МІНІСТЕРСТВО освіти и науки України
Національний університет водного господарства та природокористування
Кафедра електротехнікі и автоматики
Курсова робота
"Аналіз Типової системи автоматичного регулювання температури в печі "
з курсом:
"Теорія автоматичного Управління лінійнімі системами "
Виконала:
Студент III курсу
ФПМіКІС
групи АУТП-31
Реут Д.Т.
Керівник:
ас. Кінчур О.Ф.
Рівне-2009
Зміст
1. Принцип дії Cистеми
2. Поведінка системи при зміні задаючої и збурюючої величин
3. Визначення передаточних функцій елементів системи
4. Структурна схема, передаточні функції и рівняння дінамікі та статики системи
5. Аналіз стійкості системи та визначення критичних значень коефіцієнта передачі регулятора
6. Побудова годографа амплітудно-фазової частотної характеристики розімкнутої системи и применения запасу стійкості
7. Розрахуваті та побудуваті перехідну характеристику системи автоматичного регулювання за каналом задаючої дії при Нульовий Початкова Умова
8. Моделювання перехідніх процесів за допомог комп'ютерної Програми SIAM
9. Оцінка ЯКОСТІ регулювання
10. Шляхом моделювання процесів на ЕОМ побудуваті перехідну характеристику системи за каналом збурюючої дії
11. Зробити Висновок про статічні та динамічні Властивості досліджуваної системи і, який при необхідності, провести її коригування
Висновок
Список використаної літератури
1. Принцип дії Cистеми
Клапан регулює подачу палів в об'єкт регулювання залежних від положення. Зміна положення проводитися Двігун через редуктор. Отже, вхідною величносте є переміщення клапана, а віхідною - витрати палів.
Об'єкт регулювання представляє собою піч, у якій Поданєв паливо спалюється й утворюється пропорційна масі палів кількість теплоти, Що спричиняє підвіщення температури в печі. ОТРИМАНО теплота розсіюється у навколішнє середовище та Йде на зміну структури та/або агрегатного стану речовін у печі. Усталеній режим об'єкта регулювання характерізується рівністю кількості тепла, Що утворюється в печі внаслідок згоряння паливом, и розсіюваної у навколішнє середовище. Вхідною величиною є витрати палів, а віхідною - температура в печі.
електричних міст, одним з опорів Якого є металева терморезистор (термометр опору), Який змінює Свій Опір залежних від температури R t = R 0 (1 + О±t). За допомог Зміни опору R 1 задають Бажану температуру в печі. ЯКЩО температура в печі (вхідна величина) Рівна заданій, то опори терморезистора и потенціометра-задавача рівні, міст збалансований (Напруга на вімірювальній діагоналі моста Рівна нулю). Зміна температури виробляти до Зміни опору терморезистора, а отже розбалансу моста и появі напруг на вімірювальній діагоналі - віхідної величини, полярність якої поклади від знаку різніці (R t -R 1 ), Який візначає напрямок переміщення клапана.
Підсілювач збільшує вхідну величину (напругу на діагоналі моста) в k п разів, формуючі вихідний сигнал.
Напруга U k, Що подається на якір двигуна постійного Струму з Незалежності збудженням U зб , приводити в обертання вал, з'єднаній через редуктор, Який зменшує Кутового швідкість та збільшує обертовій момент, з клапаном. Залежних від полярності напруг U k вал двигуна переміщуватіме клапан в одну чі іншу сторону, збільшуючі або зменшуючі подачу палів. Таким чином вхідною величносте системи "двигун-редуктор" є Напруга з виходом підсілювача, а віхідною - переміщення клапана.
2. Поведінка системи при зміні задаючої и збурюючої величин
Зміна задаючої величини R 1 виробляти до появи напруг, Яки підсілюється підсілювачем до напруг, Що подається на двигун, Який через редуктор переміщує клапан так, щоб витрати палів змінювалась в таку сторону, щоб компенсуваті зміну температури в печі.
Збурюючою завбільшки Може буті Зміна Температура НАВКОЛИШНЬОГО середовища, теплоємність оточуючого Повітря (а значити атмосферного тисків и вологості) та ін. Отже, збурення виробляти до Порушення теплової рівнновагі ї зміні температури в печі. Ця Зміна температури приводити до Зміни опору терморезистора ї розбалансу мосту, Який усувається шляхом, аналогічнім до випадка Зміни задаючої величини.
Рис. 2. Функціональна схема системи автоматичного регулювання температури в печі.
Дана система автоматичного регулювання є звичайна Аналоговий лінійною замкнутою стабілізуючою САР з ПОВНЕ Початкова інформацією.
3. Визначення передаточних функцій елементів системи
У випадка, коли задано діференціальне рівняння елемента системи, Його передавальне функція візначається на Основі перетворення Лапласа. Для цього віхідне діференціальне рівняння запісують у операторній формі та знаходять відношення зображення віхідної величини до зображення вхідної величини при Нульовий Початкова умів. ЯКЩО елемент системи має Дві вхідні величини необхідно візначаті Дві передаточні функції за шкірних Із входів. [5, c.6]
Нехай діференціальне рівняння об'єкта Керування має Вигляд
,/2.1/
де - віхідна величина; i - регулююча и збурююча дії. Знак мінус показує, Що Зі зростанням навантаженості на об'єкт, регульована величина зменшується.
Покладемо, Що віхідна величина має Дві складові
. /2.2/
Тоді рівняння/1/розбівається на два рівняння. В операторній формі смороду матімуть Вигляд
/2.3/
/2.4/
де - зображення відповідніх величин за Лапласом.
Рівнянням/2.3/і/2.4/відповідають передаточні функції об'єкта за каналом регулюючої величини
/2.5/
и за каналом збурення
. /2.6/
Структурна схема об'єкта приведена на рис.3.
Рис.3. Структурна схема об'єкта Керування.
Рівняння електричного моста має Вигляд
/2.7/
де - віхідна величина, Напруга на вімірювальній діагоналі моста;
- вхідна величина, відхілення температури в печі від завдання значення.
Тоді рівняння/2.7/в операторній формі матіме Вигляд:
/2.8/
передавальне функція мосту
. /2.9/
Рівняння, Що опісує роботу підсілювача, має Вигляд
,/2.10/
де - віхідна величина,
- вхідна величина,
k п - коефіцієнт підсілення.
В операторній формі рівняння/2.10/запишеться
/2.11/
передавальне функція підсілювача
/2.12/
Рівняння, Що опісує роботу двигуна з редуктором:
,/2.13/
де - вхідна величина,
- віхідна величина.
операторній формі рівняння/2.13 /:
/2.14/
.
передавальне функція двигуна з редуктором матіме Вигляд
/2.15/
4. Структурна схема, передаточні функції и рівняння дінамікі та статики системи
інші структурні схема системи автоматичного Керування зображена на рис. 4.
f
Рис. 4. Структурна схема системи автоматичного регулювання температури в печі.
Для знаходження передаточних функцій системи за каналами задаючої и збурюючої дії корістуються правилами еквівалентніх перетвореності структурних схем. Спочатку, знаходять передавальне функцію розімкнутої системи. Так, як олениці ввімкнені послідовно, то передаточна функція розімкнутої системи знаходится за формулою
/3.1/
де і - відповідно предаточні функції регулятора и об'єкта регулювання.
...
