Синтез автоматической системы стабилизации пара в парогенераторе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2.Модель системы при другом Ткв, настройки цифрового регулятора равны настройкам непрерывного.

Найдем Т_кв, с помощью Linreg. Оптимальные настройки дискретного объекта установим, как у непрерывного  (К_п=11,99; Т_и=3,92; К_п /Т_и = 3,06).

М_рас=2,38+0,1*2,38=2,618

Т_кв=0,285

Параметры, характеризующие качество работы моделированной САР с непрерывным и цифровым регулятором при отработке задания  и внутреннего возмущения, приведены  в Таблице 12.

 

Таблица 8.

 

Параметр	При отработке задания		При отработке внутреннего возмущения
	Непрерывный регулятор	Цифровой регулятор	Непрерывный регулятор	Цифровой регулятор
Максимальный выброс регулируемой величины	50	50,05	43	44
Степень затухания	0,76	0,76	0,78	0,78
Время регулирования	39	39	38	38

 

Степень затухания:

, где А₁ и А₂ – первая и вторая амплитуды на графике.

Максимальный выброс регулируемой величины:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

В данной курсовой работе были решена задача синтеза  автоматизированной системы стабилизации Ph.

Для этого:

1. определен период квантования Т_кв=1;
2. получена Z – передаточная функция ОУ;
3. получено разностное уравнение ОУ и построены временные характеристики в аналоговой и дискретной форме;
4. построены КЧХ для непрерывного и дискретного ОУ;
5. рассчитаны оптимальные параметры настройки непрерывного и цифрового ПИ-регулятора. Модель системы управления для непрерывного объекта управления (К_п=11,99; Т_и=3,92; К_п /Т_и = 3,06) и дискретного объекта управления (К_п=10,265; Т_и=4,16;  К_р /Т_и = 2,47; Т_кв=1);

6. по этим  параметрам  и заданным условиям  в среде MATLAB была смоделирована  система управления (система стабилизации давления пара в парогенераторе).

В ходе выполнения курсовой работы были приобретены навыки работы в средах Linreg и MATLAB+Simulink.

 

Список  литературы

 

1. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергитическими процессами: Учебник для вузов. – М.: Энергоиздат, 1985.
2. Дьяконов В.П. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5 в математике и моделировании: Полное руководство пользователя. – М.: СОЛОН-Пресс. 2003. – 576 с. ил.

 

Приложение

 

 Таблица 1. Значения временных характеристик непрерывного и дискретного объектов.

 

t	Непрерывный	Дискретный объект h [kT]
	объект h (t-τз)
0	0	0
1	0	0
2	0	0
3	0,008091	0,00808
4	0,023411	0,0237
5	0,039495	0,039497
6	0,054256	0,05426
7	0,067174	0,06715
8	0,078263	0,07827
9	0,087707	0,08771
10	0,095723	0,09572
11	0,102515	0,10252
12	0,108268	0,10827
13	0,113139	0,11314
14	0,117262	0,11726
15	0,120753	0,12075
16	0,123707	0,12371
17	0,126208	0,12621
18	0,128326	0,12833
19	0,130118	0,13012
20	0,131635	0,13164
21	0,132919	0,13292
22	0,134006	0,13401
23	0,134926	0,13493
24	0,135705	0,13571
25	0,136364	0,13636

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2. Значения КЧХ непрерывного объекта.

 

w	Re	Im
0	0,14	0
0,07	0,10572	-0,0735
0,14	0,046468	-0,09545
0,21	0,003735	-0,08509
0,28	-0,02012	-0,06596
0,35	-0,03171	-0,04714
0,42	-0,03608	-0,03107
0,49	-0,03622	-0,01808
0,56	-0,03393	-0,00793
0,63	-0,03029	-0,00022
0,7	-0,026	0,005439
0,77	-0,0215	0,009402
0,84	-0,01708	0,011986
0,91	-0,01291	0,013464
0,98	-0,00911	0,014071
1,05	-0,00574	0,014004
1,12	-0,00283	0,01343
1,19	-0,00036	0,012487
1,26	0,00167	0,01129
1,33	0,003289	0,009931
1,4	0,004531	0,008485
1,47	0,005432	0,007014
1,54	0,006029	0,005564
1,61	0,00636	0,004172
1,68	0,006462	0,002866

 

 

Таблица 3. Значения КЧХ дискретного  объекта.

 

w	Re	Im
0	0,13942	0
0,07	0,10178	-0,07812
0,14	0,037054	-0,09917
0,21	-0,00853	-0,08449
0,28	-0,03232	-0,06061
0,35	-0,0419	-0,0379
0,42	-0,04316	-0,01919
0,49	-0,03976	-0,00484
0,56	-0,03391	0,005535
0,63	-0,027	0,012503
0,7	-0,01993	0,016672
0,77	-0,01324	0,018612
0,84	-0,00728	0,018842
0,91	-0,00222	0,017816
0,98	0,001857	0,015923
1,05	0,00496	0,013489
1,12	0,007144	0,010778
1,19	0,008498	0,008001
1,26	0,009128	0,005319
1,33	0,009153	0,002852
1,4	0,008693	0,000681
1,47	0,007863	-0,00114
1,54	0,006774	-0,00259
1,61	0,005525	-0,00366
1,68	0,004204	-0,00438

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4. Зависимости К_п от Т_и для непрерывного объекта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6 Выход системы при отработке задания

 Рисунок 7 Выход с ПИ-регулятора при отработке задания

 

 

Рисунок 8 Выход системы при отработке внутреннего возмущения

Рисунок 9 Выход с ПИ-регулятора при отработке внутреннего возмущения

 Рисунок 10 Выход системы при отработке задания

 Рисунок11 Выход с ПИ-регулятора при отработке задания

 Рисунок 12 Выход системы при отработке внутреннего возмущения

 Рисунок 13 Выход с ПИ-регулятора при отработке внутреннего возмущения