ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ
Аппараты цеха подготовки шихты
Подготовка компонентов шихты
Возможные варианты и обоснование целесообразности выбора принятого решения
Анализ технологического процесса как объекта управления
Техническое обеспечение разрабатываемой системы автоматизации
Разработка принципиальной электрической схемы
Расчет АСР
Расчет одноконтурной системы регулирования температуры в сушильном барабане
Определение рабочей частоты
Разработка схемы внешних соединений
Анализ на соответствие требованиям безопасности и экологичности
Защита от вредных, опасных и аварийных факторов
Обеспечение экологической безопасности
Повышение устойчивости функционирования
Заключение
Заключение
Навигация
Расчет одноконтурной системы регулирования температуры в сушильном барабане
Автоматизация процесса подготовки шихты
168130
знаков
7
таблиц
12
изображений
3.4.2 Расчет одноконтурной системы регулирования температуры в сушильном барабане
Для нахождения настроек регуляторов воспользуемся методом Циглера-Никольса. Этот метод базируется на критерии Найквиста, из которого можно написать условие нахождения системы на границе устойчивости:
(4),
где 
– комплексный коэффициент усиления объекта,
– комплексный коэффициент усиления регулятора.
Суть метода заключается в том, что в регуляторе выключают интегральную и дифференциальную составляющие, т.е. С0 = 0и С2 = 0. Меняя настройку П-регулятора, выводим систему на границу устойчивости, т.е. добиваемся, чтобы в замкнутой системе совершались незатухающие колебания.
Далее находим передаточную функцию объекта регулирования и представляем ее в показательной форме. И для нахождения критической частоты 
и критической настройки 
нужно решить систему уравнений:
(5)
где 
- АЧХ объекта регулирования и регулятора,
- ФЧХ объекта регулирования и регулятора соответственно.
Для П-регулятора передаточная функция будет иметь вид: 
или в показательной форме 
, т.е. 
, а 
.
Тогда, для П-регулятора, система уравнений (5) примет вид:
(6)
И зная, что 
(7) и 
(8), найдем из второго уравнения системы (6) критическую частоту 
и подставив ее в 1-е уравнение системы найдем критическую настройку 
.
Мы нашли критическую настройку, при которой одноконтурная система, будет находиться на границе устойчивости, т.е. в ней будут происходить незатухающие колебания. Далее, для определения параметров регуляторов, используются эмпирические формулы. Для ПИ-регулятора оптимальные настройки принимают следующие значения:
(9), 
(10)
, 
Переходный процесс в одноконтурной системе (рис.1) при данных настройках регулятора имеет следующий вид (рис. 2):
Рис.1. Одноконтурная система с ПИ-регулятором при подаче на вход 1(t).
Рис. 2. Переходной процесс в одноконтурной системе при подаче на вход 1(t).
Рис. 3. Переходной процесс в одноконтурной системе при подаче на вход возмущения.
3.4.3 Исследование одноконтурной системы на устойчивостьДля исследования системы на устойчивость воспользуемся критерием Найквиста.
Найдем передаточную функцию разомкнутой системы. Она будет равна произведению передаточных функций регулятора и объекта управления:
(11)
Т.к. в передаточной функции присутствует одно интегрирующее звено, то данная система – астатическая с астатизмом первого порядка 
. Сделаем замену 
. Поскольку при 
, т.е. годограф претерпевает разрыв, поэтому чтобы воспользоваться критерием Найквиста введем вспомогательный годограф, который образует замкнутый контур, т.е. интегрирующее звено заменим апериодическим:
(12)
При 
годограф будет растягиваться и точка на действительной оси 
. В результате годографы совпадут за исключением точки 
. В соответствии с этим сформулируем критерий Найквиста для астатических систем: для определения устойчивости замкнутой системы годограф разомкнутой системы с астатизмом любого порядка добавляют дугой бесконечно большого радиуса до действительной положительной полуоси, а далее применяют первую или вторую формулировку критерия Найквиста, в зависимости от того устойчива или не устойчива разомкнутая система.
Корни характеристического уравнения разомкнутой системы отрицательны, значит разомкнутая система устойчива. Т.е. воспользуемся первой формулировкой критерия Найквиста, которая гласит: если разомкнутая система устойчива, то для устойчивости замкнутой системы необходимо и достаточно, чтобы годограф разомкнутой системы не обхватывал точку с координатой (-1 ; j0).
|
.
|
Рис.4. Годограф разомкнутой системы.
3.4.4 Расчет комбинированной АСРПри анализе сушильного барабана песка как объекта управления было выявлено наиболее сильно влияющее на режим его работы внешнее возмущение, которое можно измерить. Это – изменение температуры и влажности песка, поступающего на сушку. В этом случае целесообразно построение комбинированной АСР. Такая система позволяет максимально ослабить влияние контролируемого возмущения на регулируемую величину с помощью компенсатора, оставляя на долю регулятора с обратной связью отработку величины задания не полностью скомпенсированного измеряемого возмущения, а также тех возмущений, действующих на объект, которые измерить не удаётся.
Регулятор температуры будет получать ее текущее значение, учитывать текущее значение возмущения и воздействовать на регулирующий затвор на линии подачи газа с целью изменения его расхода. В качестве закона регулирования выбираем ПИ-закон, обеспечивающий астатическое регулирование достаточно высокого качества. Сигнал с устройства компенсации возмущения будем подавать на вход регулятора.
Похожие работы
... -блочную структуру управления, а также степень оснащения объекта управления устройствами контроля и управления. На функциональной схеме в дипломном проекте изображена система автоматизации процесса спекания агломерата на агломерационной фабрике ОАО «ММК им. Ильича» (лист 3). В соответствии с поставленными задачами разработаны контуры: - автоматического контроля температуры в зажигательном ...
... , феноло- и мочевиноформальдегидных смол, а также применяют в производстве пластмасс, резиновых изделий, бумаги, линолеума, искусственных волокон и немного в парфюмерии. Цель дипломного проекта - автоматизация технологического процесса получения диоксида титана. 3. Технология производства. 3.1 Описание технологического процесса. Очищенный в отделении ректификации тетрахлорид титана (ОТТ) насосом ...
... чугуна и повышения качества изложниц, снижение затрат возможно за счет использования дешевого местного сырья - металлоконцентрата. Предлагаемый способ использования металлоконцентрата в доменной шихте приводит к снижению себестоимости чугуна, уменьшению расхода кокса, повышение содержания марганца и хрома в чугуне. Влияние содержания металлоконцетрата в доменной шихте на показатели доменной ...
... флотационные ванны. Как правило, в рудах черных металлов (железных) содержание основного компонента гораздо выше, чем в цветных. Но и их иногда приходится обогащать. И если в цветной металлургии обогащение - одна из основных стадий передела, то в черной - это операция побочная, но имеющая немаловажное значение. Наиболее распространена в черной металлургии электромагнитная сепарация, основанная на ...
0 комментариев