (м³ * с^-1) является функцией числа оборотов ротора насоса в единицу времени w (рад * с^-1). Коэффициент пропорциональности равен Кн. Электронный усилитель мощности формирует напряжение U, которое подаётся на двигатель постоянного тока. Ток I, который течёт через двигатель, определяется этим напряжением, сопротивлением R и противоЭДС (Ub) двигателя. ПротивоЭДС вызывается работой двигателя, действующего как генератор при своём вращении, и она действует, что бы уменьшить ток, протекающий через двигатель, когда он вращается быстрее. Ub = Kt * w, где Kt - постоянная противоЭДС (характеристика двигателя). Ток, протекающий через двигатель равен:

Двигатель формирует вращающий момент t, который пропорционален току, протекающему через него. Момент трения препятствует движению жидкости. Чистый вращающий момент, который перемещает систему с моментом инерции J, будет:

Для насоса, уравнение угловой скорости и интегрирование по Эйлеру запишутся следующим образом:

Цифровой датчик скорости имеет передаточную функцию 1B/мс^-1. Разрешение датчика составляет Eд (мс^-1). Максимальная частота nд.

Дата добавления: 2015-04-29