Kursavaya_tau
.docxМОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ.
Кафедра «Автоматика
и электротехника»
Разработка АСР температуры в сушильной камере.
Распылительная сушилка.
Студент: Гайсин Р.Д.
Группа: 09-ИУ-03
Преподаватель: Воронина П.В.
Москва 2012 г.
Распылительная сушилка
Рис.1. Технологическая схема объекта регулирования
Краткое описание технологического процесса
Воздух и пар через
калорифер 1 подаются в распылительную
сушилку 2, в верхней части которой
установлено распылительное устройство.
Сушильный агент из аппарата, пройдя
пылеочистное устройство 3 (циклон)
выдуваются в атмосферу.
Рис.2. Функциональная схема объекта
Объект регулирования: аппарат в котором происходит сушка дрожжевой суспензии. Процесс протекает с подведением пара. Пусть основное возмущение- температура в сушильной камере. Соответственно регулирующее воздействие- степень отклонения клапана подачи пара.
Цель работы: Разработать АСР t в сушильной камере
1 – одноконтурную (кр. разгона 5); сравнить качество регулирования при оптимизации настроек ПИ – регулятора по трем критериям (SIMONA)
2 – каскадную, дополнительный выход – t сушильного агента (кр. разгона 2).
Структурная схема одноконтурной АСР.
Вход объекта х – кол-во пара, м3
Выход объекта у – температура в сушильной камере, °С
5–Кривая разгона по каналу «расход пара–температура в сушильной камере».
Одноконтурная АСР:
|
№ точки |
Т мин. |
Т С |
у |
h(t) |
|
1 |
1 |
70.00 |
0.0 |
0 |
|
2 |
1.5 |
70.30 |
0.3 |
0.020 |
|
3 |
2 |
71.00 |
1.0 |
0.067 |
|
4 |
2.5 |
72.30 |
2.3 |
0.153 |
|
5 |
3 |
73.00 |
3.0 |
0.200 |
|
6 |
3.5 |
74.20 |
4.2 |
0.280 |
|
7 |
4 |
75.00 |
5.0 |
0.333 |
|
8 |
4.5 |
75.30 |
5.3 |
0.353 |
|
9 |
5 |
75.80 |
5.8 |
0.387 |
|
10 |
5.5 |
75.90 |
5.9 |
0.393 |
|
11 |
6 |
76.00 |
6.0 |
0.400 |
Результаты расчёта коэффициентов для дифференциального уравнения
|
1 |
2.0157 |
|
2 |
1.4547 |
|
3 |
0.3228 |
Д.у.
Получаем передаточную функцию основного выхода:
Расчёт настроек одноконтурной АСР:
Структурная схема каскадной АСР
Вход объекта х – кол-во пара, м3
Выход
объекта у – температура в сушильной
камере, °С
Промежуточный выход у1 – температура суш. Агента после калорифера, С
узд = заданное значение температуры, С
% хро Т0С
у(t)
158
х(t)
65
154
50 150
1 2 3 t,
мин 0
2 – Кривая разгона по началу «расход пара – температура сушильного агента» после калорифера
Обработка кривой разгона для получения передаточных функций объекта
Каскадная АСР:
|
№ точки |
Т мин. |
Т С |
у |
h(t) |
|
1 |
0.25 |
150 |
0 |
0 |
|
2 |
0.5 |
150.1 |
0.1 |
0.007 |
|
3 |
0.75 |
150.7 |
0.7 |
0.047 |
|
4 |
1 |
151.9 |
1.9 |
0.127 |
|
5 |
1.25 |
152.8 |
2.8 |
0.187 |
|
6 |
1.5 |
154.2 |
4.2 |
0.28 |
|
7 |
1.75 |
155.2 |
5.2 |
0.347 |
|
8 |
2 |
156.5 |
6.5 |
0.433 |
|
9 |
2.25 |
157.4 |
7.4 |
0.493 |
|
10 |
2.5 |
157.7 |
7.7 |
0.513 |
|
11 |
2.75 |
157.9 |
7.9 |
0.527 |
|
12 |
3 |
158.0 |
8.0 |
0.533 |
Результаты расчёта коэффициентов для дифференциального уравнения
|
1 |
1.0378 |
|
2 |
0.2528 |
|
3 |
0.0000 |
Д.у.
Получаем передаточную функцию основного и вспомогательного выхода:
Расчёт настроек каскадной АСР:
График полученный с помощью SIMULINK для одноконтурной АСР:
tрег = 66 мин
К=0.4
Графи полученный с помощью SIMULINK для каскадной АСР:
tрег= 37мин
К=0.4
Сравнение результатов регулирования одноконтурной и каскадной АСР:
Сводная таблица показателей качества для рассмотренных АСР:
|
АСР |
t |
y |
Ψ |
|
одноконтурная |
66 |
98.75% |
100 |
|
каскадная |
37 |
62.5% |
77 |
Вывод по работе:
Каскадная АСР, в отличие от одноконтурной, даёт лучшее время и качество регулирования за счёт вспомогательного регулятора.