Синтез САУ

Категория реферата: Рефераты по математике
Теги реферата: доклад по биологии, скачать конспект урока
Добавил(а) на сайт: Татаринов.

Рис 1. Сушильная камера

(функциональная схема).

Сушильная камера (Рис 1.) .

В данной курсовой работе рассматривается камера для сушки древесины. Регулирование происходит по двум контурам. Входными параметрами или параметрами регулирования являются энергия (Э) и воздух (ВО).
Количество подаваемой энергии и воздуха в сушильную камеру регулируется с помощью задатчика (з). Величина задающего воздействия определяется с помощью вычислительного комплекса. Выходными параметрами сушильной камеры является температура (Т) и влажность (ВЛ). Регулирование параметров сушилки будем производить путём регулирования этих параметров. Выходные сигналы фиксируются термометрами, затем преобразуются специальными преобразователями (п) в напряжение (U1 и U2). Далее сигналы поступают на соответствующие сумматоры, где происходит сопоставление значений c заданным. Разностная величина усиливается усилителями (у). Срегулированная и усиленная величина по влажности поступает в двигатель (д). Обороты двигателя через редуктор (р) преобразуются в отклонение заслонка (за).
Заслонка, в свою очередь, регулирует влажность в камере. При влажности больше заданной, пар необходимо выпустить, - заслонка открывается, и наоборот. Температура в камере регулируется при помощи клапана, т.е. при превышении заданной температуры клапан открывается, воздух выходит, температура понижается и наоборот.

Параметры, которые должны поддерживаться в сушильной камеры с течением времени характеризуется графиком:
[pic]

2.Составить дифференциальные уравнения и передаточные функции звеньев.

Составим для звеньев передаточные функции и дифференциальные уравнения:
- сушильная камера [pic][pic]

[pic][pic][pic]+[pic][pic]+[pic]=[pic]*[pic];
- преобразователь влажности [pic] [pic] [pic];
- усилитель напряжения [pic] [pic] [pic] [pic];
- двигатель [pic]=[pic] [pic] [pic][pic]+[pic]=[pic]*[pic];
- редуктор [pic] [pic] [pic];
- заслонка [pic] [pic] [pic];
- усилитель напряжения [pic] [pic] [pic] [pic];
- преобразователь температуры [pic] [pic] [pic].

3. Составить уравнение динамики системы по каналу задающего и

управляющего воздействия.

Для контура управления по влажности (1 контура):
[pic]
[pic], где [pic]

Для контура управления по температуре (2 контура):
[pic]
[pic], где [pic]

4. Коэффициент k для замкнутой системы, обеспечивающий

заданную статическую ошибку регулирования

[pic]Задана ошибка [pic]
[pic] [pic]
[pic]
[pic]
Так как САУ с астатизмом 1-го порядка, то [pic] и [pic]не зависит от коэффициента передачи.

5. Структурная схема системы.

Рис 2. Сушильная камера(структурная схема).

6.Устойчивость САУ.

Критерий устойчивости Найквиста: если разомкнутая система автоматического управления устойчива, то замкнутая система автоматического управления будет устойчива, если амплитудно-фазовая характеристика разомкнутой системы W(jw) не охватывает точку (-1, j0).

Для первого контура.
[pic]; где [pic]
Проверим устойчивость САУ, пользуясь критерием устойчивости Найквиста.
САУ устойчива в разомкнутом состоянии, если гадограф разомкнутой системы не охватывает точку с координатами (-1, j0) на комплексной плоскости.
Построим гадограф.
[pic]
Из гадографа видно, что система явно неустойчива.
Применим ПИД-регулятор: [pic] ; kp=0.14; Tu=T2=3600 с; Тд=900 с
[pic]. САУ неустойчива, избавимся от одной степени астатизма.
Для этого применим дифференциальную корректирующую цепочку:

[pic][pic]; Т=0.5 с
[pic]

[pic]

Построим гадограф.

[pic]
По данному гадографу можно сказать, что система устойчива, т.к. гадограф разомкнутой системы не охватывает точку с координатами (-1, j0).

Для второго контура.
[pic][pic], где [pic]
Гадограф.
САУ неустойчива.
[pic]
Применим ПИД-регулятор. [pic] kp=0.16; Tu=3600 с; Тд=900 с
[pic]
Применим дифференциальную цепочку.
[pic][pic]; Т=0.5 с
[pic]

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки