Математическая модель установки, преобразование в пространство состояний, в дискретное время. Моделирование замкнутой системы, оценка качества переходных процессов. Преобразование регулятора в форму, отвечающую ее реализации в программном обеспечении.
В данной курсовой работе проводится проектирование математического обеспечения колонны перегонки коньячного спирта для дальнейшего его использования в программе обеспечения АСУТП установки. Были построены характеристики объекта: кривые разгона, переходные процессы без подачи возмущений. Вышеперечисленные операции выполнялись согласно исходной матрице передаточных функций.Различают установки периодического и непрерывного действия (см. колонная установка). Установки периодического действия бывают однократной (ПУ-500) и двукратной (установка для получения коньячного спирта шарантского типа) перегонки. Установка ПУ-500 позволяет получать коньячный спирт крепостью 62-70% об. непосредственно из виноматериала и наряду с аппаратом шарантского типа нашла широкое распространение в коньячном производстве. Состоит из перегонного куба 1 полезной емкостью 500 дал, ректификационной колонны 2 с 3-4-колпачковыми тарелками, вертикального кожухотрубчатого дефлегматора 3, подогревателя виноматериала 4, холодильника 5, сборников дистиллята 6 и контрольно-измерительных приборов. Конденсат (флегма) непрерывно подается на орошение колонны, а несконденсировавшиеся пары спирта из дефлегматора поступают в змеевик подогревателя для нагрева до 60-70°С новой порции виноматериала или непосредственно направляются в холодильник, откуда охлажденный дистиллят стекает в сборники.Математическая модель в виде матрицы передаточных функций приведена в таблице 2. На рисунке 2 представлена блок - схема модели колонны. В исходных данных, модель дана как мы видим в виде матриц передаточных фунцый. Для проверки правильности преобразования следует найти собственные значения системы с помощью функции Eig и убедиться, что или все собственные значения имеют отрицательные действительные части (система постоянна), или число нулевых собственных значений совпадает с числом интегральных звеньев в исходной модели. Окончательно система должна быть представлена матрицамиДля преобразования математической модели в дискретное время использовалась функция программного пакета Matlab c2d. Проверить найденную модель в дискретном времени следует с помощью расчета разгонных характеристик. Для вывода графиков следует использовать функции: subplot, plot, grid.Для синтеза ПИ-регулятора полученные матрицы должны быть расширены в матрицы A1, B1, C1: A1=[Ad zeros(n,l); C eye(l)]; Матрицы параметров регулятора должны быть расчитаны с помощью функции dlqr. Весовые матрицы Q1,R1,Q,R выбраны как единичные (для простоты матрицы генерирует функция eye). Матрицы имеют вид: A1 =Для получения переходных процессов следует сформировать матрицы замкнутой системы и получить переходные процессы с помощью программы dstep . CC=[C zeros(l) zeros(l,n l)]; При оценке качества переходных процессов необходимо чтоб управляющее воздействие не превышало 100% открытия. Максимальное возмущение следует принять на уровне 10% номинального значения соответствующих параметров. Проанализировав переходные процессы можно сделать вывод, что значения регулируемых параметров не превышают допустимых.Технические средства реализации системы правления включают датчики ругулированых параметров, исполнительные механизмы и регулирующие органы, преобразователи,рабочая станция Общая структурная схема рабочей станции изображена на рисунке Рабочая станция имеет вид: Рисунок 7 - Схема рабочей станции 1б,2б ADAM 4012 2 Модуль аналогового ввода с датчиков давления, спиртометра, тип входного сигнала: MV, V или MA, диапазон: ±150МВ, ±20МА, ±5В, ±10В 1а Сапфир-22М-ДА2050 1 Датчик давления в магистрали, верхние пределы измерений: 1.6 МПА, Предел допускаемой основной погрешности, 0,5 0,25; 0,5%, вых.В курсовом проекте было выполнено математическое обеспечение АСУТП колонны перегонки коньячного спирта. Были построены характеристики объекта: кривые разгона и при 10-и процентном возмущении.
План
Содержание
Вступление
1 Краткое описание колонны перегонки коньячного спирта
2 Математическая модель установки и преобразование ее в пространство состояний
3 Преобразование математической модели в дискретное время и ее проверка с помощью построения разгонных характеристик.
4 Синтез многомерного ПИ-регулятора
5 Моделирование замкнутой системы и оценка качества переходных процессов
6 Преобразование модели регулятора в форму, отвечающую ее реализации в программном обеспечении
7 Выбор технических средств реализации системы управления
Выводы
Литература
Приложение1 - текст программы
Аннотация
Вывод
В курсовом проекте было выполнено математическое обеспечение АСУТП колонны перегонки коньячного спирта. Были построены характеристики объекта: кривые разгона и при 10-и процентном возмущении. Результаты показали, что качество отвечает требуемому. В результате выбора технического обеспечения: разработана функциональная схема автоматизации, подобрано оборудование для технической реализации данной системы. Разработано программное обеспечение: программа, которая моделирует поведение системы. При тестировании данной программы было показано регулятор работает адекватно.
Список литературы
1.Стопакевич А.А.Теория систем и системный анализ.Учебник для вузов.-Киев: ВИПОЛ,1996.-200с.
2.Демченко В.А.Автоматизация и моделирование технологичных процессов АЭС и ТЭС.-Одесса:Астроприт,2001.-308с.
3.Стопакевич А.А.Матлаб. Методические указания к лабораторным работам,курсового и дипломного проектирования.-Одесса,2000.-18с.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
