Скачиваний:
18
Добавлен:
23.02.2014
Размер:
246.12 Кб
Скачать

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ (ФИЛИАЛ) ГОУ ВПО «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИМЕНИ ГАГАРИНА Ю.А.

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ КАФЕДРА «УПРАВЛЕНИИ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине Локальные системы управления

САУ ДОЗИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ ПРИ ЗАМЕСЕ ХЛЕБА

Выполнил ст. гр. УИТ – 51з

Принял к.т.н. каф. УИТ Скоробогатова Т.Н.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ

МП

У

Р

ПЭМ

Д

МП-микропроцессор, У-усилитель,Р-реле, ПЭМ- Привод электромагнитный, Д- тензодатчик

Технические характеристики

 

 

Номинальные величины порций, кг

 

10 ÷ 100

Дискретность изменения величины веса, кг

0,1

Предельно допустимое отклонение веса

 

± (0,4% +0,1 кг)

Емкость бункера номинальная, кг

 

100 (0,24 м3)

Напряжение питающей сети с частотой 50 Гц, В

198 ÷ 242

Потребляемая мощность, кВт, не более

 

0,1

Габаритные размеры, мм:

 

 

- Шкаф управления Х-32/110

300 х 400 х 150

- Бункер с рамой

1020 х 1000 х 1120

- Изделие в упаковке, мм

1060 х 1110 х 1700

Масса в упаковке не более, кг

105

 

ПОДБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ

Микроконтроллер ZNEO Z16F - Wмп(p) = 1

Транзисторный усилитель

Uвых

 

12

2,4

WУ ( p) 2,4

 

 

kУ Uвх

 

5

 

 

 

F(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реле

+b

 

 

 

 

Wр ( p) р

 

 

4В

 

 

4 12

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

-b

 

 

 

 

 

 

А

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XC p

 

kC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электромагнитный привод ПЭ-35ГМ

 

WПЭМ

p UB p

TC2 p2 2 CTC p 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T L0

 

кС

2 к0 I y

C

к Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

R0

 

 

kп R0

кП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WПЭМ

p

 

 

 

0.768

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0036 p2 0.0096 p 1

 

Тензодатчик STC

 

WД ( p)

 

kk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tk p 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kk U

10

 

 

 

 

 

 

WД ( p)

 

 

0.33

 

 

 

 

0.33

 

 

 

 

 

0.017 p 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T 1

 

1

0.017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

3

 

3 0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОКАЗАТЕЛЬ КАЧЕСТВА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Передаточная функция замкнутой

WМП ( p) WY p WР p WПЭМ p

Wзам p 1 WМК ( p) Wу p WР p WПЭМ p WД p

системы:

 

6

4.6

h(t)

hmax3.2

hóñò

h1 1.8

h2

0.4

10

A( )

Amax( )

A0( )

h(t ) : W зам ( p) invlaplsce .. p

0.00003616

10 2.667 t 0.003745 10

61t

 

p

float .3

 

 

 

 

3.034 cos( 11 .28 t) 10 0.2425t

0.04496 sin( 11 .28 t) 10 0.2425t 3.03

 

 

hуст = 3

Время регулирования tр = 10 с tн = 0.35 с

5

10

15

20

25

 

 

 

t

 

 

 

 

90

 

 

simplify

 

 

 

 

 

1.0(3.6e9 2 1.04e6 4 4.752e11)

 

78.75

 

 

Re(W9 ) complex

 

 

 

2.42e9 2 9.018e9 4 2601 6 1.568e11

 

 

 

 

float,4

 

 

67.5

 

 

 

 

 

56.25

 

 

Im(W9 ) complex

1.0(2.774e9 3 1.522e9 )

 

45

 

 

2601 2 9.018e9 4 2601 6 1.568e11

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

резонансная частота

 

 

 

 

2 Amax( )33.75

 

 

 

 

 

 

 

 

wp

12Гц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.5

 

 

 

 

 

 

 

 

колебательность

M Amax ( )

89

29,7.

