Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Председатель ЦМК Заместитель директора

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Методическое пособие

Выполнение курсового проекта по МДК 0103

«Теоретические основы контроля и анализа функционирования систем автоматического управления»

 

По специальности 220703 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)

 


 

одобренА ЦМК

 

Протокол №

от «___» ___________ 2013 г.

 

 

По специальности

220703 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)

 

Председатель ЦМК Заместитель директора

по учебной работе

Степанова О.Э. Т.Д. Тимошенко

 

 

Автор: Шемисова Л.В

 

Рецензенты: преподаватель ОМТТ

Степанова О.Э.

Требования к оформлению курсового проекта.

 

Курсовой проект, включает расчетно-пояснительную записку и графическую часть. Расчетно-пояснительная записка должна иметь объём не менее 25 листов стандартного формата А4. Оформление записки должно соответствовать требованиям действующего ГОСТа, предъявляемым к текстовым документам. На каждый лист наносится рамка соглас­но ГОСТу 2.105-68.

Содержание записки разделяют на разделы и подразделы соответственно заданию. Все формулы приводят сначала в буквенном выражении.

При ссылке на литературные источники в квадратных скобках указывают порядковый номер из списка использованной литературы. Например, [Л-5], с. 17. В списке использованной литературы должны быть указаны фамилии и инициалы авторов, название книги, наименование издательства, год.

Текст пояснительной записки может сопровождаться схемами и графиками.

Графики, схемы и эскизы могут быть выполнены на бума­ге или миллиметровке карандашом. В тексте записки не должно быть помарок. Все решения должны производиться от первого лица множественного числа..

Графическая часть проекта выполняют на чертёжной бумаге стандартного формата в карандаше или на компьютере. Объём графической части 1 лист формата А1. чертежи должны быть выполнены с соблюдением требований дейст­вующих ГОСТов. ГОСТ 2.710-75. Обозначения условные буквенно-цифровые, применяемые на электрических схемах;

ГОСТ 2.702-75 Правила выполнения электрических схем;

 

 

2. Введение

 

АСУП – автоматизированная система управления, (АСУ) предприятием – выполняет все функции управления как отдельными структурными подразделениями (цехами, службами, отделами), так и предприятием в целом. Отметим, что словом «автоматизированная» подчеркивается тот факт, что АСУ включает в свой состав и человека.

Современные АСР обеспечивают такое регулирование, при котором последствия возмущений в значительной мере устраняются. АСР не является чисто самостоятельной системой, изолированной от возможных других систем. Часто она входит в состав системы более высокого уровня как ее элемент. В этом отношении связь между системами строится по иерархическому принципу.

В проекте необходимо дать обоснование для необходимости исследования объекта регулирования.

 

3. Характеристика объекта регулирования

 

В данном пункте необходимо дать полную характеристику объекта регулирования, его параметры и характеристики.

 

4.Построения характеристики разгона.

Кривая разгона строится на основании реальных исходных данных.

 

По экспериментальной кривой разгона строим таблицу №1.

 

Табл.№1

№ п/п Врвремя Регулируемые параметры
    12.3
    13.4
    14.4
    15.2
     
    16.7
    17.2
    18.4
    19.6
     
    20.5
     
    21.6
    21.9
    22.2
    22.5
    22.7
    22.8

 

Для того, чтобы определить параметры кривой разгона необходимо определить координаты переходной характеристики в относительных единицах, при этом используем значение запаздывания для каждой характеристики.

Величина регулируемого параметра определяется по следующим формулам:

Y=(Yтек-Ymin)/(Ymax-Ymin) – для возрастающей кривой.

