Расчет и проектирование системы автоматического регулирования - Курсовая работа

Федеральное агентство по образованию ФГАОУ ВПО “Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина”Развитие автоматизации химической промышленности связано с возрастающей интенсификацией технологических процессов и ростом производств, использованием агрегатов большой мощности, усложнением технологических схем, предъявлением повышенных требований к получаемым продуктам. При автоматизации химико-технологических процессов и производств технологическое оборудование оснащается приборами, регуляторами, управляющими машинами и другими устройствами.№ Вар Регулируемая величина Х, единица измерения и предельное значение Параметры модели объекта Предельное значение показателей регулирования Возмущение Коб - коэффициент передачи объекта; фоб - время чистого запаздывания объекта, с;Для решения задачи используется методика, основанная на использовании графиков, таблиц и расчетных формул. Степень воздействия регулятора, понижающего динамическое отклонение выходной величины, характеризуется динамическим коэффициентом Rд: (1) Выбор типа регулятора по методу Копеловича производится в зависимости от отношении . фоб / Тоб = 25/60 =0,42 6а,б] определяем динамические коэффициенты регулирования И-регулятора, П-регулятора, ПИ-регулятора, ПИД-регулятора для процесса с 0%-ным перерегулированием: Rд и = 0,81 Полученные значения сводим в таблицу 2. определяется только для П регулятора.Передаточная функция:

Определяем настройки ПИ-регулятора: ;

;Область устойчивости - зависимость, отражающая допустимые пределы изменений параметров настройки регулятора, при которых конкретная система остается устойчивой. Расчет произведен с помощью компьютерных программ. Результаты расчета параметрической области устойчивости системы с ПИ-регулятором представлены в таблице 3 и на рисунке 1. По данным таблицы 3 строим график, на котором определяем рабочую точку (рисунок 1). Рассчитываем переходный процессТаблица 6 Результаты расчета частотных характеристик частота, рад/с АФХ объекта регулятора разомкнутая замкнутая На основании данных таблицы 6 строим амплитудно-фазовые характеристики объекта (рисунок 3), регулятора (рисунок 4), разомкнутой (рисунок 5) и замкнутой системы (рисунок 6). Рисунок 5 АФХ разомкнутая Годограф амплитудно-фазовой частотной характеристики разомкнутой системы (рисунок 5) используется для оценки устойчивости системы с помощью критерия Найквиста.По таблице 6 строим вещественно-частотную характеристику замкнутой системы регулирования (рисунок 7). Вещественно-частотная характеристика (рис.7), разбивается на ряд трапеций.ЦУ(t) = ц1(t) - ц2(t) - ц3(t) ц4(t), где ц1(t), ц2(t), ц3(t), ц4(t) - составляющие переходного процесса, которые определяются по h-функции для каждой трапеции. h(x) берется из [3, стр. По полученным данным строим график составляющих переходного процесса ц1(t), ц2(t), …,ц4(t), которые затем графически складываются (рисунок 9). Суммарный график ц?(t) характеризует переходный процесс автоматического регулирования при единичном скачкообразном возмущении. Поскольку величина возмущения на входе системы была равна 4, ординаты суммарной кривой переходного процесса пересчитываем с учетом данной величины.С помощью графика переходного процесса (рис. Х1 - максимальное динамическое отклонение фр* - время регулирования з - степень перерегулированияОписание работы схемы автоматического регулирования: Схема автоматического управления расхода кислорода в агрегате предусматривает управление расходом по датчику, установленному по месту. Газ поступает в камерную диафрагму (поз.1.1) с условным проходом 650 мм, которая устанавливается по месту и является первичным датчиком - преобразователем величины расхода с естественным выходным сигналом. Сигнал поступает в тензометрический преобразователь разности давлений (диапазон измерений 0…630 КПА) с унифицированным выходным сигналом (поз.1.2). Затем сигнал преобразуется в блоке АКЭСР-2 (поз. Регулирующий расход прибор (поз.1.5), с которого отбирается импульс, управляется ручным задатчиком (поз.В данной расчетно-графической работе произведены расчет и проектирование системы автоматического регулирования. Получены следующие результаты: 1) закон регулирования и сделан выбор регулятора по методу А.П. Копеловича. Этот закон дает незначительное время регулирования и обеспечивает управление системой при отсутствии статической ошибки.

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Расчет системы автоматического управления

2.1 Выбор регулятора по методу А.П. Копеловича

2.2 Определение параметров настройки регулятора

2.3 Анализ работы системы с ПИ-регулятором

3. Анализ частотных характеристик проектируемой системы

4. Оценка качества регулирования

5. Построение переходного процесса

6. Комплектование системы автоматического регулирования

Вывод

Библиографический список копелович регулятор частотный