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
Изучение устройства системы автоматического регулирования и метода экстраполяции кривой разгона объекта управления. Определение параметров объекта по экстраполированной кривой. Сравнение параметров экспериментальной и экстраполируемой кривых разгона.
лабораторная работа [807,6 K], добавлен 18.01.2022Выбор кривой разгона, ее аппроксимация апериодическим звеном первого порядка с запаздыванием. Поиск соотношения угла наклона, оптимальных настроек регулятора, передаточной функции замкнутой системы. Моделирование АСР с использованием программы 20-sim.
контрольная работа [630,5 K], добавлен 11.05.2012Определение передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы Расчет статических характеристик по управлению и возмущению, параметров регулятора, обеспечивающего качество системы. Построение графиков переходных процессов с помощью Matlab и Simulink.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 16.01.2015Обзор методов составления математических моделей систем автоматического управления. Математические модели системы в векторно-матричной форме записи. Моделирование в пакете программы Simulink. Оценка устойчивости системы, рекомендации по ее применению.
курсовая работа [514,5 K], добавлен 10.11.2011Описание процесса нахождения оптимальных параметров ПИД регулятора. Овладение методами математического описания систем. Рассмотрение и применение методов синтеза непрерывных и дискретных систем автоматического управления с помощью MATLAB Simulink.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.12.2015Разработка программных средств автоматизированного анализа динамических свойств позиционной следящей системы с учетом люфта редуктора. Проектирование алгоритма и программы расчета и построения фазовых портретов или переходных процессов данной системы.
курсовая работа [432,5 K], добавлен 28.11.2012Исследование полных динамических характеристик систем Simulink. Параметрическая идентификация в классе APCC-моделей. Идентификация характеристик пьезокерамических датчиков с использованием обратного эффекта. Синтез систем автоматического управления.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 14.06.2019Реакторный блок секции каталитического крекинга и ректификации как объект автоматизированного управления. Выбор принципиальных технических решений. Синтез системы автоматического управления. Оценивание динамических параметров данного канала управления.
дипломная работа [376,8 K], добавлен 22.04.2013Вычисление физических параметров реальной электрической цепи посредством преобразования её к эквивалентной. Схема алгоритма программы и ее разработка на языках программирования СИ и С++, результаты расчета зависимостей эквивалентных сопротивлений.
курсовая работа [19,9 K], добавлен 15.10.2010Разработка автоматизированной системы управления холодильной установкой, позволяющей сократить время технологического процесса и обеспечивающую комфортные условия для контроля его параметров. Составление алгоритма данного оптимизированного управления.
курсовая работа [8,5 M], добавлен 22.12.2010Определение нормального усилия, поперечной силы и изгибающего момента. Построение графиков зависимостей в одной системе координат. Математическая модель решения задачи. Схема алгоритма. Таблица идентификаторов. Текст программы и результаты ее работы.
контрольная работа [706,9 K], добавлен 08.03.2013Исследование системы автоматического управления при помощи программного обеспечения MATLAB и пакета Simulink. Изучение замкнутой системы согласно критериям устойчивости Гурвица, Михайлова и Найквиста. Реализация модели "жесткого" спутника Земли.
методичка [911,6 K], добавлен 10.10.2010Графическая схема алгоритма решения. Расчет параметров регрессионных зависимостей с помощью надстройки анализа MS Excel. График с исходными данными и регрессионными зависимостями. Среда программирования Dev-C. Функциональность системы программирования.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 19.11.2013Определение скоростных свойств автомобиля Audi A4 1,9 TDI. Разработка математической модели, показывающей процесс разгона, переключения передачи выбега машины. Составление алгоритма программы. Построение графиков зависимости скорости от времени и пути.
курсовая работа [674,6 K], добавлен 08.01.2013Построение в соответствии с заданными параметрами структурных схем объекта локальной системы автоматического управления. Предварительный расчет параметров настройки ЛСУ по заданным показателям качества с использованием рекомендованной методики расчета.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 05.11.2011Синтез и анализ систем автоматического управления (САУ) техническими объектами на базе современных методов и с помощью вычислительной техники. Система модального управления электроприводом постоянного тока. Основные элементы САУ и расчет их параметров.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 25.10.2012Схемотехнический синтез системы автоматического управления. Анализ заданной системы автоматического управления, оценка ее эффективности и функциональности, описание устройства и работы каждого элемента. Расчет характеристик системы путем моделирования.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 21.11.2012Проект лабораторной установки для исследования характеристик одноосевого электропривода: расчет принципиальной схемы; конфигурирование системы управления стенда, определение настроечных и контролируемых параметров. Прикладное программное обеспечение.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 08.08.2012Расчет параметров, оценка показателей качества регулирования и моделирование системы автоматического управления для лентопроводящей системы многокрасочной печатной машины. Значение эквивалентной постоянной времени. Передаточная функция замкнутой системы.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 26.05.2015Определение кривой переходного процесса модели, идентификация объекта регулирования и определения его динамических параметров. Частотные характеристики объекта. Расчет настроек регулятора графоаналитическим методом, критерии оптимальности процесса.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.08.2015