СКАЧАТЬ:  atp-lab-4.zip [456,69 Kb] (cкачиваний: 52)

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №4

по дисциплине: “Автоматизация технологических

процессов и производств”

на тему: “Расчёт связанной САР”

Содержание

Основные сведения из теории. 3

Расчётная часть. 6

Анализ процессов регулирования. 12

расчёт связанной сар

         Цель работы: изучение и исследование связной системы автоматического регулирования (САР), сравнение переходных процессов в  несвязной и автономной САР, их сравнение.

Основные сведения из теории

         В практике автоматизации сложных технологических процессов встречаются люъекты регулирования, которые не удается расчленить на отдельные участки с незавивимыми оегулируемыми величинами. При этом перемещение одного регулирующего органа оказывает влияние на несколько регулируемых величин. В связи с этим рассмотрим методику определения настройки систем регулирования оюъектов с несколькими регулируемыми величинами и соответствующим числом регулирующих органов.

         Методы расчёта настройки связанных систем регулирования базируются на условиях автономности. Эти требования свдятся к следующему: путём введения дополнительных внешних связей и соответствющей настрйкой этих связей надо добиться, чтобы регулирующие воздействия каждого регулятора оказывали влияние только на свою регулируемую величину и практически не влияли на остальные регулируемые величины объекта. Дальнейший расчёт настройки регкляторов производится для каждого регулятора автономно, как в обычной схеме с одной регулируемой величиной, по динамическим зарактеристикам соответствующего регулируемого участка. Ограничимся рассмотрением объекта с двумя связанными регулируемыми величинами (рис. 1).

Рис. 1. Система связного регулирования

         Добится автономности контуров связной системы можно добиться если выполняюся условия:

         Поэтому практически достаточно иметь два основных регулятора с двумя компенсаторами, включенными согласно схеме на рис. 2.

Рис. 2. Система автономного связного регулирования

Для оценки степени взаимосвязности параметров объекта с целью выбора схемы системы регулирования вычисляют величину коэффициента взаимной связи:

где  – меньшая из рабочих частот двух контуров регулирования, рассчитанных без учёта перекрёстных связей, . Если , можно ограничиниться разработкой системы несвязанного регулирования. Если , разрабатывается система автономного ркгулирования.

Расчётная часть 

Дано:

-         передаточные функции объектов регулирования:

-         передаточные функции связей между объектами:

Требуется определить оптимальные настройки регуляторов и подобрать компенсаторы для связной САР без учёта и с учётом перекрёстных связей.

Решение задачи проведём с помощью программы MathCAD.

Задаём исходные данные:

1)    Расчёт настроек регулятора:

Расчёт будем производить методом Циглера-Никольса

Находим критическую частоту для обекта W11(p)

Находим критическую настройку П-регулятора

Находим оптимальные настройки для ПИ-регулятора

Находим критическую частоту для W22(p)

Находим критическую настройку П-регулятора

Находим оптимальные настройки для ПИ-регулятора

2) Расчёт компенсаторов

Рассчитаем частотные характеристики идеального компенсатора для регулятора Р1

По АФХ идеального компенсатора выбираем реальный компенсатор

Т.к. значение АФХ при рабочей частоте лежит в 4-ом квадранте в качестве реального компенсатора выбираем апериодическое звено. Рассчитаем его характеристики: коэффициент усиления kk12 и постоянную времени Tk12:

Рассчитаем частотные характеристики идеального компенсатора для регулятора Р2

По АФХ идеального компенсатора выбираем реальный компенсатор

Т.к. значение АФХ при рабочей частоте лежит в 4-ом квадранте в качестве реального компенсатора выбираем апериодическое звено. Рассчитаем его характеристики: коэффициент усиления kk21 и постоянную времени Tk21:

3) Построение переходных процессов

- для несвязной САР

- для автономной САР

Вычислим коэффициент взаимной связи

Т.к. коэффициент взаимной связи больше 0.2, следует разрабатывать автономную САР

Анализ процессов регулирования