ТЕХНИЧЕСКИ  УНИВЕРСИТЕТ - СОФИЯ

---------

КУРСОВ ПРОЕКТ

по

“ Автоматизация на технологичните процеси “

на

Николай Бонев Ангелов   

  III курс  фак.N

°

01017154   6 група 

специалност “Робототехнически системи”

----------

София

1997 г.

З А Д А Н И Е

за

К У Р С О В  П Р О Е К Т 

 

по дисциплината 

“Автоматизация на технологичните процеси”

I. ОБЕКТ

Зададен   е   следния   технологичен   обект   -  Нагревателен   кладенец   със   регулируема 

величина к гориво въздух.

 На фиг.1 е показана структурната схема на обекта за автоматизация . 

II. ЗАДАЧИ

.

1

. Да се направи кратко описание на зададения  технологичен процес обект.

2. 

Да   се   апроксимират   преходните   характеристики   по   двата   канала   с   апериодично 
звено от първи ред и звено с чисто закъснение .

3

. Да се определи законът за регулиране при преходен процес ако:

- пререгулиране  

σ

=0%

- максималното въздействие , приведено към входа е y=20%
- максималното динамично отклонение е x

m

=0,16, 

- пределно допустимо време за регулиране  t

p

=7,98,s

-остатъчна грешка при регулиране 

δ

=0

3. 

Да се настрои регулатора в едноконтурната система по типов  преходен процес

4

. Да се построи  преходният процес на затворената система с избрания и настроен 

регулатор при единично въздействие по задание.

5.  

Да   се   определят   следните   показатели   за   качеството   на   преходния   процес   на 

затворената система:

- време за регулиране  - 

t

p 

;

- максимално динамично отклонение - 

x

m

 ;

- пререгулиране - 

σ

;

6.   Да   се   определят   запасите   по   модул   и   фаза   на   системата   за   автоматизация   и   се 

анализира връзката между тях и показателите на качеството на регулиране.

7.  

Да   се   синтезира   компенсатор   в   комбинирана   схема   със   зададени   преходни 

характеристики   на   обекта   по   канала   за   управление   и   по   канала  за   смущение     и   настроен 
регулатор.

8.

 Да се определи най-доброто приближение на временните и честотни характеристики 

на получения компенсатор към характеристиките на технически  реализируеми решения.

9.

  Да   се   предложи   подходящо   схемно   решение   на   технически   реализируемо 

приближение на получения компенсатор.

10. 

За затворената система да се определи периодът на дискретизация в случай на 

цифрова   реализация   на   управлението   ,   ако   параметрите   на   аналоговия   регулатор   запазват 
стойностите си.

1. Теоретични сведения за обекта:

При автоматизация на нагревателни кладенци с регулируема величина на съотношение гориво 
въздух се автоматизира процеса горене. Когато е възможно горящия агент да променя своите 

2

f

W

f

(p)

y

õ

èçõ

W

0

(p)

ôèã.1

параметри   е   необходимо   при   едно   и   също   количество   гориво   да   се   подават   различни 
количество въздух за да се получи пълно изгаряне без излишък от въздух.

Качествен показател отразяващ правилно смесване но горивото с въздуха може да бъде 

t на процеса или така наречения излишък на въздуха.

2. Апроксимиране на преходните характеристики
3. 

Апроксимиращите уравнения за двата случая в операторен вид са :

(

)

( )

( )

(

)

( )

( )

T p

x

p

k y p e

T p

x

p

k f p e

out

p

f

out

f

p

f

0

0

1

1

0

.

.

.

.

.

.

+

=

+

=

−

−

τ

τ

 

Трите   параметъра   в   уравнението   (предавателния   коефициент   ,   времеконстантата   и 

закъснението ) се определят графично .

к

0

=-0.0089

kf= 0.0063

Т

0

= 5

Т

f

= 7.5 , s

τ

0

 = 3.3 , s   

     

τ

f

 = 2.5 , s

Предавателните функции с конкретните стойности на параметрите са:

( )

( )

W p

p

e

W p

p

e

p

f

p

0

3, 3

2 5

0 0089

5

1

0 0063

7 5

1

=

−

+

=

+

−

−

.

.

,

.

. .

.

. .

3. Настройка на регулатора

За настройка на регулатора се избира експресна методика чрез таблици и номограми 

[3]

 . При известни параметри на обекта от номограмите за 

σ

=0% 

 се  определят параметрите 

на регулатора:

k

p

=-161

T

И

=7,92 , s

Т

d

=1,32,  s

4.Построяване  на  преходния  процес  на  затворената   система  с   избрания  и 

настроен регулатор при единично смущаващо въздействие:

-по задание

фиг.2

Предавателната функция на затворената система Ф

у

(p) по задание

 

е:

( )

( )

( )

( )

( ) ( )

Φ

y

out

p

p

p

x

p

y p

W p W p

W p W p

=

=

+

0

0

1

.

( )

 

При известни предавателни функции на обекта и регулатора съответно 

3

 x

зад

 x

out

(p)

 

W

p

(p)

 W

0

(p)