
- •Методические указания по выполнению курсового проекта
- •Библиографический список
- •Пример 1.
- •1. Исходные данные для расчета двигателя.
- •2. Определение параметров объекта управления.
- •3. Расчет контура регулирования тока якоря.
- •4. Расчет контура регулирования скорости.
- •Пример 2.
- •Пример 3.
- •2. Свойства барабанного котла как объекта регулирования уровня воды.
- •3. Возмущение питательной воды.
- •4. Возмущение расходом перегретого пара.
- •5. Функциональная схема регулятора питания.
- •6. Структурная схема асп питания
- •7. Получение экспериментальным путем переходных характеристик
- •8. Определение передаточной функции объекта регулирования по экспериментальным данным.
- •8.1. Аппроксимация кривой разгона по воде при 10% возмущения со стороны ро.
- •8.2. Аппроксимация кривой разгона по уровню при 10% возмущении расходом воды
- •8.3. Аппроксимация кривой разгона по уровню при 10% возмущении расходом пара
- •9. Определение оптимальных параметров настройки регулятора питания.
- •9.1. Определение динамических параметров настройки приведенного п-регулятора.
- •9.2. Определение динамических параметров настройки пи-регулятора (внутренний контур).
- •10. Выбор технических средств реализации аср.
- •13. Разработка схемы электрической принципиальной регулятора питания
- •443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244
7. Получение экспериментальным путем переходных характеристик
объекта регулирования.
Определение переходных характеристик объекта при различных возмущающих воздействиях, занимает особое место при изучении объекта и математического описания всех звеньев, входящих в систему.
Для определения кривых разгона в условиях работы котла необходимо установить стационарный режим (при неизменных расходах воды, пара, воздуха, топлива), выдержать этот режим в течение 10-15 минут, подготовить устройства регистрации уровня в барабане.
Для достоверного определения параметров кривой разгона необходимо снять не менее 6-8 кривых разгона при возмущении одного знака. Отбираются средние значения характеристик, т.е. отбрасываются кривые разгона с самыми неблагоприятными характеристиками.
8. Определение передаточной функции объекта регулирования по экспериментальным данным.
8.1. Аппроксимация кривой разгона по воде при 10% возмущения со стороны ро.
Экспериментальная
переходная характеристика, характеризующая
изменение расхода воды при возмущении
регулирующим органом, показана на
рис.15.
Коэффициент
усиления объекта
т/г.
Структуру
передаточной функции объекта и её
динамические характеристики определяем
по методу В.Я. Ротача. Для этого определим
координаты точки перегиба
с.,
т/час и относительно ординату точки
перегиба по формуле:
.
По
известной причине
,
с помощью номограммы 323 (15) определяем
значения
;
;
.
При
этом передаточная функция будет
аппроксимироваться апериодическим
звеном 2-го порядка (т.к.
не превышает
):
;
;
.
Т.к.
с., то,
,
,
.
Расчетная
величина
практически совпадает с
,
взятым из графика, и вводить запаздывание
не следует.
Аппроксимирующая передаточная функция может быть следующей:
.
8.2. Аппроксимация кривой разгона по уровню при 10% возмущении расходом воды
Экспериментальная
кривая разгона объекта по уровню при
возмущении расходом питательной воды
показана на рис.16.
Т. к. объект астатический, то его динамические свойства эквивалентны параллельному соединению интегрирующего звена и апериодического звена 1-го порядка (см. п. 3).
Проводим асимптоту к кривой разгона и определяем тангенс угла её наклона:
.
Строим
прямую
.
Вычитая
из прямой
экспериментальную кривую разгона,
получим график функции
.
Кривая
разгона
-
как у статического объекта,
мм. вд. ст.
Передаточная
функция объекта с кривой разгона
:
.
Аппроксимируем
кривую разгона
,
представляющую собой интегрирующее
звено:
;
.
Коэффициент усиления объекта находим по формуле
.
где
- возмущение по расходу воды.
Передаточная
функция
по уровню при 10% возмущении расходом
воды
.
8.3. Аппроксимация кривой разгона по уровню при 10% возмущении расходом пара
Экспериментальная кривая разгона показана на рис.17. Раскладываем её на интегрирующее звено и апериодическое звена 1-го порядка:
-
кривая разгона интегрирующего звена;
-
кривая разгона апериодического звена
1-го порядка;
;
.
Кривая
разгона
- статический объект;
мм.вд.ст.
Коэффициент
усиления объекта
находим по формуле
,
где
- возмещение расходом пара.
Передаточная
функция объекта с кривой разгона
.
Передаточная
функция объекта с кривой разгона
.
Передаточная функция по уровню при 10% возмущении расходом пара
.
9. Определение оптимальных параметров настройки регулятора питания.
9.1. Определение динамических параметров настройки приведенного п-регулятора.
Для приближенной оценки динамических свойств реального объекта аппроксимируем его двумя последовательно соединенными звеньями: апериодическим звеном первого порядка и звеном запаздывания. По кривой разгона (16) определяем:
время
запаздывания:
с.
постоянная
времени:
с.
По номограмме 5.14 (1) (16) определяем оптимальные по критерию минимума среднеквадратичной ошибки параметры настройки П-регулятора для астатического объекта, при апериодическом регулировании.
При
находим оптимальный коэффициент передачи
П-регулятора:
.