- •БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ (ФИЛИАЛ) ГОУ ВПО «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
- •СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ
- •ПОДБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ
- •ПОКАЗАТЕЛЬ КАЧЕСТВА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
- •ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ДИСКРЕТНОЙ СИСТЕМЫ
- •ПОСТРОЕНИЕ ЛАЧХ И ЛФЧХ СИСТЕМЫ И ЕЁ АНАЛИЗ Структурная схема разомкнутой системы
- •ПОСТРОЕНИЕ ЖЕЛАЕМОЙ ЛАЧХ
- •ВЫБОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО
- •СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
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 |
|
j· |
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 |
cр |
|
|
|
|
|
|
|
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