Y=(Ymax-Yтек)/(Ymax-Ymin) – для убывающей кривой.

rY=Ymax-Ymin=22.8-12.3=10.5

 

 

где Уmax максимальное значение температуры

Уmin минимальное значение температуры


Утек текущее значение температуры

3. Определение безразмерной величины регулируемого параметра

 

 

Y0=(12.3-12.3)/10.5 =0

Y1=(13.4-12.3)/ 10.5=0.105

Y2=(14.4-12.3)/ 10.5=0.2

Y3=(15.2-12.3)/ 10.5=0.27

Y4=(16-12.3)/ 10.5=0.35

Y5=(16.7-12.3)/ 10.5=0.42

Y6=(17.2-12.3)/ 10.5=0.47

Y7=(18.4-12.3)/ 10.5=0.58

Y8=(19.6-12.3)/ 10.5=0.69

Y9=(20-12.3)/ 10.5=0.73

Y10=(20.5-12.3)/ 10.5=0.78

Y11=(21-12.3)/ 10.5=0.83

Y12=(21.6-12.3)/ 10.5=0.88

Y13=(21.9-12.3)/ 10.5=0.91

Y14=(22.2-12.3)/ 10.5=0.94

Y15=(22.5-12.3)/ 10.5=0.97

Y16=(22.7-12.3)/ 10.5=0.99

Y17=(22.8-12.3)/ 10.5=1

 

На основании этих данных строим таблицу №2.

 

Табл.№2

№ п/п Время Регулируемые параметры Регулируемые параметры (относит.ед.)
    12.3  
    13.4 0.10
    14.4 0.20
    15.2 0.27
      0.35
    16.7 0.42
    17.2 0.47
    18.4 0.58
    19.6 0.69
      0.73
    20.5 0.78
      0.83
    21.6 0.88
    21.9 0.91
    22.2 0.94
    22.5 0.97
    22.7 0.99
    22.8  

 

 

На основании таблицы № 2 строим кривую разгона в относительных единицах.

 

 

4. Построение переходной характеристики объекта регулирования в относительных единицах.

Определение показателей обработки кривой разгона

 

На основании характеристики разгона определяются основные параметры, при этом характеристика приводится к линейному виду.

Тобщ=Ттр+Тс+Тэ+Та – общее постоянная времени

Ттр=0, транспортное запаздывание

Тс=5с, системное запаздывание

Тэ=5с, эксплутационное запаздывание

Та=15с, переходное запаздывание

l=17%, возмущающее воздействие

K=rY/l0=10.5/17=0.6 -коэффициент усиления

Kотн.ед.=1/17=0.059 -коэффициент усиления в относительных единицах

E=tgX=Rоб/Та=1/15=0.07

Степень самовыравнивания.

=1/К=1/0.6=1.67

отн.ед.=1/0.059=16.95

 

 

5. Построение амплитудно-фазовой характеристики объекта регулирования

 

Для построения характеристики необходимо знать амплитуду и фазу данной характеристики. Для этого необходимо рассчитать частоту и период колебаний в определённый момент времени для 6 точек характеристики. Результаты занести в таблицу №3.

№ точки Период колебаний Частота колебания Амплитуда колебаний (Аw) Фаза колебаний (градусы)
    0.126 0.024 -156.5
  41.7 0.151 0.026 -157.03
  33.4 0.188 0.027 -158.2
  24.9 0.252 0.027 -160.94
  16.6 0.378 0.025 -158.78
  8.3 0.757 0.015 -160.92

 

Табл.№3

 

Период колебаний определяют как двойное произведение переходного процесса:

rt=51c

Tc=2*rt=2*51=102c

Для 6 точек время колебаний определяется следующим образом:

rt1=T1/6=102/6=17c – для одного колебания

w1=2*p/Т1=2*3.14/102=0.061

 

Для того, чтобы рассчитать амплитуду и фазу, необходимо произвести следующие действия:


1. Берём удвоенное произведение безразмерной величины и заполняем первую строку таблицы.

2. Во вторую строку таблицы необходимо занести данные при дополнительных нулевых значениях.

3. Разницу между 1-й и 2-й строкой заносят в 3-ю строку.

4. В 4-ю строку записывают натуральные значения измеряемой величины в относительных единицах

5. Определить значения X0, X1 и X2

По этим значениям определяем комплексные координаты для 2-х точек:

a=(2*X0-X1+X2)/3

b=(X1+X2)/ .

