Описание объекта управления. Его статические и динамические характеристики
F3(α) – зависимость действующего значения выходного напряжения тиристорного регулятора от угла включения тиристоров;
Область устойчивости системы в области параметров ПИ регулятора
Исследовать процессы в системе (для выходного сигнала и ошибки) при действии на входе следующих сигналов
Исследование процессов для выходной переменной и ошибки системы при действии на входе сигналов задания, содержащих гармоническую составляющую
Навигация
F3(α) – зависимость действующего значения выходного напряжения тиристорного регулятора от угла включения тиристоров;
Автоматическая система регулирования температуры
25222
знака
0
таблиц
97
изображений
2.1.3. F3(α) – зависимость действующего значения выходного напряжения тиристорного регулятора от угла включения тиристоров;
Uc=220B;
Рис.5. Статическая характеристика нелинейности F3(u)
2.1.4. F4(uн) – нелинейная зависимость мощности электротеплового преобразователя (нагревателя) от напряжения;
Pн – мощность;
Rн – активное сопротивление нагревателя;
C – теплоемкость печи;
γ – коэффициент, моделирующий тепловое сопротивление теплоизоляции;
θ – температура;
θс- температура окружающей среды;
Рис. 6. Статическая характеристика нелинейности F4(u)
2.2 Линеаризация системы в рабочей точке
В нормально функционирующей САУ значение регулируемой и всех промежуточных величин незначительно отличается от требуемых. В пределах малых отклонений все нелинейные зависимости между величинами, входящими уравнение динамики, могут быть приближенно представлены отрезками прямых линий.
Для линеаризации системы воспользуемся общей статической характеристикой всех нелинейностей, а именно зависимостью мощности нагревателя от напряжения управления (нелинейностью типа Ограничение можно пренебречь, так как предполагается работа системы в рабочей точке). С помощью расчетов были установлены значения всех величин в рабочей точке системы, для данной зависимости это будут Pн=275 Дж и Up=1.046 В.
Суть линеаризации состоит в том, чтобы заменить нелинейную характеристику блоков системы прямой линией в окрестностях рабочей точки. Предполагая работу системы при малых отклонениях, можно пренебречь постоянной составляющей и заменить нелинейность линией типа y=k*x.
Т.к. для нашего случаю рабочая точка находится на линейном участке для линеаризации достаточно выбрать две координаты возле рабочей точки и найти уравнение прямой, проходящей через эти две точки. В итоге получаем Pн=476.19*Up.
Изобразим линию в одной системе координат с нелинейной характеристикой:
Таким образом мы заменяем нелинейные блоки системы F2, F3, F4 одним пропорциональным звеном с K=476.19. Таким образом структурная схема системы существенно упростилась:
2.3 Передаточные функции линеаризованной системы
2.3.1 П.ф. разомкнутой системы по выходной переменной относительно сигнала:
2.3.2. П.ф. замкнутой системы по выходной переменной относительно задающего и возмущающего воздействий:
;
;
2.4 Характеристическое уравнение системы:
Характеристический полином:
; 
; 
;
.
2.5 Анализ устойчивости линейной модели системы
По передаточной функции замкнутой системы можно судить о том, что система структурно устойчива (т.е. ее нельзя вывести из устойчивости, увеличивая общий коэффициент передачи). Объясняется это тем, что порядок п.ф. получается n=2, следовательно фазовый сдвиг не может превысить 180º без включения звена чистого запаздывания.
(Увеличенный масштаб)
Очевидно, что нет смысла определять устойчивость системы другими методами и искать запасы по амплитуде и фазе.
2.6 Определение показателя колебательности. Построение области устойчивости системы в плоскости параметров регулирующего устройства (Кр, Тр)
2.6.1 Показатель колебательности
Определяем эту величину Ммакс по формуле
P2+Q2=M2[(1+P)2+Q2], где
P- действительная часть ПФ разомкнутой системы
Q- мнимая часть ПФ разомкнутой системы.
Тогда получаем, что при ω=0 значение АЧХ максимально. Значит получаем М2=104/101=1,0297; тогда М=
Похожие работы
... на основе правил Госгортехнадзора с учетом местных условий и особенностей оборудования. Котел должен быть оборудован необходимым количеством контрольно-измерительных приборов, автоматической системой регулирования важнейших параметров котла, защитными устройствами, блокировкой и сигнализацией. Режимы работы котла должны соответствовать режимной карте, в которой указываются рекомендуемые ...
... . 6) на крышке 5; 2) провертывая коленчатый вал по ходу, подвести отверстие, а колпака 6 гидромуфты против смотрового отверстия; Рис. 5 Схема автоматического регулирования температуры охлаждающей жидкости: 1 — терморегулятор; 2, 3, 4, 5, 6 — рукава; 7 — кран управления приводом вентилятора; 8 — гидромуфта; а — путь масла при питании гидромуфты через терморегулятор; ь— ь масла при постоянно ...
... : - по маслу 20кПа - по воде 20,1кПа Максимальное рабочее давление: - масла 0,5Мпа - воды 0,5МПа Функциональная схема системы регулирования температуры смазочного масла приведена на рис. 9. Она содержит два маслоохладителя параллельно ...
... через ППТО с помощью трехходового клапана и обводного паропровода. В качестве резервного средства регулирования на случай чрезмерного повышения tв.п предусматривается аварийный впрыск. Принципиальная схема автоматической системы регулирования, температуры вторичного пара с помощью ППТО приведена на рис 11.28 (вариант а). Недостаток ППТО — существенная инерция по tв.п. 2. Регулирование с помощью ...
0 комментариев