Введение
Задание на курсовое проектирование
1 Предварительный расчёт системы
1.1 Составление структурной схемы и математической модел
1.2 Анализ системы
1.3 Расчёт параметров типовых регуляторов
1.3.1 ПИ-регулятор
1.3.2 ПИД-регулятор
2 Моделирование системы
2.1 Моделирование системы по задающему воздействию
2.1.1 Ступенчатое воздействие
2.1.2 Линейно нарастающее воздействие
2.2 Оптимизация параметров ПИД-регулятора
2.3 Анализ чувствительности системы
2.4 Моделирование системы по возмущающему воздействию
2.5 Моделирование системы с учётом запаздывания
2.6 Моделирование системы с учётом нелинейного элемента
2.6.1 Оценка влияния НЭ на переходные процессы при ступенчатом задающем воздействии
2.6.2 Оценка влияния НЭ на переходные процессы при ступенчатом возмущающем воздействии 25
3 Заключение..25
Список использованных источников..26
Приложение А .27
Целью курсового проекта является приобретение практических навыков расчёта и компьютерного моделирования типовых локальных систем автоматического управления (ЛСУ).
Выполнение курсовой работы делится на два этапа. Первый этап представляет собой предварительный расчёт САУ и включает в себя:
− составление в соответствии с предлагаемыми темами структурных схем объекта и замкнутой ЛСУ и предварительный расчёт параметров настройки ЛСУ по заданным показателям качества с использованием рекомендованной методики расчёта;
– эскизное проектирование технического обеспечения ЛСУ с использованием промышленных средств измерения, контроля и регулирования. На этом этапе уточняются параметры расчеётной модели системы в соответствии с параметрами технических средств, выбираемых по каталогам российских и зарубежных фирм- производителей средств автоматизации и управления.
На втором этапе (6-15 недели) выполняется:
− разработка программной модели исследуемой системы с применением элементов SIMULINK пакета программ MATLAB®. В качестве начальных условий и параметров модели используются данные предварительного расчета на первом этапе;
– компьютерное моделирование локальной системы, исследуются её динамические свойства при входных управляющих и возмущающих воздействиях, оценивается влияние малых изменений параметров объекта регулирования относительно расчётных значений и уточняются параметры настроек регулятора или корректирующего устройства (“вторичная” оптимизация ЛСУ).
Задание на курсовое проектирование
Система автоматического регулирования температуры
воды на выходе теплообменника в тепломагистрали
Описание системы.
Регулируемая величина y: температура воды ,°C. Регулирующее воздействие: расход холодной воды Q [м3/с]. Информация о температуре воды на выходе теплообменника ТО (поз. a на рис. П.1.1) поступает от термопары ТТ. Изменение расхода воды осуществляется регулирующим вентилем РВ (регулирующий орган (РО)) и электропневматическим серводвигателем EPS (исполнительное устройство (ИУ)). Функциональная схема системы регулирования с индикацией изображена на рис.П.1.1, поз. б. Сигнал от термопары 001 через измерительный компенсационный мост 002 и измерительный преобразователь 010, где слабый сигнал от 001 преобразуется в унифицированный токовый сигнал , поступает на вход регулятора 050 и на показывающий прибор (индикатор) 031. Регулятор формирует сигнал управления U и через серводвигатель 060 и регулирующий вентиль 070 изменяет расход Q холодной воды. Преобразователь 010 и регулятор 050 питаются от трансформатора 011.
Исходные данные для расчёта системы приведены в табл.1
Таблица 1.
|
|
000
|
Теплообменник
(ОР)
|
|
2,5££10,0 ]
[c]
[c]
|
|
|
001
|
Термопара (ТП)
|
|
[мВ/]
[c]
|
|
|
002
|
Измерительный мост
|
|
|
|
|
010
|
Измерительный
преобразователь
|
|
|
|
|
050
|
Регулятор
|
ПИ-регулятор
ПИД-регулятор
|
[c]
|
060
|
Электропнев-
матический серводвигатель
|
|
[мм/мА]
|
070
|
Регулирующий
вентиль (РВ)
|
|
[мм]
|