 

Амплитуда колебаний находится по формуле:

Aw1=()/(1.27*l)

Фаза колебаний находится по формуле:

Yw1=-1800+arctg ((-a)/(-b))

 

Составим таблицу для данных точек.

  1.18 1.78 1.98          
        1.18 1.78 1.98    
  1.18 1.78 1.98 0.82 1.22 1.02    
  0.59 0.89 0.99          
  0.59 0.89 0.99 -0.18 -0.78 -0.98 -1 -1
    X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6
        1.18        

 

Табл.№4

 

rt=0 rt=8.3 rt=16.6 rt=24.9 rt=33.2 h=0 h=0.59 h=0.89 h=0.99 h=1

 

 

a=(2*X0-X1+X2)/3=(2*0.89-0.99+(-0.18))/3=0.203

b=(X1+X2)/ =(0.99+(-0.18))/ =0.468

Aw1=()/(1.27*l)=()/(1.27*17)=0.024

Yw1=-1800+arctg ((-a)/(-b))=-1800+23.450=-156.50

  1.04 1.66 1.9          
        1.04 1.66 1.9    
  1.04 1.66 1.9 0.96 0.34 0.1    
  0.52 0.83 0.95          
  0.52 0.83 0.95 -0.04 -0.66 -0.9 -1 -1
    X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6
        1.04        

 

Табл.№5

 

 

rt=0 rt=6.95 rt=13.9 rt=20.85 rt=27.8 h=0 h=0.52 h=0.83 h=0.95 h=1

 

a=(2*X0-X1+X2)/3=(2*0.83-0.95+(-0.04))/3=0.223

b=(X1+X2)/ =(0.95+(-0.04))/ =0.0.526

Aw1=()/(1.27*l)=()/(1.27*17)=0.026

Yw1=-1800+arctg ((-a)/(-b))=-1800+22.970=-157.030

 

 

  0.92 1.48 1.78 1.98        
        0.92 1.48 1.78 1.98  
  0.92 1.48 1.78 1.06 0.52 0.22 0.02  
  0.46 0.74 0.89 0.99        
  0.46 0.74 0.89 0.07 -0.48 -0.78 -0.98 -1
    X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6
        0.92        

 


 

Табл.№6

 

rt=0 rt=5.57 rt=11.14 rt=16.71 rt=22.28 rt=27.85 h=0 h=0.46 h=0.74 h=0.89 h=0.99 h=1

 

a=(2*X0-X1+X2)/3=(2*0.74-0.89+0.07)/3=0.22

b=(X1+X2)/ =(0.89+0.07)/ =0.55

Aw1=()/(1.27*l)=()/(1.27*17)=0.027

Yw1=-1800+arctg ((-a)/(-b))=-1800+21.80=-158.20

 

 

  0.72 1.18 1.58 1.78 1.9 1.98    
        0.72 1.18 1.58    
  0.72 1.18 1.58 1.06 0.72 0.4 0.22 0.1
  0.36 0.59 0.79 0.89 0.95 0.99    
  0.36 0.59 0.79 0.17 -0.23 -0.59 -0.78 -0.9
    X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6
        0.72        

 

Табл.№7

 

rt=0 rt=4.15 rt=8.3 rt=12.45 rt=16.6 rt=20.75 rt=24.9 rt=29.05 h=0 h=0.36 h=0.59 h=0.79 h=0.89 h=0.95 h=0.99 h=1

 

a=(2*X0-X1+X2)/3=(2*0.59-0.79+0.17)/3=0.19

b=(X1+X2)/ =(0.79+0.17)/ =0.55

Aw1=()/(1.27*l)=()/(1.27*17)=0.027

Yw1=-1800+arctg ((-a)/(-b))=-1800+19.060=-160.94

 

  0.48 0.92 1.2 1.48 1.66 1.78 1.86
        0.48 0.92 1.2 1.48
  0.48 0.92 1.2   0.74 0.58 0.38
  0.24 0.46 0.6 0.74 0.83 0.89 0.93
  0.24 0.46 0.6 0.26 -0.09 -0.31 -0.55
    X0 X1 X2 X3 X4 X5
        0.48      

