1. Задание для курсового проектирования:
Структурная схема и уравнение заданий для курсового проектирования рассматриваются 4 различных систем автоматического регулирования (САР), принципиально отличающихся друг от друга только объектами управления. Поэтому, целесообразно рассмотреть нам на примере одной системы регулирования. В качестве такой системы я буду рассматривать САР уровня жидкости в гидравлической емкости.
Нужно выполнить расчет системы автоматического регулирования уровня жидкости в гидравлической емкости методом эффективных полюсов и нулей. Разработать программу для решения задачи синтеза САР на ЭВМ.
Рис.1. Гидравлическая емкость
На рис. 1 изображены рабочая и компенсационная емкости и схема прохождения окрашивания ткани.
Объектом регулирования является рабочая емкость, в которой должен поддерживаться постоянный уровень жидкости h1 (рис.1).
Примером такого объекта может служить плюсовка машины «прерывного крашения тканей, в которой должен поддерживаться постоянный уровень красильного раствора, что обеспечивает стабильность пропитки ткани этим раствором и способствует достижению равномерной окраски ткани по длине.
Унос красильного раствора из плюсовки движущейся тканью с массовым расходом G, г/с, обусловлен разницей абсолютной влажности ткани на выходе из плюсовки m2 и на входе в плюсовку m1. Унос раствора тканью должен компенсироваться подачей подкрепляющего раствора (Qпод) из бака через клапан с проходным сечением f1. Этот клапан играет роль регулирующего органа.
Факторами, вызывающими изменение регулируемой величины h1 и играющими роль возмущающих воздействий, могут быть изменения: уровня ho в баке хранения подкрепляющего раствора, влажностей ткани m2 и m1, массового расхода ткани G.
Другими параметрами рабочей емкости (плюсовки) являются площадь зеркала жидкости S, плотность красильного раствора р.
Вариант №4:
А также данные характеристики регулирующего органа:
Максимальное
проходное сечение клапана -
.
Угол поворота вала
исполнительного двигателя –
.
Вначале применяю САР без дополнительной обратной связи (ДОС). Далее рассчитываю для этой САР показатели качества и, если они окажутся недостаточными введем ДОС с корректирующим элементом. Но для упрощения мы сразу начнем расчет САР с веденной дополнительной обратной связью:
Рис.2 Структурная схема САР с дополнительной обратной связью
В состав схемы вошли:
-
ЭУ – Электронный усилитель.
-
МУ – Магнитный усилитель.
-
ДВ – Электрический двигатель (исполнительный элемент в системе).
-
Ред – Редуктор (увеличивает мощность и понижает частоту вращения, передаваемую от вала двигателя к регулирующему органу).
-
РО – Регулирующий орган (гидравлический вентиль с регулируемым проходным сечением
). -
ОУ – Объект управления (емкость для крашения ткани).
-
И – Измеритель уровня раствора в рабочей емкости.
-
Дос – Корректирующий элемент в цепи дополнительной обратной связи.
Передаточные функции:
-
ЭУ:
-
МУ:
-
ДВ:
-
Р:
-
РО:
-
ОУ:
-
И:
-
ДОС:
