Определение параметров моделей объекта методом “площадей” Симою М.П. по переходной кривой




МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра «Автоматизация технологических процессов и производств»

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Расчет настроек типовых регуляторов в одноконтурной АСР»

по курсу:

«Теория автоматического управления»

Вариант 16/3

 

Выполнил: студент гр. БАТ-14-01 Ахметов А.Р.

Проверила: старший преподаватель Таушева Е.В.

 

Уфа 2017г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Постановка задачи 3

1. Построение переходной кривой объекта по табличным данным 4

2. Определение параметров моделей объекта методом “площадей” Симою М.П.

по переходной кривой 5

3. Расчет переходных кривых методом обратного преобразования Лапласа.

Выбор рабочей модели 10

Постановка задачи

Цель работы:

- Определить настроечные параметры типового (ПИ, ПД, ПИД) регулятора в одноконтурной АСР, обеспечивающие минимум интегрального квадратичного критерия качества I0 при заданном ограничении (запасе устойчивости) М < МзадЕ < МЕ зад) или m > mзад.

- Выбрать промышленный регулятор и определить его настройки.

 

Порядок выполнения расчетов:

1. Построить переходную кривую объекта по табличным данным.

2. По переходной кривой методом «площадей» Симою М.П. определить параметры нескольких моделей объекта (площадь S1 рассчитать вручную).

3. По найденным передаточным функциям методом обратного преобразования Лапласа рассчитать и построить переходные кривые моделей (две точки одной из кривых рассчитать вручную). Выбрать рабочую модель, наиболее близкую к объекту.

 

Построение переходной кривой объекта по табличным данным

Вариант 16/3

∆х = 0,096 м3/час – изменение расхода;

∆y =∆Н – установившееся значение регулируемой величины;

τзап = 0,15 мин = 9 сек – запаздывание;

∆Ншк = 1 м – диапазон шкалы;

Мзад = 1,5 – показатель колебательности.

 

Таблица №1

t, с                            
∆у, мм   -1 -1,625 -2,125 -2,5 -2,517 -2,512 -2,37 -2,0 -1,375 -0,375 0,875 2,16 3,5

 

Кривая разгона по табличным данным показана на рисунке №1.1

Рисунок 1.1 – Кривая разгона по табличным данным

 

 

Определение параметров моделей объекта методом “площадей” Симою М.П. по переходной кривой

 

По построенной кривой по табличным данным видим, что объект без самовыравнивания.

Для определения параметров модели объекта без самовыравнивания методом площадей Симою М.П. необходимы некоторые преобразования.

Проведем из начала координат прямую ∆y1(t) параллельную асимптоте кривой разгона. Уравнение прямой:

∆y1(t)=А1t.

t, с                            
∆у, мм   -1 -1,625 -2,125 -2,5 -2,517 -2,512 -2,37 -2,0 -1,375 -0,375 0,875 2,16 3,5

 

где ;

Определим коэффициент усиления интегратора К1 по формуле:

Рисунок 2.1. – Уравнение прямой

Введем на рассмотрение новую функцию ∆y2(t) которая определяется по формуле:

∆y2(t)=А1t -∆y(t).

t, с                            
∆у, мм   -1 -1,625 -2,125 -2,5 -2,517 -2,512 -2,37 -2,0 -1,375 -0,375 0,875 2,16 3,5
∆у1, мм   1,34 2,68 4,02 5,36 6,7 8,04 9,38 10,72 12,06 13,4 14,74 16,08 17,42
∆у2, мм   2,34 4,305 6,145 7,86 9,217 10,552 11,75 12,72 13,435 13,775 13,865 13,92 13,92

 

Рисунок 2.2 – Новая функция ∆y2(t)

 

Определим коэффициент К2 по формуле:

Передаточная функция объекта с самовыравниванием имеет вид:

.

Методом Симою определим параметры ai и bi

Результаты расчетов коэффициентов ai и bi выполненных в программе Simou.exe показаны в Приложении №1.

а) Нормированная характеристика:

.

Нормированная характеристика показана на рисунке 2.3.

б) Вспомогательная характеристика:

Вспомогательная характеристика показана на рисунке 2.4.

Результаты расчетов нормированной и вспомогательной характеристик показана, в таблице №2.

Таблица №2

t, с                            
∆у2, мм   2,34 4,305 6,145 7,86 9,217 10,552 11,75 12,72 13,435 13,775 13,865 13,92 13,92
h(t)   0,17 0,31 0,44 0,57 0,66 0,76 0,84 0,91 0,97 0,99      
φ(t)   0,83 0,69 0,56 0,43 0,34 0,24 0,16 0,09 0,03 0,01      

 

Рисунок 2.3 – Нормированная характеристика

Рисунок 2.4 – Вспомогательная характеристика

t, с                            
∆у2, мм   2,34 4,305 6,145 7,86 9,217 10,552 11,75 12,72 13,435 13,775 13,865 13,92 13,92
h(t)   0,17 0,31 0,44 0,57 0,66 0,76 0,84 0,91 0,97 0,99      
φ(t)   0,83 0,69 0,56 0,43 0,34 0,24 0,16 0,09 0,03 0,01      

 

в) Рассчитаем площадь S1:

где t = 5; n = 13.

S1=5*(0,83+0,69+0,56+0,43+0,34+0,24+0,16+0,09+0,03+0,01+0+0+0+0,5) = 19,4

S1 = 19,4 Полученные значение и есть значение площади Симою S1.

S1 соответствует результатам вычислений в программе Simou.exe.

Остальные расчеты проведем на ЭВМ (программа Simou.exe).

 

Приложение №1 - Результаты расчетов коэффициентов ai и bi в программе Simou.exe

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-30 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: