Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Расчет параметров настройки регулятора.
Расчет параметров настройки регулятора определяется в выборе самого регулятора (закона регулирования). Выбор необходимого закона регулирования заключается в определении уравнения регулятора, а расчет его настройки в определении коэффициентов этого уравнения, что обеспечивает переходный процесс с показаниями качества регулирования, в наибольшей степени соответствующими технологическими требованиями, при этом используются оптимальные типовые переходные процессы: - граничный апериодический переходный процесс с минимальным временем регулирования, характеризующийся отсутствием колебаний (перерегулирования и минимальным регулирующим воздействием);
y2/ y1 = 20%
- процесс с 20%-ным перерегулированием - затухающий колебательный переходный процесс с минимальной квадратичной площадью отклонения (Fmin=Sminy2d ) В практических расчетах применяется графоаналитический метод определения законов регулирования. Этот метод заключается в том, что закон автоматического регулятора определяют с учетом динамических свойств объекта и технологических требований к качеству переходного процесса по экспериментальным данным (кривая разгона). Выбору типа регулятора предшествует определение динамических характеристик объекта: а) запаздывание, c (=62) б) постоянная времени Tоб, с (Тоб=270) в) отношение запаздывания к постоянной времени /Tоб г) коэффициент передачи (усиления) объекта Kоб=0,25 д) максимально возможные значения возмущения в автоматической системе регулирования по нагрузке, выраженные в процентах по ходу регулирующего органа X (X = 0,3) Необходимыми показателями качества регулирования в непрерывном режиме работы регулятора относятся: - Удоп - максимальное динамическое отклонение; - У доп=0,04 - У1/У2 - допустимое или желательное перерегулирование выраженное в процентах, У ст.доп=0,03 - tp доп - допустимое время регулирования tp доп = 500с 1. Определяем характер действия регулятора. Характер действия регулятора (позиционный, непрерывный, импульсный) ориентировочно выбираем по величине отклонения времени запаздывания к постоянной времени объекта.
/Тоб /Тоб=62/270=0,23 при /Тоб < 0,2 - регулятор релейного действия; при /Тоб < 1 - регулятор непрерывного действия;
при /Тоб > 1 - регулятор импульсного действия. 0,2 < /Тоб < 1 0,2<0,23<1 Выбираем регулятор непрерывного действия и выбираем 20%-ым процессом перерегулирования. Пользуясь исходными данными определяем динамический коэффициент регулирования Rg. Rg = f (/Тоб) - график Rg при заданных /Тоб для автоматической системы с 20%-ым перерегулированием. Rg=0,37; /Тоб= 0,23. Для нашего примера такими регуляторами могут быть: интегральный (И), пропорциональный (П), пропорционально-интегральный (ПИ) и пропорционально-интегральный- дифференциальный (ПИД) регуляторы. 1. Выбор закона регулирования регулятора. Максимальное значение регулируемой величины: Уо=Коб*Хо Уо = 0,25*0,3 = 0,075 Динамический коэффициент системы передачи из графика Rg = f(/Тоб) составит: И-регулятор: Rgu = 0,64 П-регулятор: Rgn = 0,37 ПИ-регулятор: Rgng = 0,32 ПИД-регулятор: Rgngn = 0,25
