Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Расчетно-графические работы
Название:
САР разрежения в топке

Тип: Расчетно-графические работы
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Расчетно-графические работы

Цена:
112 руб



Подробное описание:


Задание

1. Дать краткую характеристику объекта управления, описать устройство и работу системы, составить её функциональную схему. Сделать вывод о принципе автоматического управления, использованном в системе, и виде системы.
2. Составить структурную схему системы.
3. Определение закона регулирования системы.
4. Определить передаточные функции системы по управляющему (задающему), возмущающему воздействиям и для ошибок по этим воз¬действиям.
5. Выполнить анализ устойчивости системы по критериям Гур-вица и Найквиста. Определить запасы устойчивости.
6. Проанализировать зависимость статической ошибки системы от изменения управляющего (задающего) воздействия на систему. Сделать вывод о характере этой системы.
7. Провести совместный анализ измерения управляемой (регули¬руемой) величины объекта управления и системы от возму¬щающего воздействия в статике. Дать их сравнительную оценку. Определить статическую ошибку системы по возмущающему воз¬действию.
8. Оценить качество управления по переходным функциям.
9. Сделать общие выводы по работе.


Цель работы: закрепление базовых знаний по курсу «Основы ав¬томатики» на примере проведения анализа системы автоматического регулирования.

З а д а н н ы е п а р а м е т р ы

Таблица 1.
вариант схема К1 К2 Т1,с Кд Тд, с Ку Кдв Кр Кв Тдв, с
8 5 0,5 0,4 5 0,2 0,2 40 0,03 0,2 50 0,5

 


1. Характеристика объекта управления, описание устрой-ства и работы САР, составление её функциональной схемы. Принцип автоматического управления и вид системы.

САР разрежения в топке состоит из объекта управле¬ния и регулятора.
Объектом управления (ОУ) рассматриваемой САР является топка котла 1. Регулируемой величиной является степень разрежения PТ в верхней части топки. Целью управления является поддержание раз¬режения в топке на заданном уровне, что необходимо для нормаль¬ного топочного режима. Управляющим воздействием на объект управления является изменение производительности дымососа с по¬мощью поворотных заслонок. Основное возмущающее воздействие – изменение расхода воздуха в топке.
1.1 Датчиком (Д) является дифтагометр 2 дифтрансформаторным преобразователем сигнала 3. Входной сигнал для дифтагометра – степень разрежения PТ. Выходной сигнал – величина напряжения с дифтрансформаторного преобразователя Uд.
Задатчиком (З) является переменное сопротивление 4, выходной сигнал которого напряжение UЗ в определённом масштабе соответ¬ствует заданному значению разрежения РТЗ в топке.
1.2 Дифференциальный усилитель (ДУ) 5 выполняет функцию устройства сравнения (вычитания) сигналов UД и UЗ и усиления их разности. Входной сигнал - напряжение U = (UЗ-UД). Выходной сигнал усилителя – напряжение Uу, подаваемое на элек-тродвигатель 6.
1.3 Исполнительное устройство представляет собой исполнитель¬ный механизм, который состоит из электродвигателя (ДВ) 6 и редук¬тора (Р) 7. Входной сигнал для электродвигателя напряжение Uус; выходной сигнал – угол поворота вала двигателя. Этот сигнал, угол поворота двигателя, так же является входным сигналом для ре¬дуктора, а выходной – угол поворота вала редуктора.
1.4 Регулирующим органом является дымосос 8 с поворотными заслонками которые изменяют производительность QД. Входной сигнал – угол поворота вала редуктора ; выходной сигнал, про-из¬водительность QД.
На основании вышеизложенного функциональная схема системы составлена следующим образом (Рис.2):

 

 

 

 


Рис.2 Функциональная схема САР разрежения в топке.

Система работает следующим образом:
В установившемся режиме при равенстве степени разрежения в топке РТ заданному PТЗ, напряжение U = (UЗ-UД) равно нулю. Сис¬тема находится в режиме ожидания. При отклонении раз-режения PТ от заданного, например из-за изменения расхода воздуха, напряже¬ние UД изменяется и появляется сигнал ошибки U, которое усили¬вается усилителем и подаётся на электродвигатель, двигатель через редуктор изменяет положение поворотных заслонок, изменяя тем самым производительность дымососа, а следовательно и разрежение PТ. Таким образом в системе применён принцип управления по от¬клонению (по ошибке).
Система является стабилизирующей.

 

 

 

 

 

2. Составление структурной схемы системы.

Для составления структурной схемы получим передаточные функции всех элементов системы.

2.1 Уравнение объекта управления:
,
Изображение Лапласа этого уравнения:

 

Передаточная функция по управляющему воздействию:

;

– по возмущающему воздействию:



2.2 Дифтагометр:

 

 


2.3 Дифференциальный усилитель:

;
;
.


2.4 Двигатель:

;






2.5 Редуктор:




2.6 Дымосос:

 



Задатчик (З) является безинерционным. Его коэффициент пере-дачи должен быть равен коэффициенту передачи датчика, по¬скольку заданное и действительное разрежения должны вычи¬таться в одном масштабе. Поэтому для наглядности исследования эти коэффициенты можно перенести за СУ и считать, что у за¬данного разряжения непосредственно вычитается измеренное дат¬чиком разряжение и формируется сигнал ошибки . Преобразо¬ванная таким образом структурная схема показана на (Рис.3)

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 3 Структурная схема САР разрежения в топке.

3. Определение закона регулирования системы.

Закон регулирования во многом определяет свойства системы. Для определения закона регулирования найдём передаточную функ¬цию, определяющую взаимосвязь управляющего воздействия на объект и ошибку :

Передаточная функция безинерционного регулятора имеет вид:


поэтому

В рассматриваемой системе применён интегральный закон управ-ления.

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Определение передаточных функций системы по управ-ляющему и возмущающему воздействиям и для ошибок по этим воздействиям.

4.1 Передаточная функция САР по управляющему воздействию определяет взаимосвязь между изменением регулируемой величины и изменением задающего воздействия:

 

= =

=

= ;

4.2 Передаточная функция САР по возмущающему воздействию определяет взаимосвязь между изменением регулируемой величины и изменением возмущающего воздействия.

 

=

 

Подставив численные значения параметров получим:

 

4.3 Передаточная функция САР для ошибки по управляющему воздействию определяет взаимосвязь между сигналом ошибки и изменением задающего воздействия:

 

=

Подставив численные значения параметров получим:

 

4.4 Передаточная функция САР для ошибки по возмущающему воздействию определяет взаимосвязь между изменением ошибки и изменением возмущающего воздействия:


;

 

 


5. Анализ устойчивости системы. Определение запасов
устойчивости.

5.1 Проведём анализ устойчивости по критерию Гурвица.
Характеристическое уравнение системы:

 

Условие устойчивости для систем с характеристическим уравне-нием четвёртой степени: так как все коэффициенты характеристиче¬ского уравнения, а > 0, то проверим второе условие:

Полученный результат показывает, что система устойчива.

5.2 Анализ устойчивости по критерию Найквиста.
Для проведения такого анализа условно разомкнём систему, (место размыкания показано на Рис.3 волнистой линией).
Передаточная функция разомкнутой системы:

 

Такую систему называют астатической.
Рассчитаем значения и по формулам:

После подстановки соответствующих значений в уравнение, по¬лученные результаты и сводим в таблицу:


0,5 0,4 0,3 0,2 0
0,8

0,86 1,3 2,19 4,2
0 0,33

-181 -170 -158 -143 -90 -360 -197

 


Для рассматриваемого примера САР разрежения в топке ; это означает, что система находится на границе устойчиво-сти.
По данным таблицы строим на комплексной плоскости АФЧХ ра¬зомкнутой системы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 4 АФЧХ разомкнутой системы

6. Анализ зависимости статической ошибки системы от изменения управляющего воздействия на систему.


Используем передаточную функцию системы для ошибки по управ-ляющему воздействию:

 

=

в статике (при ) превращается в ноль, поэтому статиче¬ская ошибка по управляющему воздействию отсутствует. В общем случае, отсутствие статической ошибки по управляющему воздействию является следствием астатизма системы. Как показано в предыдущем разделе, рассматриваемая система обладает астатизмом 1-го порядка.

 

 

 

 

 

 

 

 


7. Совместный анализ изменения управляемой величины объекта управления и системы от возмущающего воздейст¬вия в статике. Определение статической ошибки системы по возмущающему воздействию.

Для проведения анализа, воспользуемся передаточной функцией объекта управления и системы по возмущающему воздействию, а также передаточной функцией системы для ошибки по возмущаю-щему воздействию. Воспользуемся передаточными функциями объ-екта управления и системы по возмущающему воздействию (для на¬шего примера):

 

 


В статике Р обращается в ноль, поэтому для объекта:

Для системы:


Таким образом для объекта, не снабженного регулятором разре-жение изменяется в пределах 40% от изменения расхода воздуха. Для ОУ снабженного регулятором при изменении расхода воздуха Qв изменение разрежения происходить не будет.

 

 

 

8. Оценка качества управления по переходным функциям.

 

 

 

 

 

 


Рис. 4 Переходная функция по управляющему воздействию САР давления пара в барабане.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5 Переходная функция по возмущающему воздействию САР разрежение в котле.


8.1. Для переходной функции по управляющему воздействию (Рис.5) опреде¬ляется пере регулирование:

%,
.

Для переходных процессов по возмущающему воздействию (Рис.6) определяем максимальное отклонение регулируемой величины от установившегося значения, приходящегося на единицу возмущающего воздействия

 

8.2. Быстродействие системы оценивается временем регулирова-ния:
Для переходной функции по управляющему воздействию:

Для переходной функции по возмущающему воздействию:

 

8.3. Колебательность переходного процесса:
В рассматриваемом примере число колебаний и перерегулирова-ний N=18.
Колебательность системы для переходного процесса по управ-ляющему воздействию:

 

 

 

Колебательность системы для переходного процесса по возму-щающему воздействию:



8.4. Определим статическую ошибку системы по переходной функции:
- статическая ошибка по управляющему и возмущающему воздей¬ствиям равна нулю (см. пункты 6,7)
Вывод: для рассматриваемой системы перерегулирование со-став¬ляет 87%, число перерегулирование и колебаний системы за время переходного процесса N=18. Качество системы следует счи-тать удовлетворительным.
Время регулирования составляет 250сек., максимальное отклоне-ние регулируемой величины от её установившегося значения, при-ходящегося на единицу ступенчатого возмущающего воздействия, составляет – 0,132, колебательность равна 0,79. Статическая ошибка отсутствует.

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Общие выводы по работе.

Закон регулирования системы – интегральный.
Система устойчива, запас устойчивости по амплитуде составляет около 0,14 по фазе составляет около , что свидетельствует о низ-ком запасе устойчивости. Система является астатической. Статиче-ская ошибка по управляющему и возмущающему воздействиям от-сутствует.
Прямые оценки показателей качества регулирования следующие:
Перерегулирование %, число перерегулирований и колеб-ний N=18, время регулирования около 250с, максимальное отклонение регулируемой величины от её установившегося значения, приходящегося на единицу ступенчатого возмущающего воздействия составляет . Колебательность системы около 0,79.
Качество системы можно считать удовлетворительным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Юревич Е. Н. Теория автоматического регулирования – Л. Энергия, 1975 – 416 с.м.
2. Бородин Н. Ф. Кирилин Н.Н. Основы автоматики и авто-ма¬тизации производственных процессов.
3. Бабанов Н.А., Воронов А.А. Теория автоматического управ¬ления – М. Высшая школа 1986 – 367с.
4. Солодовников В. В., Плотников В. Н., Яковлев А. В. Ос-новы теории и элементы систем автоматического регули-рования – М. Машиностроение, 1985 – 536с.
5. Бохан И.И., Бородин Н.Ф., Дробышев Ю.В., Фурсенко С.Н., Герасенков А.А. Средства автоматики и телемеха-ники – М. Агропромиздат, 1992 – 351с.
6. Бородин Н.Ф. Технические средства автоматики – М. Ко-лос, 1982 – 303с.
7. Бохан Н.Н., Фурунжиев Д.А. Основы автоматики и микро¬процессорной техники – Мн., Уроджай, 1987 – 376с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е

СХЕМА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ РАЗРЕЖЕНИЯ В ТОПКЕ…..………………..2
ЗАДАНИЕ, ЦЕЛЬ РАБО-ТЫ…………………………………………3
ТАБЛИЦА ИСХОДНЫХ ДАН-НЫ………………………………….3
1. Характеристика объекта управления, описание устройства
и работы САР, составление её функциональной схемы.
Принцип автоматического управления и вид системы……………4
2. Составление структурной схемы…………………………………6
3. Определение закона регулирования системы……………………9
4. Определение передаточной функции системы по
управляющему и возмущающему воздействиям и для ошибок
по этим воздействи-ям……………………………………………….10
5. Анализ устойчивости системы. Определение запасов
устойчиво-сти………………………………………………………...12
6. Анализ зависимости статической ошибки системы от
изменения управляющего воздействия на систему……………….14
7. Совместный анализ изменения управляемой величины
объекта управления и системы от возмущающего воздействия
в статике. Определение статической ошибки системы по
возмущающему воздействию………………………………………15
8. Оценка качества управления по переходным функциям………16
9. Общие выводы по рабо-те………………………………………...19
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………….….20
СОДЕРЖА-НИЕ……………………………………………………...21




Комментарий:

САР разрежения в топке


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы