Синтез системы автоматического регулирования массы

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



1. Реферат

 

В данной работе производится расчет синтеза САУ температуры бумажного полотна, т.е. выбор оптимальных настроек регулятора, и соответственно их оценка. Для это в соответствии с заданием составляется функциональная и алгоритмическая структуры, по которым определяются свойства системы по каналам управления и возмущения по их математическим моделям в виде передаточной функции, рассчитывается период дискретности. Составляется замкнутая модель системы, и рассчитывается. Так же по ней рассчитывается и строится область устойчивости, из которой выбираются коэффициенты. Дальше по выбранным настройкам строятся графики переходных процессов, их оценивают и выбирают оптимальные настройки. Дальше рассчитывают и стоят график переходного процесса по возмущающему воздействию, по которому можно определить справляется ли система при выбранных настройках с возмущениями.

 

2. Описание технологического процесса и принцип работы системы регулирования

 

Цель создания автоматической системы - достичь того, чтобы значение массы 1кв. метра бумажного полотна было равно заданному. При этом требуется, чтобы точность регулирования, т.е. возможное отклонение, находилось в определенных пределах. Поэтому, для синтеза системы выбран принцип управления по отклонению регулируемой величины от задания.

Принципиальная схема АСР массы 1 м2.

 

 

Обозначения в схеме:

бак массы

напорный ящик БДМ

сушильные группы

каландр

датчик массы 1 м2

преобразователь

регулятор

электродвигатель - исполнительный механизм

регулирующий орган - клапан

Текущее значение массы 1 м2 полотна фиксируется датчиком. Через преобразователь на регулятор подается электрический сигнал. В регуляторе происходит сравнение поступившего сигнала с заданным значением. В результате сравнения полученное отклонение определяет величину управляющего воздействия, которое должно нейтрализовать отклонение. В зависимости от величины и знака управляющего воздействия, управляющий блок формирует воздействие на электродвигатель (исполнительный механизм).

 

3. Составление и описание функциональной структуры САР

 

Функциональная структура - это структура, элементами которой являются функции, а связи отражают порядок их реализации в системе. Функциональные схемы изображаются в виде прямоугольников, соединенных линиями со стрелками, указывающими направление сигналов. Каждый отдельный прямоугольник на функциональных схемах отображает элемент, играющий конкретную роль в системе.

Рассмотренная функциональная структура приведена :

 

 

Принцип действия состоит в следующем:

Если масса 1 м2 равна заданной, то ошибка регулирования равна нулю и на вход регулятора сигнал не поступает. Система находится в равновесии. При отклонении массы 1 м2 от заданной появляется ошибка регулирования (как разность заданного воздействия и значения сигнала с датчика) и, следовательно, равновесие системы нарушается. На вход регулятора поступает сигнал, величина и знак, которого зависят от рассогласования. На регуляторе формируется управляющее воздействие, оно подается на ИМ, которое изменяет степень открытия клапана, тем самым, регулируя массу 1 м2.

 

4. Исследование свойств объекта регулирования по каналам управления и возмущения по его математической модели в виде передаточной функции

система регулирование управление

Рассмотрим объект регулирования в виде черного ящика. Входными воздействиями объекта будут: управляющее и возмущающее воздействия, а выходной переменной - управляемая переменная объекта.

 

 

 

 

 

 

 

Объект регулирования представляет собой канал изменения расхода массы - изменения 1 м2 бумажного полотна. Пусть математическая модель объекта имеет вид:

 

где ко - коэффициент передачи объекта;

То - постоянная времени объекта;

τ о- запаздывание информации по рассматриваемому каналу.

Дифференциальное уравнение, соответствующее модели вида (1) будет представлено выражением:

 

 

где y(t) - изменение расхода массы, x(t) - изменение массы 1 м2 бумажного полотна.

Численные значения параметров модели приводятся в задании на курсовое проектирование, в рассматриваемом примере , To=85 с, τo=20 с.

Тогда и соответствующее дифференциальное уравнение представлено выражением: .

Найдем статическую модель объекта по каналу управления.

Статическая модель определяет соотношения между входной и выходной величиной элемента системы регулирования в установившемся режиме. Обычно эта зависимость выражается алгебраическим уравнением, которое получается из дифференциального, приравниванием к нулю всех производных. Проделав эти операции, получим:

 

 

Для рассматриваемого примера по каналу управления статическая модель ОР будет описываться выражением

.

 

Статическая характеристика изображена на рис.1. Так как объект является линейным звеном, то его статическая характеристика изображается в виде прямой линии с тангенсом угла наклона равным К0 =150 в диапазоне изменения входного и выходного сигналов.

Найдем переходную и весовую функции объекта по каналу управления.

Переходная функция h(t) определяется как переходный процесс на выходе звена при подачи на него вход единичного ступенчатого воздействия 1[t] при ну

s