CC BY
0
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 1
УДК 62-533.65
АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕРМОСТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ПЛИТЫ
И. В. Назаров Научный руководитель - Д. К. Лобанов
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: nazarov12000@mail.ru
В данной статье повествуется о динамических свойствах термостабилизированной плиты. Рассматривается случай их применения при анализе динамической модели.
Ключевые слова: анализ, динамические свойства, термодинамика, широтно-импульсная модуляция, устойчивость, микроконтроллер, термостабилизированная плита, динамическая модель, моделирование системы.
ANALYSIS OF DYNAMIC PROPERTIES OF A HEAT-STABILIZED PLATE
I. V. Nazarov Scientific supervisor - D. K. Lobanov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: nazarov12000@mail.ru
This article describes the dynamic properties of a thermostabilized plate. The case of their application in the analysis of a dynamic model is considered.
Keywords: analysis, dynamic properties, thermodynamics, pulse width modulation, stability, microcontroller, thermostabilized plate, dynamic model, system modeling.
По признаку учета зависимости объекта моделирования от времени различают статические и динамические характеристики систем, отражаемые в соответствующей модели.
Динамические модели (модели динамики) отражают функционирование системы — процесс изменения состояний реальной или проектируемой системы. Они показывают различия между состояниями, последовательность смены состояний и развитие событий с течением времени. Динамические модели заключены в учете времени, это основной элемент.
Примером, может быть описание процесса изменения температуры термостабилизирован-ной плиты при ее включении, описание процесса изменения показателей эффективности за некоторый период времени.
Для анализа динамических свойств модели, стоит сказать, что предполагается под таким прибором, как термостабилизированная плита, это агрегат способный автоматически переходить из режима охлаждения в режим нагрева и обратно при необходимости, в рамках заданного рабочего диапазона температур. С целью разработки данной динамической модели применяется метод широтно-импульсной модуляции.
Широтно-импульсная модуляция, это процесс управления мощностью методом пульсирующего включения и выключения потребителя энергии или также, это метод преобразования сигнала, при котором изменяется длительность импульса, а частота остаётся константой.
Секция «Автоматика и электроника»
Целью динамического анализа является определение реакции системы на резкое изменение температуры. А именно, увидеть реакцию изменения системы в случае её перерегулирования, при отклонении внешних температур и температур стабилизации.
В теории управления перерегулирование относится к тому, насколько пиковое значение сигнала превосходит установившееся значение сигнала. Для переходной функции, процент перерегулирования — это разность пикового и установившегося значения, делённая на установившееся.
Дк„
о =
к
*100% =
К.
к
уст
уст
к
*100%
уст
В ходе моделирования построили эксперимент, создали математическую модель термостабилизированной плиты в программной среде динамического моделирования ЗШЫТеск.
Заметили реакцию системы, произошло её перерегулирование при отклонении желаемой и внешней температуры, это произошло, потому что датчик температуры находится в значительной степени от элемента Пельтье. Когда желаемая температура (рис.1) достигает 63 °С при 83 секундах относительно желаемого значения, возникает критическое возмущение по температуре, срабатывает датчик температуры и желаемая температура падает до 57.8 °С при 103 секундах, и так будет происходить перерегулирование системы, пока значение температуры не достигнет желаемого значения, равным образом будет происходить и с внешней температурой термостабилизированной плиты.
Рис. 1. График зависимости температуры ко времени динамического процесса
По переходному процессу можно сделать заключение, то, что перерегулирование системы а не больше 5%, время регулирования £р равное 83 секундам и критическое возмущение по температуре внешней среды не оказывает значительного воздействия на динамическую систему.
Библиографические ссылки
1. Мараховский А. С. Моделирование, анализ и синтез оптимальных динамических свойств и траекторий развития экономических систем. - Изд-во Ставроп. гос. ун-та, 2008. - 215 с.
2. Матросов В. М. Метод векторных функций Ляпунова: анализ динамических свойств нелинейных систем. - М.: Физматлит, 2001. - 394 с.
3. Магнус К. Теория устойчивости многокомпонентных нелинейных систем: теория и применение. - М.: Мир, 1974. - 526 с.
| Назаров И. В., 2022
