Материал: Д6590 Данин ВБ Автоматизированные комплексы

А. Номинальное значение g2 =10 кг за сек. Возмущение dg2 = 2 кг/с. Из обработки графика: Динамический заброс δdh =A1 = 2 – 1,86 = 0,14 м.

Продолжительность заброса dτd = 100 – 25 = 75 с. Коэффициент затухания колебаний

φ = A3/A2·100 = (2–1,96)·100/(2,06–2) = 66 %.

Время регулирования τp = 500 – 25 = 475 с

Б. Номинальное значение gm =20 кг/сек. Возмущение dgm = 4 кг/с.

Из обработки графика: Динамический заброс δdh =A1 = 2,13 – 2,0 = 0,13 м. Продолжительность заброса dτd = 115 – 25 = 70 с.

Коэффициент затухания колебаний

φ = A3/A2·100 = (2,075 – 2,0)·100/(2,0 – 1,92)= 94 %.

Время регулирования τp > 1000 с

Рис. 13. Переходная характеристика САР бака-дозатора. Параметры настройки ПИД-регулятора: kp = 90 % ХРО/м, tp = 0,1 с, ts = 50 с.

(Переходный процесс с минимальной интегральной ошибкой)

На рис. 13 показан переходный процесс при настройке регулятора на минимальную интегральную ошибку, при котором симмет-

46

ричность колебаний сохраняется, снижается динамический заброс и его продолжительность, но существенно возрастает время регулирования. Так, при возмущении по каналу подачи жидкости в бак dgm (рис. 13, Б) время регулирования p>1000 с. Кроме того, при такой настройке колебательный процесс при работе САР приближается к границе устойчивости.

47

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Программное обеспечение

(Диск в конверте)

48

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Задание на выполнение самостоятельной работы

Астатические несбалансированные объекты в диапазоне варьирования переменных x, y и z являются звеном неустойчивым. На рисунке 1, Б приведены переходные (разгонные) характеристики такого объекта. При появлении рассогласования = y – x выходной параметр z начинает нарастать или убывать в зависимости от знака и величины рассогласования вплоть до предельных значений.

Астатическими несбалансированным объектами автоматиза-

ции являются:

1.Холодильная камера для хранения или заморозки продуктов. Регулируемый параметр z – температура воздуха в камере. Канал управления y – включение и отключение компрессора холодильной установки. Возмущения x – теплопритоки в объѐм воздуха камеры (инерционное звено) из продукта, через ограждения и т. п.

2.Ресивер в комплексе подготовки сжатого воздуха для технологического процесса. Регулируемый параметр z – давление воздуха в объѐме ресивера (инерционное звено). Канал управления y – включение и отключение воздушного компрессора, заполняющего ресивер. Возмущение x – отбор сжатого воздуха из ресивера для технологических потребностей.

3.Бак для нагревания и выдержки при заданной температуре партии жидкости с подводом энергии от электронагревателя (ТЭНа). Регулируемый параметр z – температура продукта в баке (объѐм жидкости в баке – инерционное звено). Канал управления y – включение и отключение электропитания ТЭНа. Возмущения x – частичная и полная замена объѐма нагретой жидкости в баке на холодную, а также потери тепла в окружающую среду.

4.Бак-накопитель для хранения жидкостей. Регулируемый параметр z – высота столба жидкости. Канал управления y – включение насосной станции. Возмущение x – отбор воды потребителями.

5.Климатическая камера с системой поддержания влажности при стабильной температуре. Регулируемый параметр z – относительная влажность в камере. Канал управления y – подача пара из парогенератора в камеру. Возмущение x – влаговыпадение за счѐт отдачи тепла через изоляцию.

49

К сбалансированным астатическим объектам относятся:

6.Бак для нагревания и выдержки при заданной температуре партии жидкости, подвод энергии от энергоносителя (пар, горячая вода) циркулирующего через «рубашку» или через змеевик, размещѐнный в баке. Регулируемый параметр z – температура жидкости в баке. Канал управления y – величина закрытия клапана подачи энергоносителя в «рубашку». Возмущения x – частичная или полная замена объѐма нагретой жидкости

вбаке на холодную, вызывающая изменение теплопритока от энергоносителя в объѐм бака, а также потери тепла в окружающую среду.

7.Установка насыщения воздухом, например, смеси зефирной массы или мороженого (взбивания). Регулируемый параметр z – плотность смеси на выходе из установки. Канал управления y – величина закрытия клапана подачи сжатого воздуха в смеситель. Возмущения x – изменение количества и плотности смеси на входе в установку.

8.Бак-дозатор с системой поддержания уровня. Регулируемый параметр z – уровень воды в баке с заданным значением. Управляющее воздействие y – величина открытия рабочего органа. Возмущающее воздействие x – отбор воды

9.Камера термообработки колбасных изделий. Регулируемый параметр z – температура в центре колбасного батона, управляющее воздействие y – подача энергоносителя (перегретого пара) в камеру. Возмущающее воздействие x – поступление новой партии сырья, потери сырья через поверхности стен.

10.Конвейерная линия для заморозки полуфабрикатов (пельменей, котлет). Регулируемый параметр z – температура в зоне обработки. Управляющее воздействие y – регулирование холодопроизводительности за счѐт изменения числа оборотов компрессора. Возмущающее воздействие x – поступление новой партии продукции на конвейер.

При выполнении самостоятельной работы необходимо:

1.Представить схему объекта управления.

2.Выполнить структурно-параметрический анализ выбранного

объекта.

3.Математически описать состояние каждого элемента объекта управления.

4.используя программное обеспечение, которое прилагается на диске, получить переходные характеристики для различных возмущений.

5.Дать пояснение полученных результатов.

50