И-регулятор: Rgu = 0,64 * 0,075 = 0,048 П-регулятор: Rgn =0,37*0,075 = 0,0278 ПИ-регулятор: Rgnu = 0,32 * 0,075 = 0,024 ПИД-регулятор: Rgпид = 0,25 * 0,075 = 0,0188 У < Удоп Таким образом Уи -регулятора: У и > Удоп 0,048 > 0,02 Следовательно, И - регулятор не обеспечит заданное качество регулирования. Из графика = f (\Тоб) находим относительную величину остаточного отклонения в автоматической системе регулирования с 20%-ым перерегулированием. При установке П - регулятора = 0,0278 откуда относительная величина: = *Коб*Х = 0,0278 * 0,25 * 0,3 = 0,002 < стд 0,002 < 0,04 Если < стд,то по данному показателю П-регулятор подходит, если = стд, то следует выбрать регулятор с интегральной составляющей, обеспечивающей = 0. Для дальнейшего расчета выбираем ПИ - регулятор окончательно. 2. Определение времени регулирования Для выбранного ПИ - регулятора проверяем не будет ли превышено в АСР допустимое время регулирования. tp= (p/ зап)* где (р/ зап) определяется по графику (р/ з) = f(з/Тоб) Для П-регулятора: р/ з=5 Для ПИ-регулятора: р/ з= 12 Для ПИД-регулятора: р/ з= 8 Для нашего примера tp которые могут быть обеспечены в автоматической системерегулирования составляют: Для П-регулятора: tp = 5 * 62 = 310с Для ПИ-регулятора: tp = 12 * 62 = 744с
Для ПИД-регулятора: tp = 8 * 62 = 496с Для систем с П, ПИ и ПИД-регуляторами: t
310<500с 744 > 500с 496 < 500с Следовательно, оба регулятора(П и ПИД -регуляторы) обеспечивают заданное качество регулирования. Останавливаемся на ПИД- регуляторе, т.к. он более точно выполняет условие задания. 3. Оптимальные значения настройки регулятора. Коэффициент передачи: Кр=(Кр*Ко)/Ко где (Кр * Ко) =f(з/Тоб) определяем по графику: (Кр * Ко) =5,2 Кр= 5,2/0,25=20,7 Предел пропорциональности: = (1/Кр)*100%
Время интегрирования: Tu=(Tu/ з)* з где (Tu/ з) = f(з/Тоб) определяем по графику: (Тu/ з) =2 Tu =2*62 = 124с (Tg/)=0,4 Tg(Tg/)* = 0,4*62 = 24,8 с. Таким образом выбираем ПИД- регулятор с линейно статическими характеристиками и настроечными параметрами: =3,52% Tu=124c Tg=24,8c На основании кривой разгона определяем передаточную функцию объекта по следующим данным: Ко=0,25; Тоб.=270 с.; т=62 с. Передаточная функция: W(p)=Коб/Тобр+1* - р W(p)=0,25/270p+1* -62p Дифференциальное уравнение объекта Тоб dy/dt+y=(1- -(t /Tоб)) 270 dy/dt+y=(1- -(496/270)) На основании выданного задания и расчетных данных составляем сводную таблицу
Таблица 1
C
Исходные данные Среда Вода прямая захоложенная Максимальный массовый расход Gmax=50 т/час Минимальный массовый расход Gmin=30 т/час Перепад давления при максимальном расходе на Рро=1,6 кгс/см2 регулирующем органе Давление в линии при максимальном расходе Р1=8,02 кгс/см2 Температура до исполнительного устройства t=10oC Коэффициент кинематической вязкости =31,4*10-6см2/с Плотность р=999,7 кг/м3 Расходная характеристика регулирующего органа линейная
Расчет 1. Определяем максимальную пропускную способность регулирующего органа с учетом коэффициента запаса n=1,2.
К
Kv max=5000/1000* 0,9997*1,6=63м3/час 2. Предварительно по каталогу ГОСТ(у)14239-69 выбираем двухседельный регулирующий орган с учетом коэффициента запаса прочности n=1,2, имеющий: Кvy - n*Kv max Кvy = 1,2 * 63 = 15,6м3/час Выбираем 2x седельный регулирующий орган с параметрами Dy = 80мм, Kvy =100м3/ час. 3. Определяем число Рейнольдса Re=3540*Qv/vDy Re =3540*50000/31,4*10-6*80=8,8*109 Так как: Re > 2300 8,8 * 109 >2300 To влияние вязкости на расход не учитывается и выбранное исполнительное устройство проверяем на возможность возникновения кавитации.
