Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пояснительная_записка_тау.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
2.31 Mб
Скачать

1.2. Структурная схема

Структурная схема - документ, определяющий основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи (ГОСТ 2.701-2008)[2].

Для построения структурной схемы системы автоматического регулирования температуры в печи, рассмотрим каждый элемент функциональной схемы и определим его передаточную функцию. Элементы САУ и уравнения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Элементы сау

Наименование и схема устройства

Уравнение устройства

Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением

(TЭTМp2 + TМp + 1)ω(t) =

= KД1UЯ(t) – KД2 (TЭp + 1)φН(t)

или

(TЭTМp2 + TМp + 1)pφ(t) =

= KД1UЯ(t) – KД2 (TЭp + 1)МС(t)

 - частота вращения выходного вала;

φ – угол поворота выходного вала;

UЯ – напряжение на якоре;

МС – момент сопротивления на валу;

KД1,KД2 – коэффициенты передачи по напряжению и моменту;

TЭ,TМ – электромагнитная и электромеханическая постоянные времени.

Редуктор

φ2(t) = Kpφ1(t),

φ1 – угол поворота входного вала ;

φ2 – угол поворота выходного вала;

Kp – коэффициент передачи редуктора.

Печь с горелкой

(TГp+1)(TП p+1)(t) =

=KГKП(t)+KП(TГp+1)f(t),

- температура в печи;

 –угол поворота регулирующего органа печи;

f – возмущающее воздействие;

KГ, KП – коэффициенты передачи горелки и печи;

TИ,TП - постоянная времени горелки и печи.

Активное корректирующее звено

2р+1)U2(t) = - (Т1р+k1)U1(t),

где ; ;

.

Измерительное устройство

(TИp + 1)U (t) = KИ1(TИp + 1)G(t) –

- KИ2(t),

G – положение движка реостата (задающее воздействие);

 - температура объекта измерения;

U – напряжение на выходе устр-ва;

KИ1 – коэффициент передачи устройства по задающему воздействию;

KИ2 - коэффициент передачи устройства по измеряемой величине;

TИ – постоянная времени устройства.

Тиристорный преобразователь (ТП)

(ТТПр + 1)U2(t) = KТПU1(t),

U1 – напряжение на входе ТП;

U2 – напряжение на выходе ТП;

KТП – коэффициент передачи ТП;

ТТП - постоянная времени ТП.

Значения параметров САР приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Значения параметров сар

Параметры

Значение параметров САР

Ки1

В/рад

14

Ки2

В/град

0,5

Ти

с

0

К1

0,4

Т1

с

2,2

Т2=Тэ=Тп

с

0

Ктп

6,4

Кд1

рад/В*с

11

Кд2

Рад/н*м*с

0

Тм

с

0,5

Кр

В/рад

0,028

Кг

град/рад

40

Тг

с

1,3

Кп

0,8

Тп

с

630

град

30

Найдём передаточные функции для каждого элемента.

1. Измерительное устройство

(TИp + 1)U (t) = KИ1(TИp + 1)G(t) –- KИ2(t)

2. Активно- корректирующее звено

2р+1)U2(t) = - (Т1р+k1)U1(t),

3. Тиристорный преобразователь

(ТТПр + 1)U2(t) = KТПU1(t),

4. Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением

(TЭTМp2 + TМp + 1)pφ(t) = KД1UЯ(t) – KД2 (TЭp + 1)МС(t)

5. Редуктор

φ2(t) = Kpφ1(t),

6. Печь с горелкой.

(TГp+1)(TП p+1)(t)=KГKП(t)+KП(TГp+1)f(t),

Структурная схема представлена на рисунке 3.

z

g y

Рисунок 3. Структурная схема САР температуры в печи