Разработка и исследование систем автоматического управления установками для проведения тепловых испытаний изделий новой техники

• Автор: Ясинский, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 195 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КМТР И ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ

1ЩНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ОУ. II

1.1. Описание камеры моделирования тепловых резкимов .

1.2. Математическая модель КМТР

1.3. Предварительная идентификация параметров ОУ

1.4. Конструктивный алгоритм решения задачи предварительной идентификации

1.5. Предварительная идентификация параметров ОУ при наличии шумов в каналах управления и измерения .

ГЛАВА П. УПРАВЛЕНИЕ ИСПЫТАТЕШОЙ КАМЕРОЙ ПРИ ВОСПРОИЗВЕДШИ ТЕПЛОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

2.1. Особенности использования классических результатов для решения прикладных задач управления .
2.2. Пркблиненнооптимальнне метода решения прикладных задач управления.
2.3. Алгоритм оценивания квадратной матрицы параметров КМТР.
2.4. Текущая идентификация параметров КМТР по метода наименьших квадратов
2.5. Управление КМТР при воспроизведении заданных температурновременных зависимостей
ГЛАВА Ш. РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРЭДШГГАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
САУ КМТР .
3.1. Состав и принципы функционирования системы автоматического управления КМТР
стр.
3.2. Комплекс технических средств КТО САУ КМТР
3.3. Методика проведения экспериментов
3.3.1. Определение степени взаимного влияния нагревательных секций . .
3.3.2. Определение характеристик ..
3.3.3. Отработка температурновременных заданий
3.4. Описание программного обеспечения САУ КМТР
3.5. Основные технические характеристики САУ КМТР
ЗАКШШИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


КМТР представляет собой конструкцию, внутренняя полость которой образована отражающими поверхностями ( концентраторами), выполненными в виде эллиптических цилиндров, охлаждаемых водой . I.I). Б одном фокусе эллипса помещается источник лучистой энергии (излучатель), в другом - образец. Нагрев основан на концентрации энергии Излучения источника в фокальной области пространства - области расположения образца /6 /. LfCnb! Рис. Хорошими характеристиками обладают кварцевые галогенные лампы, представляющие собой цилиндрическую кварцевую колбу с моноспиральным вольфрамовым телом накала, расположенным соосно с колбой. Лампы наполнены инертны? Единичный эллиптический концентратор не обеспечивает равномерного кругового нагрева испытуемого изделия. Повышение равномерности может быть достигнуто либо уменьшением эксцентриситета, что не всегда целесообразно с конструктивной точки зрения ( приближение источника к объекту испытаний), либо увеличением числа концентраторов. Оптимальны конструкции с тремя или четырьмя концентраторами. С/мин, и обеспечивать программное регулирование по сложным температурно-временным зависимостям, универсальность, т. К недостаткам таких установок относится прецизионность технологического процесса при изготовлении, а также повышенный расход энергии по сравнению, например, с печами сопротивления /9/ . В качестве датчиков температуры в испытательной камере применяют термопреобразовательные сопротивления, термоэлектрические преобразователи (ТЭП) и другие термочувствительные элементы. Наиболее широкое применение получили термопреобразователи сопротивления, использующие свойство чувствительного элемента менять свое сопротивление при изменении температуры, и термоэлектрические преобразователи, чувствительным элементом которых является термопара, представляющая собой . При неравенстве температуры рабочего и свободных концов термопары на последнем возникает сигнал (термо-ЭДС), пропорциональный разности температур рабочего и свободных концов. ТЭП (медь-копель, хромель-копель, хромель-алюмель и другие) как элементы САУ в значительной степени определяют характеристики температурного устройства испытательной камеры. Принцип работы КРОТ заключается в следующем. При подаче электропитания нагреватели сразу же излучают лучистую энергию в рабочее пространство камеры. Епао>. Энергия излучения, достигая изделия, поглощается игл и разогревает его до температуры, обусловленной плотностью лучистой энергии в объеме камеры и степенью черноты изделия. Таким образом, при воспроизведении заданных температурно-временных зависимостей ШТР можно рассматривать как преобразователь электрических сигналов источников лучистой энергии (входных) в электрические сигналы термочувствительных элементов (выходные сигналы КМТР). При воспроизведении температурновременных зависимостей возникает задача, состоящая в определении электрических воздействий, подаваемых на тепловые излучатели. Для ее решения необходимо знание математической модели тепловой установки, которая может быть построена на основании определенных физических зависимостей между входными и выходными сигналами КМТР. Рассмотрим математическую модель ШТР, предложенную в работе // . Температурные испытания сложных объектов с достаточной . Число уравнений в системе соответствует числу участков, на которые разбит объект. Каждый участок характеризуется тем, что температура включенных в него элементов может быть принята одной и той же в рассматриваемый момент времени. Разбиение на участки определяется особенностями испытаний, структурой и характеристиками элементов объекта испытаний, техническими требованиями по температуре;характером установки термодатчиков и т. Уравнение теплового баланса . Ес па} +? Си - теплоемкость с -го участка; &с - вес 6-го участка; Еспод - составлящая теплового излучения, падающего на I -й участок; &У - коэффициент теплопроводности 6-го и у -го участков; 6о - постоянная Стефана-Больцмана; дайна сое. Теплообменный процесс, происходящий в испытательной камере, описывавши уравнением (1. Системы. В векторно-матричной форме уравнение (1.