4. Определяем коэффициент сопротивления регулирующего органа. =25,4*F2y/42K2vy =25,4*3,142*84/42*1002 5. По кривой кавитации находим Ккав. Ккав=f() Ккав=0,51 6.Определяем перепад давления, при котором возникает кавитация. Ркав= Ккав (Р1-Рн.п.) где Рн.п. при t=10 оС равно 0,68кгс/см2 Ркав = 0,51 * (8,02 - 0,68) = 7,4кгс/ см2 Ркав > Рро 7,4> 1,6 кгс / см2 Следовательно, выбранное исполнительное устройство будет работать не в кавитационном режиме и обеспечит заданный расход жидкости. Выбираем регулирующий орган с ранее найденной пропускной способностью: Kvy =100м3/ час и диаметром условного прохода Dy = 80
7. Определяем максимальный расход для выбранного регулирующего органа. G’max=Gmax*Kvy/Kv max G’max=50000*100/75,6=66137,6 кг/час 8. Определяем относительное значение расхода. max=Gmax/G’max max=50000/66137,6=0,76 min=Gmin/G’max min=30000/66137,6=0,45 9. Определяем диапазон перемещения затвора регулирующего органа с линейной расходной характеристикой для п=0 Smax=f(max) Smax=0,76 Smin=f(mix) Smin=0,45 Диапазон перемещения равен: S=Smax-Smin S=0,76-0,45=0,31 10. Выбираем регулирующий орган типа 25ч30нж. 4.2 Расчёт регулирующих клапанов. Исходные данные Среда пар Максимальный объемный расход Gmax=10m/час Минимальный объемный расход Gmin=6m/час Перепад давления при максимальном расходе на Рро=2,4кгс/см2 регулирующем органе Давление в линии при максимальном расходе Р1=8кгс/см2 Температура до исполнительного устройства t=220oC Коэффициент кинематической вязкости =1,7*10-6см2/с Плотность р=3,12кг/м3 Расходная характеристика регулирующего органа линейная Расчет 1. Определяем критический перепад давления.
Ркр=8/2=4кгс/см2 Рро< Ркр 2,4<4 2. Находим максимальную пропускную способность регулирующего органа с учётом коэффициента запаса n=1,2 для докритического режима течения. Kv max=Gmax/74* p* Ppo Kv max=10000/74* 3,12*0,24=117,57м3/час Kvy=n*Kv max=1,2*117,57=141,08м3/час 3. Выбираем односедельный регулирующий орган с диаметром условного прохода Dy = 100мм и условной пропускной способностью Kvy = 160м3/час. 4. Определяем число Рейнольдса. Re=3540*Gmax/v*p*Dy Re=3540*10000/3,12*1,7*10-6*100=3,2*107 Re>2300 3,2*107>2300 То влияние вязкости на расход не учитывается. 5. Максимальный относительный расход среды gnpmax определяем по формуле: gnpmax=Kv max/Kvv gnpmax=117,57/160=0,73 Из графика зависимости gnpmax = f(S) находим n=0,5. Уточняем значение n’ по формуле:
n’=n(Kvy/ *Kv max) Поправочный коэффициент находим из графика функции = f(Re); = 1 n’=0,5(160/1*117,57)=0,68 принимаем n=1 6. Определяем максимальный расход, обеспечивающий выбранный регулирующий орган. G’max=Gmax*(Kvv/Kv max) G’max=10000*160/117,57=13608,91кг/час 7. Определяем относительное значение расходов. max=Gmax/G’max max=10000/13608,91=0,73 min=Gmin\G’max min=6000/13608,91=0,44 8. Определяем диапазон перемещения затвора регулирующего органа с линейной расходной характеристикой для п=1. Smax=f(max) Smax=0,73 Smin=f(min) Smin=0,44 Диапазон перемещения равен: S=Smax-Smin S=0,73-0,44=0,29
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-13; просмотров: 628; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.133.111.85 (0.129 с.) |
