Министерство РФ по высшему и профессиональному образованию

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

Инженерно-строительный факультет

Кафедра: «Управление и информатика в технических системах»

Курсовой проект

По дисциплине: «Локальные системы автоматики»

Тема: «Электрогидравлический регулятор»

Выполнил: ст. гр. УИТ-42

Ефремов Р. В.

«___» __________ 2000 г.

Допущен к защите Защитил с оценкой_______

Руководитель проекта Скоробогатова Т. Н. ______

Скоробогатова Т. Н. _____ «___»____________ 2000 г.

«___»____________ 2000 г.

Балаково 2000 г.

Содержание

Введение……………………………………………………………………...	3
1. Техническое задание………………………………………………………	9
2. Определение элементной базы и расчет передаточных функций выбранных элементов……………………………………………………….	11
2.1 Микропроцессор………………………………………………….	-
2.2 Датчик уровня и делитель напряжения…………………………	14
2.3 Рабочая емкость и заслонка……………………………………..	16
2.4 Двигатель и редуктор…………………………………………….	18
2.5 Усилитель мощности…………………………………………….	23
3. Деление ЛСУ на изменяемую и неизменяемую части. Определение устойчивости ………………………………………………………………..	24
4. Построение логарифмических характеристик и их анализ……………	25
4.1 Построение ЛАХ………………………………………………...	-
4.2 Построение ЖЛАХ……………………………………………...	28
4.3 Построение ФЧХ и определение запасов устойчивости……...	30
5. Синтез корректирующих звеньев……………………………………….	31
5.1 Синтез последовательного корректирующего звена………….	-
5.2 Синтез параллельного корректирующего звена………………	33
5.3 Синтез программного корректирующего устройства...………	36
5.4 Выбор корректирующего устройства…………………………. 6. Программа для МП………………………………………………………	39 40
Заключение………………………………………………………………….	43
Список использованных источников……………………………………...	44

Введение

Задачи по управлению тем или иным явлением или процессом, возникающие в повседневной практической деятельности человека обширны и многообразны.

Управление можно определить как совокупность действий, обеспечивающих проведение любого процесса в целях достижения определенных результатов.

Все процессы в управлении носят общие закономерности, не зависящие от конкретных целей и объектов управления. Любой процесс управления слагается из пяти основных действий, которые в АСУ выполняют технические устройства. Элементы АСУ связаны друг с другом посредством передаваемых сигналов. Состояние объекта в каждый момент времени характеризуется его выходными параметрами. Управлять объектом – значит управлять его выходными параметрами. Характер преобразования сигналов в объекте и сами эти сигналы предопределены назначением объекта в технологическом процессе и не могут быть изменены. Это следует учитывать при проектировании АСУ, хотя для рассмотрения ее свойств и качества природа сигналов не принципиальна.

Системы автоматического управления создаются для того, чтобы автоматически, без непосредственного участия человека поддерживать необходимый режим работы различных обслуживаемых этими автоматами объектов. Системы автоматического управления самостоятельно, без вмешательства извне либо поддерживают постоянной, либо изменяют по заранее заданному закону одну или несколько физических величин, характеризующих процессы, происходящие в обслуживаемых объектах, или же сами определяют в зависимости от ряда условий нужный или оптимальный закон управления объектом.

Управляемый процесс может определяться рядом параметров и их соотношениями. В простых случаях управляемый процесс может достаточно полно определяться одним параметром (координатой). Системы для управления такими процессами носят название локальных систем автоматики – это системы автоматики, предназначенные для решения одной функциональной задачи, для управления одним устройством или для управления или сигнализации одного параметра.

Реальные объекты всегда подвергаются в той или иной степени действию различных возмущений. В технологических процессах возмущения – это случайные факторы, которые нарушают нормальный технологический режим. Поэтому частным, но очень важным случаем управления является регулирование, при котором требуемое течение процесса создается путем стабилизации одного или нескольких параметров на заданных значениях. При этом возмущения могут действовать не только на сам объект управления, но и на любой другой элемент системы (например, к ним можно отнести флуктуации напряжения питания управляющего электродвигателя, износ регулирующего дозировку клапана).

