Введение

Системы автоматического управления (САУ) предназначены для управления техническими процессами без непосредственного вмешательства или участия человека. В составе САУ различают собственно объект управления и управляющие устройства. Системы автоматического управления являются актуальной темой так как распросранены в автоматизации технологических процессов и имеют высокую экономическую выгоду. Спектр применения исследуемой системы автоматического управления крайне широк: данную установку возможно применять во многих отраслях промышленности. В эпоху всеобщей автоматизации производства актуальность данной работы не вызывает сомнений. Специалисту окажут неоценимую помощь знания, полученные в ходе выполнения данной курсовой работы.

Основная цель работы – создание устойчивой системы, отвечающей определенным требованиям к качеству, оцениваемому по графику переходного процесса и частотным характеристикам.

В результате работы ожидается получить настроенную систему автоматического управления, имеющую приемлемые показатели устойчивости и качества.

В процессе выполнения работы решаются следующие задачи: построение математической модели системы в виде передаточной функции замкнутой системы и логарифмических частотных характеристик; исследование устойчивости системы с использованием алгебраического и частотного критерия устойчивости и приведение системы к устойчивости в случае неустойчивости исходного варианта; исследование влияния на устойчивость системы некоторых заданных параметров путем построения ее области устойчивости в плоскости этих параметров; построение переходного процесса в системе путем численного решения дифференциального уравнения на ЭВМ; оценка качества системы с использованием графика переходного процесса и логарифмических частотных характеристик.

1. Составление математической модели системы

   1. Функциональная схема системы

При построении математической модели системы вертикального пленочного абсорбера воспользуемся структурным методом. В соответствии с этим методом составляем функциональную схему системы. Разбиение системы на функциональные элементы производим таким образом, что бы каждый элемент можно было бы представить типовым звеном. Схема состоит из регулятора (Р), объекта управления (ОУ), исполнительного механизма (ИМ), датчика (Д).

Функциональные элементы, используемые в системе:

- Задвижка фланцевая с электродвигателем ЗКЛП PN 25(ИМ);

- Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом

ТСПУ Метран-276(Д);

- Пленочный абсорбер(ОУ);

- Регулятор (Р).

Рис.1. Функциональная схема системы пленочного абсорбера

Рассмотрим подробнее полученную функциональную схему системы пленочного абсорбера, представленную на рисунке 1. На ней изображены: объект регулирования – пленочный абсорбер (ОУ). Входная величина которого является расход рабочей жидкости G(t), а выходной - температура T(t) (управляемая величина).

В функциональной схеме присутствует глобальная единичная обратная связь, в которую входит датчик ТСПУ Метран 276. Входной величиной датчика является температура T(t), а выходной напряжение U_д (t), которое подходит к системе вычитания, осуществляющей сравнение величин Uз (t) и U_д (t). На выходе мы получаем значение этой разности – напряжение ошибки U_ош(t), которая является входным сигналом для регулятора (Р). На выходе регулятора мы получаем управляющее напряжение U_упр(t), которое является входным сигналом для задвижки фланцевой с электродвигателем. Задвижка фланцевая с электродвигателем является исполнительным механизмом в системе пленочного абсорбера.

.