Расчет системы автоматического управления. Контур: расход отопительного газа в печь

Ознакомление с процессом построения в увеличенном масштабе кривой разгона. Анализ динамических параметров кривой разгона. Определение алгоритма управления и настроечных параметров алгоритма. Построение рассчитанной системы с помощью программы Simulink.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 23.02.2022
Размер файла 2,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

НИ ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра автоматизации производственных процессов

Курсовая работа по дисциплине: «Теория автоматического управления»

Тема: « Расчет системы автоматического управления. Контур: расход отопительного газа в печь»

Проверил Салов В.М.

Иркутск 2012

Задание на курсовое проектирование

1. Построить в увеличенном масштабе кривую разгона.

2. Получить динамические характеристики объекта из кривой разгона.

3. Получить передаточную функцию объекта.

4. С помощью программы Simulink (MathLab) подтвердить адекватность полученной передаточной функции кривой разгона.

5. Определить алгоритм управления и настроечные параметры алгоритма.

6. С помощью программы Simulink (MathLab) построить рассчитанную систему, выставляем настройки, получаем переходный процесс.

7. Определить показатели качества переходного процесса.

8. Сделать вывод

Задание

1. Построить в увеличенном масштабе кривую разгона

Строим кривую разгона, помня, чем крупнее и точнее построенная кривая разгона, тем точнее снятые с нее характеристики и меньше погрешность определения данных графическим способом.

2. Получить динамические характеристики объекта из кривой разгона

фоб = 3 с Тоб = 15.5-3=13.5 с. К= 13 с/% (дано в задании)

T' = 16,5-5,5= 11 с tр = 16,5 с

Динамические параметры кривой разгона:

- время запаздывания фоб = 3 с

- постоянное время объекта Тоб = 13,5 с

- коэффициент передачи К= 13 с/%

- оптимальное время T' = 16,5-5,5= 11 с

- время регулирования tр = 16,5 с

3. Получить передаточную функцию объекта

По номограмме определяем коэффициенты а и b для дальнейшего определения передаточной функции объекта.

,

a := 0.12 b := 0.69

Определяем коэффициенты характеристического уравнения передаточной функции ОУ:

Т1 := а·Тоб = 0,12*13,5= 1,62

Т2 := b·Тоб = 0,69*13,5= 9,31

Подставим их в уравнение передаточной функции

W(p) := =

W(p) :=

W(p) := =

Передаточная функция ОУ по расходу отопительного газа в печь имеет вид:

W(p) :=

4. С помощью программы Simulink (MathLab) подтвердить адекватность полученной передаточной функции кривой разгона.

Полученная кривая разгона передаточной функции объекта управления вполне адекватна, т.к. по ней видно что:

Коб =13 с/%

фоб = 3 с

Тоб =13,5 с

5. Определить алгоритм управления и настроечные параметры алгоритма

Рассчитаем вспомогательные коэффициенты для выбора алгоритма управления (законов регулирования) Zp и Zo

tp (время регулирования) = (4ч8)*фоб = 8*3 = 24 с (данное время может не совпадать с расчетным - его задаёт технолог , в зависимости от условий протекания технологического процесса )

Zp = tp/ фоб = 24/3= 8

Zo = Tоб/фоб = 13,5/3 = 4.5

Выбираем алгоритм регулирования по представленной диаграмме С.А. Антоновича

Судя по диаграмме, выбираем ПИ - регулятор и высчитываем его показатели: Кр - предел пропорциональности и Ти - время интегрирования по приведенным формулам:

Для ПИ-регулятора считаем Кр- предел пропорциональности и Ти- время интегрирования нашего алгоритма управления.

Ти= 0,7*Тоб = 0,7*13,5 = 9,45 Для И части Кр/Ти = 0,242/9.45= 0,115

Подставим рассчитанные данные в соответствующий оператор программы Simulink

6. С помощью программы Simulink (MathLab) построить рассчитанную систему, выставляем настройки, получаем переходный процесс.

1 - есть ПИ регулятор, который на новых версиях Simulink заменен на универсальный симулятор ПИ (как и ПИД) оператором PID Controller ….. получаем схему: кривая разгон simulink

При выставленных рассчитанных настройках Kр и Ти из графика видно, что время регулирования = 33с ,а заданное технологом =24с.

Вносим ручную коррекцию в настройки регулятора.

7. Определить показатели качества переходного процесса.

Экспериментально вручную корректируем настройки ПИ регулятора (Ти и Кр) добиваемся качества регулирования.

Выставляем Кр = 0,242

Ти = 0,025

Показатели качества переходного процесса:

tp = 18 с. G= (3.5/13)*100% = 26.9%

tуст = 9,2 с. n =1 Ш=(3.5-0.4)/3.5 =0.88

Вывод

В результате проведенного исследования системы автоматического управления по показателям качества регулирования, можно сделать вывод, что для данной системы регулирования ОУ наиболее пригоден ПИ регулятор, который обеспечивает качественное регулирование, удовлетворяющее технологическим требованиям объекта управления.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.