11.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 0

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

частота среза

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

w 22,5Гц

 

 

 

0

5

10

15

20

25

30

35

40

 

с

 

 

 

ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ДИСКРЕТНОЙ СИСТЕМЫ

критерий Шур-Кона

 

z3 0.8388z 2 0.545z 0.002136 0

a3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1

a1 0.8388

1 a3

1 1 0

 

 

 

 

 

 

3

 

 

a3

0

1

a1

1

a2 0.545

1

a3

2

 

a2

a3

0

1

1.911 0

a1

a3 0.001236

 

 

 

 

1

0

a3

a2

a2

 

 

 

 

 

a1

1

0

a3

 

 

W z 2 z 1 z W p

,

 

 

 

 

1 z

 

p

 

δ2 1 δ1

W (z) 0.454z2 0.3554z 0.09856z3 0.8388z2 0.545z 0.002136

0

0

1

a1

 

a2

 

a3

0

0

1

 

a1

 

a2

a3

0

0

 

1

3.711 0

0

0

a

a

2

a

 

 

3

 

1

 

1

0

0

a3

a2

 

a1

1

0

0

 

a3

 

ПОСТРОЕНИЕ ЛАЧХ И ЛФЧХ СИСТЕМЫ И ЕЁ АНАЛИЗ Структурная схема разомкнутой системы

МП У Р ПЭМ Д

WРАЗ ( p) WМП ( p) WY p WР p WПЭМ p W Д ( p)

Wраз p 396000

51p3 3136p2 8000p

14.74 z + 1.573

---------------------------

z^2 - 0.6705 z + 9.869e-005

z

1

 

T0

 

1

 

2

Т0=0,15 с - период дискретизации системы

W ( , j)

73500 2

j 2

9.28e6 j 1.47e8

3.83e6 2 j

1.64e7 j 2.97e6

 

ПОСТРОЕНИЕ ЖЕЛАЕМОЙ ЛАЧХ

g' = А∙sin(ω∙t) =77 м/с g 534 6.94

А 20lg( (g )2

) 20lg(

(77)2

 

) 4.82

 

 

g 77

 

 

 

1

g

 

534 6.94

 

g'' =A∙cos(ω∙t) = 534 м/с2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

5

 

 

 

 

h1

 

 

М

0.3 Дб

 

 

 

 

 

20 log

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

М -1

 

 

 

сp 5 5 3.14

1.57c 1

h2

 

 

М

0.3 Дб

 

 

 

tp

 

10

 

 

20 log

М 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ср

2 1.57

20.9c

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сp

 

 

T0

 

0.15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W ( p) k(T2 p 1)(T3 2p 1) , (T1 p 1)

k(T1 j 1)

Wку ( j ) T2 j 1)

ВЫБОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО

КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

 

R2

 

U1

R1

U2

С1

 

 

Общая передаточная функция последовательного корректирующего устройства, состоящего из R-C - цепочек

W ( p)

Е2

L

T1 p 1

Wк ( p)

0.09 (0.04 p 1)

 

 

 

 

 

 

 

Е1

0 T2 p 1

 

(0.01 p 1)

 

 

 

 

L 1

,

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

R2

 

 

 

МП

КУ

У

Р

ПЭМ

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

T1 R2C1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т2

1

Т1 ,

 

 

 

 

Д

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

АЛГОРИТМ РАБОТЫ ПРОГРАММЫ КОРРЕКЦИИ

Разностное уравнение в реальном масштабе времени:

Начало

U 1350Uk 721Uk 1 12500Uk 1750Uk 1 0

2Yk=0; Yk-1=0; Xk=0; Xk-1=0;

3Чтение входного сигнала и помещение его в Xk-1

4

Y(k) = –12500X(k) + 1750X(k-1) + 1350Y(k) –721Y(k-1)

5Yk-1=Yk;

Xk-1=Yk;

6Вывод управляющего

сигнала Yk

7

Конец

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Соседние файлы в папке дозирование сыпучих компонентов при замесе теста