Программа моделирования системы управления в среде Mathcad

Таблица соответствия переменных

Таблица 6

При отсутствии возмущения на объект и при условии задания в качестве исходных данных значений переменных в статике процесс регулирования представляет собой прямые линии параллельные оси времени. На рис.5.1.1. представлены графики изменения выходных переменных и упрощающих воздействий для изложенных условий.

Рис.5.1.1.Процесс регулирования при отсутствии возмущений

а) ; б) ; в) ; г) ; д) ; е) ;

ж) ; з) ; и) .

Для уточнения параметров подадим возмущение по . Процент отклонения 20%. .

Исходя из требований к безопасности ведения технологического процесса и требований к качеству продукции величины допустимых значений статической ошибки, динамической ошибки и времени регулирования принимаются следующими:

∆( =0.352 = ∆( =0.0176

∆( =90 = 1

=0

= 0.00673

∆=0

Рис.5.1.2. Процесс регулирования концентрации при возмущении

= 0

= 0.571

∆=0

Рис.5.1.3. Процесс регулирования температуры при возмущении

Можно сделать вывод, что настройки регулятора удовлетворены. Следовательно, значения параметров алгоритмов регулирования, вычисленные методом подстановки, следующие:

Инвариантность к возмущениям

1) ∆ = 0,2 моль/л, Процент отклонения 20%

∆( =0.352 = ∆( =0.0176

∆( =90 = 1

Рис.5.2.1. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий

при ∆ = 0,2 моль/л

а) ; б) ; в) ; г) .

∆( =0 = 0.00673

∆( =0 = 0.571

Рис. 5.2.2. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий

при ∆ 0,2 моль/л

а) ; б) ; в) ; г) .

∆( =0 = 0.00538

∆( =0.0 = 0.394

2) ∆ = 20 , Процент отклонения 67%

∆( =0.352 = ∆( =0.0176

∆( =90 = 1

Рис. 5.2.3. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий

при ∆ = 20

а) ; б) ; в) ; г) .

∆( =0 = 0.00209 0

∆( =0 = 0.052 0

Рис. 5.2.4. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий

при ∆ = - 10

а) ; б) ; в) ; г) .

∆( =0 = 0.00147 0

∆( =0 = 0.071 0

Таблица 7

канал	положительное отклонение	отрицательное отклонение
		∆			∆
инвариантность
	0.00673			0.00538
	0.571			0.394
	0.00209			0.00147
	0.052			0.071

Анализ результатов моделирования представленных на рис.5.2.1 – рис.5.2.12 показывают:

· Величина статической и динамической ошибки лежат в переделах допустимых значений;

· Время регулирования также удовлетворяет сформулированным требованиям;

· Значения расходов и при подаче возмущений имеют физический смысл.

Вывод

При исследовании объекта на инвариантность к возмущениям, сравнив таблицу 5 и таблицу 7, можно сделать вывод, что реализация каскадной системы регулирования температурой будет более приемлемой. Так как моделирование системы управления с более сложной структурой обладает меньшей динамической ошибкой и регулирующее воздействие не выходит за установленные пределы регулирования.