Система автоматического регулирования давления в химическом реакторе - Курсовая работа

автоматический управление химический реактор Основной целью курсовой работы является приобретение навыков и умений построения математической модели конкретной системы автоматического регулирования, заданной в виде принципиальной схемы. Первоначальное исследование заданной САР начинается с выделения общих функциональных элементов системы и нахождения задающего и возмущающих воздействий, а также управляемой величины (раздел «1»). Сигнальный граф отображает зависимость какой-либо внутренней вершины от величин, чьи ребра ведут в данную (раздел «2»). После построения сигнального графа, можно перейти к составлению математической модели данной САР в виде системы дифференциальных уравнений, последующей линеаризации исходной системы и переходу к операторной форме записи каждого уравнения в системе (раздел «3»). Завершающим этапом исследования заданной САР, является нахождение главного оператора и контурной передаточной функции САР посредством правил преобразования структурных схем (раздел «4»). Принцип действия исследуемой САР давления в химическом реакторе Схема исследуемой САР давления в химическом реакторе представлена на рис. 1. Основными функциональными элементами являются: камера химического реактора (в которой регулируется давление) - 6; сильфон (измерение давление в камере) - 7; мост сопротивлений - 1; электронный усилитель(ЭУ) - 2; электромашинный усилитель(ЭМУ) - 3 и приводной электродвигатель; электродвигатель(ЭДВ) - 4; задвижка - 5. Управляющее воздействие - S0 - активная площадь крановой задвижки на трубопроводе. В схеме СУ является мост сопротивлений, сигналом ошибки(рассогласования) является величина напряжения U [В] - разбаланс моста. Список сигналов сигнального графа, являющихся его внешними вершинами: WЭМУ [рад/с] - угловая скорость вращения ротора ЭМУ; Uвд [В] - напряжение возбуждения двигателя ЭДВ; X1 [м] - перемещение ручки верхнего потенциометра (задание нужного давления); Рвх [Н/м2] - давление потока газа на входе реактора; Рвых [Н/м2] - давление потока газа на выходе реактора; Мс [Н?м] - момент сопротивления на валу ЭДВ; Список сигналов сигнального графа, являющихся его внутренними вершинами: X2 [м] - перемещение ручки нижнего потенциометра (давление в реакторе); U1 [В] - напряжение на верхней части моста(X1); U2 [В] - напряжение на верхней части моста(X2); U [В] - напряжение на входе ЭУ; Uу [В] - напряжение на выходе ЭУ; Iв1 [А] - ток возбуждения катушки ЭМУ; Фв1 [Вб] - магнитный поток в катушке ЭМУ (от Iв1); Екз [В] - короткозамкнутая ЭДС в ЭМУ; Iкз [А] - ток короткого замыкания в ЭМУ; Фкз [Вб] - магнитный поток в обмотке ЭМУ (от Iкз); Uа1 [В] - напряжение в выходной цепи ЭМУ; Iя [А] - ток якоря ЭДВ; Мд [Н?м] - движущий момент якоря ЭДВ; Iвд [А] - ток в обмотке возбуждения двигателя; Фвд [Вб] - магнитный поток в обмотке ЭДВ (от Iвд); Ея [В] - противо-ЭДС якоря ЭДВ; Wд [рад/с] - угловая скорость вращения вала ЭДВ; Xп [м] - перемещение задвижки в трубе газопровода; S0 [м2] - активная площадь в задвижке вентиля; Gвх [кг/с] - поток газа на входе реактора; Gвых [кг/с] - поток газа на выходе реактора; P [Н/м2] - давление газа в реакторе; M [кг] - масса газа в реакторе.