Выбор каналов регулирования. Структурно-параметрический синтез объекта управления.

Выберем регулирующие воздействия для стабилизации уровня в емкости и температуры. Для этого обратим внимание на значение безразмерного коэффициента передачи. Но не стоит забывать и о практической реализации канала.

Для регулирования температуры есть 4 канала: t₁→t, t₂→t, v₁→t, v₂→t. Использовать первые два канала не целесообразно, так как потребуется дополнительное оборудование. Рассматривая два других канала наибольший безразмерный коэффициент имеет канал  v₁→t. Таким образом, для стабилизации температуры на заданном уровне будем использовать канал v₁→t.

Теперь рассмотрим канал для регулирования уровнем. Для этого параметра возможно применение трех каналов: v₁→h, v₂→h и  f0→h. Наибольший безразмерный коэффициент передачи имеет канал f0→h. Поэтому для регулирования уровнем выберем сечение трубопровода.

Главным замечанием, для этих каналов является то, что эти они оказывают воздействие на другие регулируемые параметры. В частности переменная  v₁ одновременно является и регулирующей переменной и переменной возмущения.

    На основании всего вышесказанного составим структурную схему объекта.

Рис.14. Упрощенная структурная схема объекта

Составим математическую модель в виде системы передаточных функций:

 

 

 

Заключение

По итогам выполнения курсовой работы на тему: «Анализ типового технологического процесса как объекта управления» можно сделать несколько выводов.

Была разработана концептуальная модель теплообменника смешения со свободным истечением жидкости. После чего для данного объекта было составлено математическое описание для условий статики и динамики.

По составленным системам уравнений, с использованием программы MathCad была разработана программа для исследования статических и динамических свойств объекта. Результаты исследования позволили составить таблицу, которая содержала численное значения постоянных времени и коэффициентов передачи для каналов. (В данном случае было рассмотрено 8 каналов регулирования). Кроме того можно отметить, что данный канал описывается апериодическим звеном первого порядка. Из статических и динамических характеристик стоит отметить, что параметр f0 никак не влияет на температуру.

Заключительным этапом курсовой работы был выбор регулирующих и регулируемых параметров. Наш объект имеет две регулируемые величины: уровень и температура, поэтому получаются два канала регулирования: f0→h и v₁→t

 

 

                                                    

 

Список использованной литературы

1. Материалы лекций по курсу «Технологические процессы автоматизированных производств»;

2. Волкова Г.В., Лабутин А.Н., Невиницын В.Ю. Практикум по основам анализа технологических процессов как объектов управления. Учеб. пособие. Иваново,2018. - 121 с.;

3. Лабутин А.Н., Волкова Г.В. Технологические процессы и производства. Часть 1.: Учебн. пособие. Иваново, ИГХТУ, 2010. – 95 с.;

4. Кирьянов Д.В. Mathcad 13. СПб.: БХВ,- Петербург 2006 г.;

5. Теория автоматического управления: учебник для вузов / В. Я. Ротач. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательский дом МЭИ, 2008. — 396 с., ил.

 

 

 

Приложения

Приложение 1.

Листинг программы для исследования статики

 

Приложение 2

Листинг программы для исследования динамики