Система управления технологическим процессом выпаривания нитрата натрия
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
°рактеристическое уравнение системы автоматического управления по каналу вход-выход исполнительного механизма:
;
Найдем корни квадратного уравнения. Дискриминант определим по формуле:
D = b2 - 4 ас,
где: а = 1.706; b = 15.91; с = 161.03; D = -845.7.
Дискриминант отрицательный, поэтому получим два комплексно сопряженных мнимых корня.
.
p1=-4.663-8.523j,2=-4.663+8.523j.
Нанесем корни на координатную плоскость.
Корни характеристического уравнения представлены на рисунке 12.
Так как корни лежат слева от мнимой оси, то система устойчива.
Произведем проверку устойчивости по алгебраическому критерию Гурвица.
Запишем коэффициенты характеристического уравнения САУ
Рисунок 12 - Корни характеристического уравнения
а0:= 1.706;
а1:= 15.91;
а2:=161.03.
Составим определитель Гурвица:
, .
Найдем диагональные определители:
Так как диагональные определители имеют одинаковые знаки, то система устойчива.
Произведем проверку устойчивости по частотному критерию Михайлова:
В характеристическом уравнении заменим оператор Лапласа на произведение :
;
Отделяем вещественную часть от мнимой:
;
;
Зададимся рядом значений ? и определим U(?) и V(?). Например,
при ? = 0:
;
;
Таблица 2 - Результаты расчетов
?012510203050100U(?)161159.3157.6152.514412711076-9V(?)015.931.879.51593184777951590
По данным таблицы построим годограф (рис. 13).
Рисунок 13 - Годограф Михайлова
Полученный годограф проходит квадранты последовательно, поэтому, система устойчива.
Исследуем систему на устойчивость по логарифмическому частотному критерию. С помощью программного продукта Matlab построим ЛАЧХ и ФЧХ, Графики представлены на рисунке 12.
По рис. 14 определяем, что при достижении ФЧХ величины -1800 ЛАЧХ имеет отрицательное значение, а следовательно система устойчива.
Запас устойчивости по амплитуде равен: ?L=40.
Проверим систему на устойчивость с помощью диаграммы Найквиста (рис. 15).
По критерию Найквиста система устойчива, т.к. годограф не захватывает точку (-1; 0j).
Рисунок 14 - Полученные ЛАЧХ и ФЧХ
Рисунок 15 - Диаграмма Найквиста системы
Заключение
Выпаривание - это процесс концентрирования растворов твердых нелетучих веществ путем частичного испарения растворителя при кипении жидкости.
В курсовой работе проведен критический анализ существующей выпарной установки. Изучены недостатки существующей выпарной установки, и ее системы управления концентрацией упаренного раствора. На основании проведенного анализа намечены пути устранения существующих недостатков.
Разработанная автоматизированная система регулирования концентрации упаренного раствора путем создания АСУ, которая содержит в себе современную контрольно-измерительные аппаратуру, исполнительные механизмы и позволяет устанавливать необходимую технологическим процессом концентрацию на выходе из системы.
Перечень ссылок
1.Субботин О.В., Методические указания к выполнению курсовой работы, Краматорск 2011 г.
2.Курко В.И. Методы исследования процесса выпаривания химических растворов. - М.: Химическая промышленность, 1977. - 191 с.
3.Попов Н.П. Выпарные аппараты в производстве минеральных удобрений. - Калининград: КГТУ, 1974. - 538 с.
.Сергеев Ю.А. Методическое пособие по расчету трехкорпусной выпарной установки по курсу Процессы и аппараты пищевых производств, Процессы и аппараты химических технологий, Вып. 3. - М., 2006. - 54 с.