Розрахунок системи автоматичного регулювання на задану якість процесу регулювання

Вибір типу регулятора. Залежність оптимальних значень параметрів настроювання регулятора від динамічних властивостей нейтральних об'єктів. Побудова перехідного процесу розрахованої системи автоматичного регулювання. Процес при зміні регулюючої дії ходу.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык украинский
Дата добавления 05.02.2013
Размер файла 1,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

Кафедра АТХП

Розрахунково-графічна робота

з дисципліни: “Автоматизація неперервних технологічних процесів”

Тема: Розрахунок системи автоматичного регулювання на задану якість процесу регулювання

ЛЬВІВ - 2013

Завдання

Параметри об'єкта:

швидкість розгону =0.05 м/(% ходу РО*с);

час запізнення з=6 с;

Система регулювання повинна забезпечити граничний аперіодичний процес;

Параметри якості перехідного процесу не повинні перевищувати наступні допустимі значення:

динамічна похибка y1доп=14;

статична похибка yст.доп=1,14;

час регулювання. tр.доп=84 с.

Регулююча дія, що відповідає максимальній зміні збурення XB=10 % ходу РО

1. Вибір типу регулятора (закон регулювання)

Орієнтовно характер дії регулятора визначають по величині відношення часу запізнювання об'єкта до його сталої часу /Т0 (для нейтральних об'єктів замість Т0 підставляють значення Т):

Позиційний регулятор /Т0<0,2

Регулятор безперервної дії 0,2 < /Т0 < 1,0

Багатоконтурна система регулювання /Т0>1,0

Оскільки маємо нейтральний об'єкт:

Отже, нас задовольняє регулятор безперервної дії

Для початку перевіримо чи задовольнятиме допустимі значення параметрів якості перехідного процесу П-регулятор: Визначаємо максимальне динамічне відхилення регульованої величини в замкнутому контурі , яке має задовольняти умову . Для цього скористаємось рівнянням:

- визначили з графіка на рисунку 1.

Умова не виконується, а отже П-регулятор нам не підходить.

Перевіримо чи задовольнятиме допустимі значення параметрів якості перехідного процесу ПІ-регулятор:

- визначили з графіка на рисунку 1.

Умова виконується, а отже ПІ-регулятор задовольняє допустиме максимальне динамічне відхилення.

Перевіримо ПІ-регулятор на час регулювання tр, відповідно до умови:

Значення , при яких в системі забезпечується протікання заданого типового перехідного процесу знаходимо з графіка на рисунку 1:

=13.8

Умова також виконується, а отже ПІ-регулятор забезпечує протікання заданого типового перехідного процесу з заданими допустимими значеннями параметрами якості перехідного процесу.

Рисунок 1 - Динамічні коефіцієнти регулювання , статичні похибки регулювання , час регулювання для нестійких об'єктів: а - аперіодичний перехідний процес; б - перехідний процес з 20% перерегулюванням; в - перехідний процес з мінімальною квадратичною площею відхилення

2. Визначення параметрів настроювання регулятора

Залежність оптимальних значень параметрів настроювання ПІ-регулятора від динамічних властивостей нейтральних об'єктів представлені на рисунку 2.

Коефіцієнт передачі регулятора kр визначаємо по графіках

Час інтегрування Tі наведені на графіках по відношенню до часу .

- коефіцієнт передачі регулятора

- час інтегрування регулятора

Рисунок 2 - Настроювальні криві П-, ПІ-, і ПІД-регуляторів у випадку нейтрального (нестійкого) об'єкта: а - аперіодичний перехідний процес; б - перехідний процес з 20% перерегулюванням; в - перехідний процес з мінімальною квадратичною площею відхилення

3. Побудова перехідного процесу розрахованої САР

Моделюємо роботу САР за допомогою засобів Simulink:

Рисунок 3 - Схема САР у Simulink

Рисунок 4 - Перехідний процес при зміні регулюючої дії XB=10 % ходу РО

y1=7.06<14 - максимальне динамічне відхилення задовольняє умови;

tр=129>84 - час регулювання не задовольняє допустимі межі

Оскільки, один з параметрів якості регулювання не задовольняє допустимі, спробуємо внести зміни в структуру регулятора - використаємо регулятор, що реалізує ПІД-закон.

Параметри настроювання цього регулятора знайдемо за методикою, яка показана в п.2.

- коефіцієнт передачі регулятора

- час інтегрування регулятора

- час диференціювання регулятора

Моделюємо роботу САР з ПІД-регулятором за допомогою засобів Simulink. Отримуємо наступні результати:

Рисунок 5 - Перехідний процес при зміні регулюючої дії XB=10 % ходу РО

y1=5.4<14 - максимальне динамічне відхилення задовольняє умови;

tр=188>84 - час регулювання не задовольняє допустимі межі

Рисунок 6 - Перехідний процес при зміні завдання регулятору

автоматичний регулятор перехідний процес

y1=0.205<14 - максимальне динамічне відхилення задовольняє умови;

tр=75<84 - час регулювання задовольняє допустимі межі.

Висновки

Обраний регулятор із знайденими параметрами настроювання не задовольняє допустимих значень параметрів якості регулювання при регулюючій дії, що відповідає максимальній зміні збурення XB=10 % ходу РО. Зокрема перевищує допустиме значення час регулювання.

Для того, щоб задовольнити умови, можна використати багатоконтурну САР.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.