 

Табл.№8

 

rt=0 rt=2.77 rt=5.54 rt=8.31 rt=11.08 rt=13.85 rt=16.62 rt=19.39 rt=22.16 rt=24.93 rt=27.7 h=0 h=0.24 h=0.46 h=0.6 h=0.74 h=0.83 h=0.89 h=0.93 h=0.97 h=0.99 h=1

 

 

a=(2*X0-X1+X2)/3=(2*0.46-0.6+0.26)/3=0.193

b=(X1+X2)/ =(0.6+0.26)/ =0.497

Aw1=()/(1.27*l)=()/(1.27*17)=0.025

Yw1=-1800+arctg ((-a)/(-b))=-1800+21.220=-158.780

 

  0.26 0.5 0.72 0.9 1.06 1.2 1.36 1.48
        0.26 0.5 0.72 0.9 1.06
  0.26 0.5 0.72 0.64 0.56 0.48 0.46 0.42
  0.13 0.25 0.36 0.45 0.53 0.6 0.68 0.74
  0.13 0.25 0.36 0.19 0.03 -0.12 -0.22 -0.32
    X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6
        0.26        

 

 

Табл.№9

 

rt=0 rt=1.38 rt=2.76 rt=4.14 rt=5.52 rt=6.9 rt=8.28 rt=9.66 rt=11.04 rt=12.42 rt=13.8 rt=15.8 rt=16.56 rt=17.94 rt=19.32 rt=20.7 rt=22.8 rt=23.46 rt=24.84 rt=26.22 h=0 h=0.13 h=0.25 h=0.36 h=0.45 h=0.53 h=0.6 h=0.68 h=0.74 h=0.79 h=0.82 h=0.87 h=0.89 h=0.91 h=0.93 h=0.96 h=0.98 h=0.99 h=0.99 h=1

 

a=(2*X0-X1+X2)/3=(2*0.25-0.36+0.19)/3=0.11

b=(X1+X2)/ =(0.36+0.19)/ =0.318

Aw1=()/(1.27*l)=()/(1.27*17)=0.015

Yw1=-1800+arctg ((-a)/(-b))=-1800+19.080=-160.920

 

На основании полученных данных строится годограф и определяется надёжность объекта регулирования, если система не устойчива, то вводится корректирующее звено.

 

6. Выбор регулятора

 

Для того, чтобы осуществить выбор регулятора необходимо знать показатели качества регулирования:

1. Перерегулирование

2. Статическая и динамическая ошибка

3. Время регулирования

4. Максимальное возмущение (если этот параметр задан)

 

Эти параметры определяются следующим образом:

1. Время перерегулирования определяется по формуле:

Y=(Ymax-Y0)/Y0=(22.8-12.3)/12.3=0.854

где Ymax – максимальная величина регулируемого параметра;

Y0 – определяется, как максимальное отклонение регулируемой величины при нанесении возмущающего воздействия.

2. Время регулирования определяется по графику №1 (литература 5).

3. Статическая ошибка определяется по формуле:

e=1/(1+Kp)=1/(1+0.6)=0.625

где Kp – коэффициент усиления в относительных единицах измерения.

4. Максимальное отклонение регулируемой величины можно определить по формуле:

Y=l* Kp=17*0.6=10.2

где l - возмущающее регулирующее воздействие,

Kp – коэффициент усиления в относительных единицах измерения.

 

 

Из графиков (литература 5) определяем динамический коэффициент передачи Rд для разного типа регуляторов для соотношения t/Т0, где t - время запаздывания, Т – постоянная времени, а t складывается из переходного и транспортного запаздывания.

Если:

t=120, запаздывание

T=600 постоянное времени

t/T=120/600=0.2

 

П - Rд=0.55 tp/t=50

И - Rд=0.15 tp/t=7

ПИ - Rд=0.09 tp/t=12

ПИД - Rд=0.1 tp/t=8

tр – время регулирования


123Следующая ⇒





Date: 2015-06-11; view: 367; Нарушение авторских прав


mydocx.ru - 2015-2025 year. (1.01 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию