Автоматическая система управления питания котельных агрегатов

							4>
							X0
			Wp(p)

Рис. 7. Структурная схема замкнутой автоматической системы управления, состоящей из объекта и регулятора

В качестве выходной величины системы рассматривают чаще управляемую величину х (отражающую для технологических объектов параметр качества конечной продукции или полуфабриката), либо отклонение управляемой величины от заданного значения (ошибка управления).

В качестве входной (возмущающей) величины замкнутой системы управления рассматривают:

а) возмущения со стороны регулирующего органа – по каналу управления ув (перемещение выходного сигнала исполнительного механизма, равное перемещению регулирующего органа);

б) внешнее возмущения Z;

в) возмущение по заданию х0, связанная с изменением заданного значения управляемой величины.

Передаточные функции замкнутой системы при равенстве нолю других входных воздействий имеют следующий вид:

а) по каналу управления (возмущение со стороны регулирующего органа) Хвх.с.=Ув:

,

б) при внешнем возмущении Хвх.с.=Z:

,

в) при возмущении по заданию Хвх.с.=Х0, если выходная величина – управляемая величина:

.

Учитывая, что для большинства технологических процессов стройиндустрии характерны возмущения со стороны регулирующего органа, будем придерживаться формулы

По условию задачи обобщенный объект регулирования, представляющий последовательное соединение апериодического звена первого порядка и звена запаздывания, выражается следующей передаточной функцией:

,

где k0 – коэффициент передачи объекта;

T0 - постоянная времени объекта;

- запаздывание объекта.

Передаточная функция ПИ-регулятора представлена параллельным соединением пропорциональной (Kp=75) и интегральной (1/(Tиp)) составляющих, где Tи= 0,1 :

.

С помощью специальных символов программного продукта Simulink создаем схему расчета переходного процесса по возмущению со стороны регулирующего органа

Рис. 8 Структурно-математическая схема расчета переходного процесса по возмущению со стороны регулирующего органа в программном продукте Simulink.

6. Построение переходного процесса АСР с использованием ПИ-регулятора

6.1 Построение переходного процесса при помощи пакета Simulink

В результате моделирования в пакете Simulink с помощью выполненной схемы (рис. 8.) мы получили переходную и амплитудо-фазовочастотную характеристики по возмущению со стороны регулирующего органа.

Рассмотрим переходную характеристику:

Рис. 9 Переходная характеристика САР с ПИ – регулятором

· Время регулирования составляет 258 с.

· Установившееся значение – 1.0

· Время нарастания – 54 с

· Статическая ошибка – 0

· Перерегулирование - 2 %

Чтобы получить логарифмические амплитудные и фазовые характеристики, по которым можно определить запасы устойчивости по амплитуде и фазе необходимо разомкнуть систему

Рис.10. Годограф системы автоматического регулирования температуры

Из рис.10 видно, что система является устойчивой, т.к. годограф не охватывает точку с координатой (-1j, 0) (критерий Найквеста).

По полученным показателям качества переходного процесса и запасам устойчивости можно сделать вывод о соответствии этих параметров заданным. Что в свою очередь должно обеспечивать стабильную работу системы.

6.2 Расчет одноконтурной цифровой АСР

Рис.11 Структурная схема одноконтурной цифровой САР

Рассчитаем параметры дискретного регулятора по имеющимся значениям непрерывного регулятора:

Кр=4,5

Ти=142,8

Такт квантования –

То=60

Уравнение, описывающее динамику дискретного ПИ-регулятора:

Где k – дискретный аргумент.

По методу трапеций:

, qo = = 5.44

, q1 = = -3.55

Разностное уравнение, описывающее дискретный ПИ-регулятор:

7. Выбор технических средств автоматизации

7.1 Датчики

7.1.1 Пружинный манометр

Для измерения давления топлива перед горелкой используются пружинные манометры со встроенным преобразователем для дистанционной передачи показаний. Тоже самое используется для измерения давления пара и воздуха в воздухопроводе.

 Скачать реферат