Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

«ЛЭТИ»

Факультет компьютерных технологий и информатики

Кафедра автоматики и процессов управления

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

ЛОКАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

на тему №2

“Система автоматического регулирования разрежения газа

в газопламенной печи”

Преподаватель: проф. Терехов В. А.

Выполнили: студенты гр. 2322

Никонов А. Н.

Хачатурова Я. В.

Санкт-Петербург

2005

Реферат

Отчет 31 страницы , 1 часть , 24 рисунка , 2 таблицы , 4 источника .

Объектом исследования является система автоматического регулирования разрежения газа в газопламенной печи .

Цель работы — приобретение практических навыков расчёта и компьютерного моделирования типовых локальных систем автоматического управления (САУ).

Оглавление

Введение 4

1. Задание на курсовой расчёт 5

2. Исходные данные для расчёта системы 6

3. Предварительный расчет системы 6

3.1. Структурная схема системы и математическая модель 6

3.2. Анализ исходной системы 8

3.3. Расчет регуляторов 11

4. Моделирование системы 18

4.1. Моделирование линейной модели по задающему

воздействию 18

4.2. Моделирование и анализ системы при учете звена

запаздывания объекта управления 21

4.3. Анализ чувствительности 22

4.4. Моделирование линейной модели по возмущающему

воздействию 27

4.5. Анализ влияния нелинейности на характеристики

системы 28

Заключение 30

Список литературы 31

Введение

Целью курсового проекта является приобретение практических навыков расчёта и компьютерного моделирования типовых локальных систем автоматического управления (САУ). В данной курсовой работе в качестве примера такой системы приведена система автоматического регулирования разрежения газа в газопламенной печи.

Выполнение курсовой работы делится на два этапа. Первый этап представляет собой предварительный расчет САУ и включает в себя:

• составление обобщённой структурной схемы объекта регулирования (ОР), с включением в неё регулирующего органа (РО), датчика, измерительного преобразователя и модели возмущения;

• построение структурной схемы САУ по заданной функциональной схеме;

• предварительный расчет параметров настройки САУ по заданным показателям качества. В качестве изменяемой части системы выступает типовой ПИ- или ПИД-регулятор.

На втором этапе выполняется компьютерное моделирование САУ:

• исследуются ее динамические свойства при входных управляющих и возмущающих воздействиях;

• оценивается влияние нелинейности одного из элементов системы и малых изменений параметров этого элемента относительно расчетных значений на показатели качества системы;

• уточняются параметры настроек регулятора (“вторичная” оптимизация ЛСУ);

• анализ результатов расчёта и моделирования .

1. Задание на курсовой расчет Система автоматического регулирования разрежения газа в газопламенной печи

рис. 1. Функциональная схема объекта управления и системы в целом.

На рис.1. представлены функциональные схемы объекта регулирования (поз. а) и всей системы (поз. б).

Описание системы:

Регулируемая величина y: разрежение (разность давления) [Па]. Регулирующее воздействие: положение жалюзи [рад]. Информация о разрежении в печи Пч (поз. а на рис.1) поступает с датчика разности давлений PT. Положение жалюзи изменяется с помощью электрогидравлического серводвигателя EHS. Для этого необходимо использовать устройство регулирования с индикацией регулируемой величины PIC, параметры которого подлежат расчету.

Информация о разрежении от датчика разности давлений 010 в печи 000 (объект регулирования ОР) подается на индикатор (автоматический самопишущий прибор) 031 и регулятор 050 через фильтр помех 015.

Регулятор формирует сигнал управления u и через серводвигатель 060 и жалюзи 070 воздействует на производительность насоса, отсасывающего дым из печи.