Контрольная работа

«Основы автоматизации технологических процессов нефтегазового производства»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Кафедра «Автоматизация, управление и мехатроника»

Методические указания и задание по выполнению контрольной работы

по курсу «Основы автоматизации технологических процессов

нефтегазового производства»

для студентов направления 21.03.01 «Нефтегазовое дело»

заочной формы обучения

Одобрено

УМКН 21.03.01

Саратовского государственного

технического университета

имени Гагарина Ю.А.

Саратов 2016

В методическом пособии даны указания по изучению отдельных тем курсу «Основы автоматизации технологических процессов нефтегазового производства» и приведены вопросы для самопроверки. Даны варианты контрольной работы и методические указания по ее выполнению.

Методические указания по изучению отдельных тем дисциплины

ВВЕДЕНИЕ

Предмет и значение дисциплины, ее место и роль в системе подготовки инженеров нефтегазового производства. Краткий очерк развития автоматики. Социальное и технико–экономическое значение автоматизации.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ И ЭЛЕМЕНТАХ АВТОМАТИКИ

Основные понятия, определения и терминология автоматики: управление, регулирование, система автоматического управления (САУ), система автоматического регулирования (САР). Управляющее устройство, объект управления. Основные виды систем автоматизации производства: автоматический контроль, автоматическая защита, дистанционное и автоматическое управление. Воздействия и сигналы: внешнее, внутреннее, управляющее (регулирующее), задающее и возмущающее. Выходная (контролируемая, измеряемая, управляемая, регулируемая) величина, ошибка управления (отклонение). Обратные связи и их назначения. Классификация автоматических систем управления: по виду используемой энергии (пневматические, гидравлические, электрические); по задающему воздействию (стабилизирующие, программные, следящие и адаптивные); по принципу управления (прямого действия, по отклонению, по возмущению, комбинированные); по характеру управляющего воздействия (непрерывные и дискретные); по величине установившейся ошибки (статические и астатические). Линейные и нелинейные системы. Функции и параметры элементов систем автоматики. Линейные и нелинейные элементы САУ. Основные элементы САУ (объект управления, датчик, элемент сравнения, усилитель, исполнительный механизм, регулирующий орган).

Математическое описание элементов САУ. Способы математического описания автоматических систем. Статическая и динамическая характеристика. Дифференциальное уравнение. Передаточная функция. Понятие о типовых входных воздействиях: ступенчатая и импульсная функции. Частотные характеристики: АЧХ, ФЧХ, АФХ. Логарифмические частотные характеристики. Элементарные типовые динамические звенья.

Объекты управления. Характеристики объектов управления. Одно– и много– емкостные объекты управления. Объекты управления статические (с самовыравниванием) и астатические (без самовыравнивания). Идентификация объектов управления. Аналитическое и экспериментальное определение характеристик объектов управления.

Методические советы: Основное внимание нужно обратить на методику составления уравнений элементов системы и физический смысл коэффициентов этих уравнений. Учитывая, что в большинстве случаев устройства обладают нелинейными характеристиками, нужно усвоить методы линеаризации уравнений.

Изучая типовые динамические звенья, обратить внимание, что классификация элементов систем автоматики по их динамическим свойствам позволяет абстрагироваться от физической природы устройства и ограничиться рассмотрением шести типовых динамических звеньев. Научившись математически описывать элементы системы, нужно уметь определять их принадлежность к тем или другим типовым динамическим звеньям.