
- •Кафедра «Автоматизация и робототехника»
- •Задание № 22
- •Аннотация
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Описание системы терморегулирования
- •2. Описание элементов системы
- •2.1. Теплообменник с двойными трубами
- •2.2. Датчик температуры Siemens sitrans tf2
- •2.3. Кран шаровойZk/s15 с электроприводом
- •3. Описание функциональных элементов передаточными функциями
- •3.1. Теплообменник с двойными трубами
- •3.2. Датчик температурыSiemensSitransTf2
- •3.3. Кран шаровойZk/s15 с электроприводом
- •4. Структурная схема и передаточная функция системы
- •5. Настройка регулятора
- •5.1 Построение логарифмических характеристик без учёта регулятора
- •5.2 Построение логарифмических характеристик без учёта регулятора
5. Настройка регулятора
5.1 Построение логарифмических характеристик без учёта регулятора
Построим ЛАХ без учета регулятора, то
есть примем
Тогда
передаточная функция разомкнутой
системы будет иметь следующий вид:
(5.1)
Из данной передаточной функции найдем частоты сопряжения:
(5.2)
(5.3)
и ординату единичной частоты:
(5.4)
Строим низкочастотный участок ЛАХ. Так как показатель астатизма
, наклон ЛАХ составляет -20дБ/дек [1].
Начиная с частоты ω1, наклон линии увеличится на -20дБ/дек, что происходит из-за того, что начинают сказываться свойства инерционного звена. Наклон линии становится равным -40дБ/дек.
На частоте ω2 происходит излом ещё на -20дБ/дек (из-за свойств инерционного звена). Наклон ЛАХ становится равным -60 дБ/дек.
Уравнение для построения ЛФХ будет иметь вид [1]:
(5.5)
Значения для построения ЛФХ приведены в таблице 5.
Таблица 5. Значения фазового угла
ω, рад/с |
φ(ω), град |
0.1 |
-99.31 |
0.2 |
-108.32 |
0.3 |
-116.33 |
0.4 |
-123.54 |
0.5 |
-129.81 |
0.6 |
-135.20 |
0.7 |
-139.84 |
0.8 |
-143.83 |
0.9 |
-147.28 |
Окончание таблицы 5. Значение фазового угла
1 |
-150.29 |
2 |
-167.21 |
3 |
-175.07 |
4 |
-180.20 |
5 |
-184.18 |
6 |
-187.55 |
7 |
-190.54 |
8 |
-193.28 |
9 |
-195.83 |
10 |
-198.22 |
20 |
-216.86 |
По данным точкам строим ЛФХ. Графики
ЛАХ и ЛФХ системы без учёта регулятора
изображены на чертеже КР-2068998-26-22-00.00.001
и обозначены,
соответственно.
5.2 Построение логарифмических характеристик без учёта регулятора
Существенное влияние на систему осуществляет коэффициент усиления системы. Это влияние можно ликвидировать за счет П-регулятора, который используется как усилительное звено.
Для определения коэффициента усиления системы с настроенным регулятором, продлим низкочастотный участок ЛАХ L2() до пересечения с единичной частотой. Полученная точка соответствует:
(5.6)
тогда, так как общий коэффициент усиления системы
(5.7)
где Ко– общий коэффициент усиления системы без учета регулятора.
То можно найти коэффициент усиления регулятора:
(5.8)
Так как передаточная функция замкнутой
системы без настройки регулятора имела
вид (4.7)
,
тогда с учетом коэффициента регулятора
(5.8) передаточная функция замкнутой
системы
(5.9)
Приложение 1
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Наименование и область применения.
Анализ и синтез систем автоматического регулирования при проектировании средств автоматизации применяется в нефтехимии.
Основание для разработки.
Тема курсового проекта, утвержденная кафедрой АРТ от 03.02.2012 г.
Цель и назначение разработки.
САР предназначена для исследования путем анализа ее устойчивости и качества, а также синтеза, с улучшенным быстродействием.
Источники разработки.
Задание, выданное кафедрой;
Техническая документация на датчик температуры Siemens Sitrans TF2.
Теплообменник с двойными трубами, кран шаровой с электроприводом zk/s 15.
Технические требования.
Показатели назначения:
Объект |
Контролируемый параметр |
Датчик |
Исполнительный механизм |
Теплообменник с двойными трубами |
Температура |
Датчик температуры Siemens Sitrans TF2 |
Кран шаровой с электроприводом zk/s 15 |
Требования к уровню унификации и стандартизации.
Коэффициент унифицирования – 0,95.
Условия эксплуатации, требования к техническому обслуживанию и ремонту.
ГОСТ 25866-83 – «Эксплуатация техники»:
Стадии и этапы разработки.
Разработка бланка задания и технического задания, срок сдачи – 17.02;
Разработка математической модели, срок сдачи – 02.03;
Анализа системы, срок сдачи – 30.03;
Синтез системы, срок сдачи – 13.04;
Сдача курсового проекта, срок сдачи – 11.05.
Порядок контроля и приемки.
Курсовой проект защищается на приемной комиссии кафедры АРТ.
Выполнил: ст. гр. БМТ-319 Дьяконов Д.В. _____________
Принял: ст. пр. каф. АРТ Лазаренко И.В._____________