ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Автоматизация и робототехника»

Пояснительная записка к курсовой работе по курсу

«Теории автоматического управления»

«Анализ системы автоматического регулирования пластинчатого электрофильтра»

Вариант №4

Выполнил:

студент гр.

_________________

^{(подпись, дата)}

Проверил ст.преподаватель:

Лазаренко И.В.

_________________

^{(подпись, дата)}

Омск 2010

Аннотация

В курсовой работе исследуется система автоматического регулирования пластинчатого электрофильтра с помощью методов анализа обыкновенных линейных систем автоматического управления.

В работе производится расчет элементов, составляется математическая модель системы, находятся передаточная функция, строятся логарифмические амплитудные и фазовые частотные характеристики, на основании их определяются настройки регулятора; строится область устойчивости и переходный процесс системы автоматического регулирования пластинчатого электрофильтра.

При выполнении данной курсовой работы использовался математический пакет MathCAD 13 компании MathSoft.

Данная работа содержит 36 страницу, 8 рисунков, 9 таблиц, 1 чертеж формата А3 и 7 библиографии.

Вариант 4

Заданные параметры системы:

Таблица 1. Исходные данные системы

Контролируемый параметр	Объект	Датчик	Исполнительный механизм
Температура	Пластинчатый электрофильтр	Siemens Sitrans T3K PA	Источник питания Б5-76/1

Таблица 2. Исходные данные исполнительного механизма

Параметры	Значения
Пределы выходного напряжения	0.1…30В
Предел выходного тока	0.1…10А
Нестабильность выходного напряжения при изменении питающей сети 198…242В, не более	+-10 мВ
Нестабильность выходного тока при изменении питающей сети 198…242В, не более	+-50 мА
Нестабильность выходного тока при изменении нагрузки, не более	+-10 мВ
Нестабильность выходного тока при изменении нагрузки, не более	+-50 мА
Питание	От сети переменного тока напряжением 198…242 В с частотой 50 Гц
Потребляемая мощность, не более	420 В*А

Таблица 3. Исходные данные датчика

Диапазон измерения	+100 до 1820 0С
Постоянное напряжение	-6 до 65 mV
Ток зонда	180µА
Расход тока прибором	11mA
Питание вспомогательной энергией	Питание через шину 9 до 32 V

Таблица 4. Исходные данные объекта

Площадь активного сечения, м2	30
Число полей	3
Шаг между одноименными электродами, мм	260
Активная высота электродов, м	7.5

Оглавление

Введение. 6

1. Построение математической модели исследуемой системы 7

1.1 Описание функциональных элементов передаточными функциями 7

1.2 Структурная схема и передаточная функция системы 13

14

2. Расчет настроек регулятора. 17

2.1 Построение логарифмических характеристик без учёта настроек регулятора. 17

2.2 Приведение системы к устойчивости 21

2.3 Оценка устойчивости системы при помощи алгебраического критерия Гурвица 24

2.4 Построение области устойчивости в плоскости параметров 25

Т1 и kn. 25

3. Анализ качества системы регулирования. 29

3.1 Оценка качества системы по логарифмическим характеристикам. 29

3.2 Исследование качества системы методом оценки переходного процесса. 30

3.3 Оценка точности системы 34

Заключение 37

Библиографический список 38

Введение.

Объектом исследования в курсовой работе является пластинчатый электрофильтр. Принципиальная схема системы задана, а параметры элементов необходимо определить.

Целью работы является: исследование системы путем анализа ее устойчивости и качества.

При исследовании используются методы анализа обыкновенных линейных систем автоматического управления.

В процессе выполнения работы решаются следующие задачи:

• построение математической модели системы в виде передаточной функций замкнутой системы и логарифмических частотных характеристик;

• исследование устойчивости системы 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;