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. 9322

Ломакина А. А.

Варчев Д. А.

Санкт-Петербург

2002

Оглавление

2002 1

Оглавление 2

Введение 3

1. Задание на курсовой расчет 4

Система автоматического регулирования разрежения газа в газопламенной печи 4

2. Исходные данные для расчета системы: 5

3. Предварительный расчёт 5

Передаточная функция возмущения - ,,. 6

Рис 1.4. Переходной процесс замкнутой системы 9

ПИ-регулятор 11

Рис. 1.5. Частотный синтез ПИ-регулятора 11

ПИД-регулятор 14

4. Моделирование системы 17

Ступенчатое воздействие 18

Линейно нарастающее воздействие 19

Квадратичное воздействие 21

4.5. Анализ влияния нелинейности на характеристики системы 32

Заключение 35

Список использованной литературы. 36

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;

• и уточняются параметры настроек регулятора или корректирующего устройства (“вторичная” оптимизация ЛСУ);

• анализ результатов расчёта и моделирования с представлением письменного отчёта.

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 010в печи000 (объект регулирования ОР) подается на индикатор (автоматический самопишущий прибор)031и регулятор050через фильтр помех015.

Регулятор формирует сигнал управления uи через серводвигатель060и жалюзи070воздействует на производительность насоса, отсасывающего дым из печи.

Датчик, серводвигатель (исполнительное устройство ИУ), индикатор и фильтр помех питаются от источника постоянного тока 012 (обозначено пунктиром), а сам источник и регулятор питаются от трансформатора 011.