Проектирование системы автоматического управления утилизации тепловой энергии
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
того воспользуемся функцией:
>> margin(z); grid
По графику аппроксимируем ЛАЧХ стандартными наклонами -20, +20 дБ/дек. Получим частоты излома (сопряжения).
c-1;
c-1.
Логарифмическая амплитудно - частотная характеристика и логарифмическая фазово-частотная характеристика разомкнутой системы
Вывод: запасы устойчивости не соответствуют заданным в техническом задании, следовательно, система нуждается в коррекции.
Для построения ЖЛАЧХ необходимы следующие исходные данные:
-максимальная допустимая ошибка e = 0.05;
-перерегулирование s = 30%;
-время регулирования tр = 10 мин.
Частота рабочей точки определяется выражением.
где =60 В/сек - скорость обработки сигнала; =5,5 В/сек2 - ускорение изменения входного сигнала
Найдем значение амплитуды рабочей точки:
Координаты рабочей точки запретной зоны имеют вид:
20Lg (26,8)=28,6
А(lk, 20lgAр), то есть А (0,092; 28,6).
Точка А (0,092; 28,6) является рабочей точкой, для построения запретной зоны. Проводим через рабочую точку прямую с наклоном минус 20 дБ\дек. Зона находящаяся ниже построенной прямой является запретной и построение ЖЛАЧХ в этой зоне запрещено.
По номограмме качества Солодовникова определяется частота среза по заданному перерегулированию и времени регулирования системы:
(21)
Арифметическое вычисление частоты среза запишется в виде:
(22)
Условно ЖЛАЧХ разделяют на три части: высокочастотную, среднечастотную, низкочастотную. Низкочастотная часть ЛАЧХ определяет статическую точность системы. Среднечастотная часть ЛАЧХ определяет запасы устойчивости и является наиболее важной. Чем больше наклон среднечастотной ЛАЧХ, тем труднее обеспечить хорошие динамические свойства системы. Высокочастотная часть ЛАЧХ играет незначительную роль в определении динамических свойств системы. Построение ЖЛАЧХ начинаем со среднечастотной части. Через точку среза проводим прямую с наклоном минус 20 дБ\дек.
Номограмма Солодовникова
Определим среднечастотную область, с верхней границей (дБ) и с нижней границей (дБ).
Желаемая логарифмическая амплитудно - частотная характеристика разомкнутой системы
Наклон ЖЛАЧХ в среднечастотной области равен -20 дБ/дек. Наклон ЖЛАЧХ в высокочастотной области должен быть близким к наклону исходной ЛАЧХ.
Передаточная функция полученной желаемой ЛАЧХ запишется в виде:
где
Желаемая логарифмическая амплитудно - частотная характеристика и желаемая логарифмическая амплитудно-фазовая характеристика
Заключение
В курсовом проекте был предложен вариант реализации локальной системы управления, позволяющей осуществлять утилизацию тепловой энергии в компрессорной установке. Для данной системы подобраны функциональные элементы, определены их передаточные функции в соответствии с техническими характеристиками выбранных устройств. Далее исследована система управления на устойчивость (включая дискретный элемент) и определены показатели ее качества, построены реальные логарифмические характеристики. На основе проделанной работы видно, что первоначальная система по своим техническим параметрам удовлетворяет параметрам, указанным в техническом задании на разработку автоматической системы (расхождение параметров укладывается в интервал ошибки 5%), система имеет запас устойчивости по фазе.
Таким образом, можно сделать вывод, что спроектированная САУ утилизации тепловой энергии отвечает требованиям, указанным в техническом задании и ее можно реализовать на практике.
Список литературы
1.Асфаль Р. Автоматизация производства. Пер. с англ. М.Ю. Евстигнеева и др. - М. Машиностроение, 1989.
2.Бессекерский В.А. Теория систем автоматического управления 3-е изд. - М. Наука, 1970.
.Козырев Ю.Г. Промышленные системы автоматики: Справочник - М. Машиностроение, 1983 - 376 с.
.Механика промышленных работ. В 3-х кн. Кн. 3. Основы конструирования /Под ред. К.В. Фролова, Е.И. Воробьева. - М.: Высшая школа, 1989.
.Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования: Учеб. Пос. для ВТУЗов. - М.: Машиностроение, 1989
6.Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования. М.: Энергия, 1967.
7.Ильиных И.И. Гидроэлектростанции: учебник для техникумов.-М.: Энергоиздат, 1982.
.Полушкин Н.П. Автоматическое регулирование гидротурбин.-Л.: Изд-во Энергия, 1967.
.Орго В.М. Гидротурбины. Учебное пособие. Л., Изд-во Ленингр. Ун-та, 1975.
.Солодовников В.В. Теория автоматического регулирования. Книга 1. М.: Машиностроение, 1967.