Процесс регулирования может быть осуществлен одним из двух основных способов регулирования или их комбинацией.

Первый способ – это компенсация всех возмущений, действующих на систему (регулирование по возмущению). Но поскольку в реальных системах количество таких факторов очень велико и постоянно изменяется, то это не рационально.

Второй способ – регулирование по отклонению выходной величины от заданного значения, лишен этого недостатка и получил широкое распространение.

При помощи автоматических регуляторов можно:

1. существенно повысить эффективность ведения технологических процессов;

2. создать условия для применения сверхвысоких или сверхнизких параметров (напряжение, ток, скорость, давление, температура, частота и многих других);

3. освободить частично или полностью обслуживающий персонал от непосредственного участия в осуществлении управления сложными процессами;

4. сократить частично или полностью количество обслуживающего персонала на том или ином объекте;

5. повысить производительность автоматизированных устройств и объектов и повысить их экономичность;

6. повысить качество выпускаемой продукции, обеспечив высокие точности исполнения всех требований, предъявляемых к ходу и результатам технологических процессов;

7. получить возможность вести требуемый процесс в условиях и местах, недоступных для человека.

Рассмотрим различные типы регуляторов.

Гидравлические регуляторы обладают следующими преимуществами:

1. большая надежность;

2. возможность плавного регулирования с большим диапазоном изменения скоростей;

3. наличие больших перестановочных усилий или моментов при малых массе и габаритах регулятора;

4. для регуляторов, использующих в качестве рабочей жидкости масла, наличие постоянной смазки;

5. простота ухода при эксплуатации;

6. высокий КПД.

Но наряду с этим гидравлические регуляторы обладают и рядом недостатков:

1. малый радиус действия;

2. зависимость рабочих характеристик от температуры;

3. для маслосодержащих регуляторов – огнеопасность и сравнительная дороговизна масла;

4. возможность загрязнения системы;

5. необходимость иметь насосы и резерв к ним;

6. сложность монтажа и демонтажа;

7. повышение инерционности системы при наличии длинных трубопроводов.

К преимуществам электрических регуляторов можно отнести:

1. отсутствие необходимости в специальных источниках энергии (так как электропитание есть практически везде);

2. отсутствие ограничений в практическом радиусе действия системы с электрическим регулятором;

3. возможность стандартизации применяемых элементов регуляторов и их взаимозаменяемость;

4. независимость регуляторов от температуры и давления (по сравнению с гидравлическими регуляторами);

5. легкость монтажа и демонтажа;

6. легкость перехода на ручное управление и обратно;

7. возможность отсутствия подвижных частей.

Недостатки:

1. пониженная надежность из-за наличия контактов в ряде элементов регулятора;

2. меньшая плавность хода перестановочных механизмов;

3. относительно низкий КПД;

4. сравнительно малая механическая прочность, «хрупкость» аппаратуры;

5. сравнительная сложность эксплуатации и наладки регулятора.

Также широко распространены комбинированные регуляторы. Это обусловлено тем, что при этом используются лучшие качества каждого из используемых видов регуляторов без присущих им недостатков, что позволяет создавать высококачественные конструкции регуляторов.

У комбинированных регуляторов принято определять первым названием измерительную линию, а вторым – силовую. Таким образом, в рамках данного курсового проекта рассматривается регулятор с электрическим датчиком и гидравлическим исполнительным устройством. Электрический датчик обеспечивает возможность дистанционного снятия показаний и их передачу на удаленное управляющее устройство, гидравлический исполнительный механизм обеспечивает большой коэффициент усиления по мощности при более высоком КПД по сравнению с электрическим и механическим механизмами [6].