Принципиальная схема управления

Министерство образования и науки Российской Федерации

Саратовский Государственный Технический Университет
им. Гагарина Ю.А.

Кафедра: «Тепловые электрические станции»

Расчетно-графическая работа по курсу:

«Управление, сертификация и инноватика»

на тему: «Расчет оптимальных параметров динамической настройки систем управления тепловыми процессами»

                                                                       Выполнил: ст. гр. ТЭС-31

Кутимский К.А.

                                                                          Проверил: Портянкин А.В.

Саратов 2012 г.

Задание

1.Найти КЧХ объекта управления и построить её на комплексной плоскости.

2.Найти КЧХ разомкнутой системы.

3.В плоскости параметров динамической настройки регулятора найти оптимальную настройку регулятора.

4.Начертить принципиальную схему заданной системы управления в соответствии с требованиями ГОСТ.

Рис.1 Схема ПИ-регулятора

Реферат

Расчетно-графическая работа содержит: 11 страниц текста, 3 таблицы, 5 рисунков.

ПИ-РЕГУЛЯТОР, АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, КОМПЛЕКСНО-ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ЗАПАС
УСТОЙЧИВОЧТИ, ОПТИМАЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ, СИСТЕМА ТОПЛИВО-ВОЗДУХ.

Цель работы: на лабораторном оборудовании собрать схемы элементарных типовых звеньев, сделать расчёт и построить их динамические характеристики.

Содержание

Задание………………………………………………………………...2

Реферат………………………………………………………………...3

Содержание……………………………………………………………4

Введение……………………………………………………………….5

Исходные данные …………………………………………………….6

Основная часть:

     Обработка экспериментальных данных………………………….....6

     Построение КЧХ………………………………………………………7

     Принципиальная схема управления………………………………….9

Заключение………………………………………………………...…10

Список использованной литературы…..…………………………..11

Введение

Создание современных систем автоматизированного управления технологическими процессами (АСУ ТП) можно рассматривать как одно из главных направлений технического процесса, обеспечивающего повышение эффективности современного производства.

    Автоматическое управление производственных процессов создает следующие основные возможности:

- повышение экономичности работы установок;

- повышение надежности снижение аварийности;

- повышение производительности труда;

- облегчение условий работы обслуживающего персонала;

- повышает общую культуру и организационный уровень производства.

Исходные данные:

k=1,3, Т₁=10 с, Т₂=35 с, n=1, τ = 0

Объект с самовыравниванием, описывается уравнением:

Обработка данных

1. Путем математических преобразований из W(p)_об получаем коплексно-частотную характеристику (КЧХ) W(i ):

(1)
Для построения исходной КЧХ необходимо определить по заданным значениям частот  углы  и амплитудно-частотные характеристики по формулам:

(2)

(3)

Полученные данные приведены в табл.1

                                                                                  Табл.1

Результаты расчета по (2) и (3)

0,055

-91⁰

0,525

0,07

-102⁰

0,4

0,085

-112⁰

0,32

0,12

-127⁰

0,2

0,18

-142⁰

0,1

0,3

-156⁰

0,04

0,6

-168⁰

0,01

Построение КЧХ

Для ПИ-регулятора  КЧХ разомкнутой системы будет иметь следующий вид:

, где

Т_и – время изодрома

Определение оптимального коэффициента усиления проводится по следующей схеме:

1. Находим значения  по формуле:  и откладываем эти значения на перпендикулярах, построенных для каждой АЧХ для каждого времени изодрома. Полученные значения  вносим в табл. 2.

2. По вновь появившимся значения строим КЧХ для каждого времени изодрома.

3. Проводим прямую ГЗЗУ под углом 38^о.

4. К каждой КЧХ и прямой ГЗЗУ строим касательные окружности. Измеряем их радиусы и заносим их в таблицу.

5. Определяем коэффициенты усилений по формуле: , где              , где r_i – радиус i-ой окружности, масштаб     чертежа: 1см:100мм. Заносим значения в табл. 3.

6. Строим график зависимости  от времени изодрома Т_и.

7. Оптимальное значение определяем путем построения касательной из начала координат к функции . Опускаем перпендикуляры к осям координат и определяем значения  и .

(4)

Расчитаем значения по формуле (4) и получившееся результаты занесём в таблицу 2.

  Табл. 2

Ти

0.64

0.48

0.32

0.2

0.39

0.29

0.2

0.115

0.25

0.19

0.12

0.074

0.11

0.08

0.05

0.03

0.04

0.03

0.02

0.01

0.009

0.006

0.004

0.0026

0.001

0.0008

0.00056

0.0003

По получившемуся графику на рисунке ххх определим радиусы окружностей r. Используя масштаб, рассчитаем R и KR, результаты занесём в таблицу 3.

Табл. 3

Т_и

r

R=r/масшт

K_R=1/R

0.735

1.36

0.32

3.125

0.175

5.71

0.125

По графику определяем:      

РЕ

                                                                        1

                                      2     3

                                                                          УГ

Приборы по месту

PY

NS

БЩУ

Щит управления

PC

Пульт управления

HK

H

I

Рис.1 Принципиальная схема установки

Заключение

В результате проделанной расчетно-графической работы я приобрел базовые навыки по расчету  ПИ-регуляторов. По аналогии проводятся и расчеты ПИ-регуляторов других систем.

При расчете ПИ-регулятора получили следующие значения: k_R^опт=5.71; Т_и^опт= 30.

Список использованной литературы

1. Арленинов И. К. «Основы автоматики и автоматизации тепловых процессов» конспект лекций Ч.1, Ч.2/ СГТУ.2010

2. Плетнев Г.П. «Автоматическое регулирование и защита теплоэнергетических установок электрических станций» Г.П.Плетнев .М.,Энергоатомиздат,1986

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров