Система автоматического регулирование температуры теплоносителя зерносушилки - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Система автоматического регулирование температуры теплоносителя зерносушилки

Структурная схема нескорректированной системы автоматического управления и определение передаточных функций её звеньев. Метод логарифмических амплитудных частотных характеристик. Построение и реализация аналогового регулятора с пассивной коррекцией.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Самарский Государственный Технический Университет
По дисциплине "Теория автоматического управления"
Система автоматического регулирование температуры теплоносителя зерносушилки
1. Техническое задание на проектирование
3. Построение структурной схемы нескорректированной САУ и определение передаточных функций её звеньев
4. Оценка точности и анализ устойчивости исходной системы
6. Оценка показателей качества желаемой системы
7. Синтез последовательного корректирующего устройства
8. Реализация корректирующего устройства в виде аналогового регулятора с пассивной коррекцией
9. Построение и описание функциональной схемы скорректированной системы
1. Техническое задание на проектирование
Техническое задание на проектирование включает в себя исходные данные, позволяющие произвести синтез системы. К ним относятся функциональная схема нескорректированной САУ, сведения о принципе её действия, уравнения всех звеньев и их параметров, характеристики входных и возмущающих воздействии, показатели качества проектируемой САУ.
Для систем стабилизации задаются максимальная относительная ошибка системы н(в %), перерегулирование у(в %), и время переходного процесса. Кроме того, могут быть предъявлены и другие требования для индивидуализации КР. В частности, в данной курсовой работе время минимизируется при заданных и с учетом ограничений на значения выходного напряжения усилителя.
Задача синтеза системы автоматического управления заключается в выборе такой её структуры, параметров, характеристик и способов их реализации, которые при заданных ограничениях наилучшим образом удовлетворяют требованиям, предъявленным к системе.
Обычно часть проектируемой системы задана. Она является исходной или нескорректированной САУ. Параметры её функциональных элементов известны. В такой постановке задача проектирования сводится к определению корректирующего устройства КУ, обеспечивающего заданные показатели качества системы.
Наиболее простым и наглядным методом синтеза САУ является метод логарифмических амплитудных частотных характеристик (ЛАЧХ). Его идея основана на однозначной связи между переходным процессом в системе и её ЛАЧХ. По заданным динамическим показателям сначала строится желаемая ЛАЧХ, а затем путем графического построения осуществляется приближение к ней частотных характеристик исходной системы. В результате определяется ЛАЧХ КУ. Корректирующее устройство может включаться в канал управления последовательно или встречно-параллельно.
В рамках курсового проектирования синтез САУ осуществляется согласно заданию кафедры, которая определяет как содержание, так и объем курсовой работы. Решаемые задачи преследуют учебные цели, которые сориентированы на закрепление и расширение знаний по теории автоматического управления, развитию навыков и применение современных инженерных навыков, в том числе и с применением ЭВМ при разработке и изучению реальных САУ.
Система автоматического регулирование температуры теплоносителя зерносушилки
На рис. 3 показана схема САР температуры теплоносителя, поступающего в шахтную зерносушилку 1 из камеры смешивания 2, которая является объектом регулирования. В этой камере холодный воздух при температуре иХ смешивается с горячим воздухом температурой иГ. Соотношение горячего и холодного воздуха, а следовательно, и температура воздуха в камере смешивания иС зависят от угла поворота ц заслонки 3. Температура теплоносителя на входе зерносушилки измеряется терморезистором RД, включенным в мостовую схему, которая не только обеспечивает с помощью резистора R0 требуемую температуру, но и сравнивает напряжение UД, пропорциональное температуре иС, с задающим напряжением U0 (мостовая схема одновременно выполняет функции задающего и воспринимающего органов).
Сигнал разбаланса мостовой схемы (сигнал рассогласования) ДU = U0 -UД усиливается усилителем 4, выходное напряжение которого Uy управляет исполнительным двигателем 5. Последний через редуктор 6 перемещает заслонку 3, тем самым изменяет величину регулирующего воздействия ц на входе объекта регулирования. За счет соответствующего изменения угла поворота заслонки и компенсируется отрицательное влияние внешних возмущений f (изменение температуры, влажности атмосферного воздуха и др.), действующих на объект регулирования. При исследовании САР в качестве главного возмущения следует рассматривать изменение температуры атмосферного воздуха, приняв условно, что его влажность не меняется. Динамические свойства элементов САР описываются следующей системой уравнений:
- электродвигатель совместно с редуктором (при условии, что момент сопротивления на валу двигателя Мс = const),
Физический смысл переменных, входящих в уравнения отражен в описании САР. Параметры Тс, Тя, Тм, Тя - постоянные времени, с; kc, kf, kA, ky, k0 - коэффициенты передачи. Выходной сигнал усилителя ограничен уровнем 220 В. Заданная температура теплоносителя иС = 120 °С.
3. Построение структурной схемы нескорректированной САУ и определение передаточных функций её звеньев
1)Найдем передаточную функцию объекта управления (камера смешивания)
2) Найдем передаточную функцию электродвигателя
3) Найдем передаточную функцию усилителя
4) Найдем передаточную функцию датчика температуры
4. Оценка точности и анализ устойчивости исходной системы
Приведем схему САР к единичной обратной связи
Разложим звенона более простые звенья, для этого определим колебательное оно или апериодическое
Характеристическое уравнение знаменателя
звено апериодическое, иначе колебательное
Для оценки устойчивости используем пакет программ MATLAB и его модуль Control System Toolbox
Задаем передаточную функцию разомкнутой системы
>> W=tf([4.5],[0.000061 0.000467 3.75 3.31 1 0])
Определяем запасы по фазе и амплитуде
Запас по амплитуде достаточен Gm=14,1 dB и входит в рекомендуемый запас 6-20dB.
Запас по фазе достаточен Pm=40,5 deg и входит в рекомендуемый запас 30-60deg.
Определяем устойчивость по критерию Найквиста
Охватывает точку (-j;0), значит по критерию Найквиста разомкнутая система не устойчива.
Построим замкнутую систему н. основе разомкнутой
Определяем запасы по фазе и амплитуде
Определяем устойчивость по критерию Найквиста
Не охватывает точку (-j;0), значит по критерию Найквиста замкнутая система устойчива. Годограф замкнутой системы проходит дальше от точки (-j;0), чем годограф разомкнутой системы, значит замкнутая система более устойчива.
Построим ЛАЧХ исходной нескорректированной системы
н =1, k=4.5, ТД=1.3, TС=1.3, T1=0.0157, T2=0.0023
L(щ)=20lgA(щ)=20lg|W(jщ)|=20lg4.5 -20lg
Звенья апериодические и каждое из них изменяет наклон на
Для построения желаемой ЛАЧХ необходимо найти желаемый передаточный коэффициент:
Находим частоту среза по графику 5.24
Строим на миллиметровке ЛАЧХ исходной и желаемой системы, находим ЛАЧХ корректирующего устройства как результата вычитания ЛАЧХ исходной системы из ЛАЧХ желаемой.
6. Оценка показателей качества желаемой системы
Записываем передаточную функцию желаемой ЛАЧХ и вычисляем запасы по фазе и амплитуде, устойчивость по критерию Найквиста в пакете MATLAB.
Определяем запасы по фазе и амплитуде
Построенная MATLAB ЛАЧХ совпадает с построенной на миллиметровке, запасы по фазе и амплитуде улучшились по сравнению с исходной MATLAB ЛАЧХ
Определяем устойчивость по критерию Найквиста
Определяем устойчивость по критерию Найквиста
Диаграмма желаемой системы проходит дальше от точки (-j;0), чем исходной, поэтому она более устойчива.
7. Синтез последовательного корректирующего устройства
В результате вычислений в предыдущем пункте мы получили исходную и желаемую ЛАЧХ. ЛАЧХ корректирующего устройства получается в результате вычитания
По графику строим передаточную функцию корректирующего устройства.
По графику ЛАЧХ корректирующего устройства на миллиметровке находим
>> W=tf([0.65,43.44,65.5,25.1],[0.000000011,0.000014,0.0067,1])
0.65 s^3 + 43.44 s^2 + 65.5 s + 25.1
1.1e-008 s^3 + 1.4e-005 s^2 + 0.0067 s + 1
Определяем запасы по фазе и амплитуде
Определяем запасы по фазе и амплитуде
Построенная MATLAB ЛАЧХ КУ совпадает с построенной на миллиметровке
8. Реализация корректирующего устройства в виде аналогового регулятора с пассивной коррекцией
Представим передаточную функцию корректирующего устройства в виде
Первая часть корректирующего устройства
ky1 = k1•k = 2.92 • 0.00169 =0.00493
Вторая часть корректирующего устройства
ky1 = k1•k = 2.92 • 0.00169 =0.00493
Третья часть корректирующего устройства
9. Построение и описание функциональной схемы корректирующего устройства и скорректированной системы
Я изучила схему САР на примере регулирования температуры теплоносителя зерносушилки. Я рассчитала и построила передаточную функцию звеньев САР и всей системы в целом, рассчитала ошибку по возмущению и по задающему воздействию. При помощи MATLAB построила ЛАЧХ и ЛФЧХ, определила запас по фазе и амплитуде. Построила на миллиметровке ЛАЧХ исходной системы, желаемой и как результат их вычитания ЛАЧХ корректирующего звена, по которой определила его передаточную функцию и физическую схему.
Вывод: Я приобрела навыки анализа САР.
Определение передаточных функций звеньев системы автоматического регулирования (САР). Оценка устойчивости и исследование показателей качества САР. Построение частотных характеристик разомкнутой системы. Определение параметров регулятора методом ЛАЧХ. курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.05.2013
Системы автоматического регулирования положения, функциональная связь элементов САР. Структурная схема следящей системы, управление перемещением. Определение передаточных функций. Построение логарифмических амплитудной и фазовой частотных характеристик. контрольная работа [230,0 K], добавлен 22.01.2015
Структурная схема исходной системы автоматического управления и ее параметры. Асимптотическая ЛАЧХ нескорректированной САУ с дополнительным коэффициентом усиления в разомкнутом состоянии. Моделирование частотных характеристик нескорректированной системы. контрольная работа [1,2 M], добавлен 03.05.2017
Технические средства автоматизации. Идентификация канала управления, возмущающих воздействий. Определение передаточных функций АСР. Расчёт системы управления с помощью логарифмических амплитудных характеристик. Анализ работы системы с ПИ регулятором. контрольная работа [240,5 K], добавлен 22.04.2011
Выполнение синтеза и анализа следящей системы автоматического управления с помощью ЛАЧХ и ЛФЧХ. Определение типов звеньев передаточных функций системы и устойчивости граничных параметров. Расчет статистических и логарифмических характеристик системы. курсовая работа [1,9 M], добавлен 01.12.2010
Функциональная и структурная схемы непрерывной системы автоматического управления печатной машины, принцип ее работы. Определение передаточной функции исходной замкнутой системы, логарифмических частотных характеристик, ее корректировка и устойчивость. курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.12.2010
Назначение и условия эксплуатации локальной системы автоматического управления (ЛСАУ). Подбор элементов и определение их передаточных функций. Расчет датчика обратной связи и корректирующего устройства. Построение логарифмических характеристик системы. курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.03.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Система автоматического регулирование температуры теплоносителя зерносушилки курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Сочинение На Тему Мой Район По Английскому
Реферат: Технічне обслуговування та ремонт ходової частини колісних екскаваторів
Итог Воспитания Митрофана Простаковой Сочинение 8 Класс
Курсовая работа по теме Розрахунок та синтез системи радіолокаційної станції
Курсовая работа по теме Расчет и проектирование стержневой сварной конструкции
Контрольная Работа На Present Simple 6 Класс
Реферат по теме Головные боли. Боли в брюшной полости. Искривление позвоночника
Проектирование Ис Приемной Комиссии Вуза Реферат
Мировой кризис задолженности: причины и последствия
Практическая Работа На Тему Оценка Собственности
Сочинение На Тему Талантливый Человек
Реферат: Редакторский анализ статьи "Брат динозавра – крокодил". Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Перевод английских неологизмов
Реферат: Управление складским хозяйством предприятия туризма
Лекция На Тему Амины
Реферат: Устав муниципального образования и практика его реализации . Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат На Тему Матэрыалы Справаводства Переяду Вялікага Літойскага(Хіv-Xviii Ст.). "Літойськая Метрыка"
Что Такое Доброта Определение Для Сочинения 9.3
Статья: Экологическая этика и биологическое природопользование
Курсовая Работа На Тему Международное Космическое Право
Формирование правового государства в Республике Беларусь - Государство и право курсовая работа
Министерство чрезвычайных ситуаций Республики Башкортостан как объект управления - Государство и право курсовая работа
Августовский путч - История и исторические личности реферат