Исследование завода по переработке газового конденсата и узла по электрообессоливанию и обезвоживанию углеводородов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? производной h(t) переходной характеристики h (t) в точке, где эта характеристика имеет максимальный наклон, проводится касательная и определяется длина отрезка Т0 заключённого между точкой этой касательной с горизонтальной осью (абiисс) и линией нового установившегося значения характеристики, то есть с линией hуст. Приняв значение: , критерий приближённости можно переписать следующим образом:
(5)
Это условие позволяет найти численные значения постоянной времени Тi, величину tп.а и запаздывание t=tп-tп.а аппроксимируемой передаточной функции.
Определение параметров модели
Нормируется кривая разгона
Рис. 4 График переходной функции
По переходной характеристике определяются исходные данные для аппроксимации:
- установившееся значение переходной характеристики hуст=1;
- значение в точке перегиба h(tп)=0,29;
- время точки перегиба tп=4,79;
- время регулирования T0=6,9.
По полученным данным определяются значение коэффициента (b=0,29), и величина n, определяющую порядок аппроксимации передаточной функции. С учётом полученных данных n=2.
Расчёт параметров удобно производить при помощи номограммы на рис. 5
Рис.5 Номограмма для определения параметров модели
где F - величина возмущающего воздействия, выраженная в % хода регулирующего органа; k - выражена в [ед. измерения 0С / (м3/ч)]:
Определённые значения сведены в таблицу 1.
Таблица 1 - Значения параметров апроксимируемой функции
ПараметрЗначениеПараметрЗначениеT06,9K1Т1/Т00,482Т13,33Т2/Т10,35Т21,16tпа/Т10,985Tпа3,28t1,51F10%
Подставив в формулу
(7)
полученные значения, записывается следующее аппроксимирующее уравнение по каналу температуры:
(8)
Оценка точности аппроксимации. Полученная формула проверяется на точность аппроксимации. При проверке аппроксимируемая функция имеет следующий вид:
(9)
где: К, t - коэффициент передачи и запаздывание объекта по каналу регулирования;
Т - постоянная времени объекта (Т0);
a1, a2 - коэффициенты (00.
Используя данные таблицы 1 и приняв в расчёте величину возмущающего воздействия по каналу регулирования равным 10 % хода регулирующего органа строится график для аппроксимированной и аппроксимирующих кривых.
Рис.6 Аппроксимируемая (2) и аппроксимирующая (1) кривые
Цифровые АСР. Расчет оптимальных настроечных параметров. Все современные системы управления цифровые. Ввиду широкого распространения микропроцессорных систем автоматического регулирования химической технологий возникла необходимость в умении рассчитывать эти системы
Представлена модель цифровой автоматической системы:
Рис. 7 Модель цифровой системы
В АЦП осуществляется преобразование непрерывного сигнала U(t), y(t) в дискретную последовательность чисел U(lt) и y(lt), где lt - дискретное время, t - такт квантования, l - номер такта квантования. При исследовании систем с цифровым регулятором перейдём от функциональной схемы к модели цифровой системы.
В модели АЦП заменяют дельта импульсными модуляторами, а ЦАП входит как демодулятор. Демодулятор - объект образуют приведённую непрерывную часть системы с передаточной функцией:
Wпнч=Wдн*Wm.,(10)
Дельта импульсные модуляторы осуществляют преобразование сигналов U(t) и y(t) в синхронные импульсные последовательности U*(t) и y*(t) в соответствии со следующими формулами:
(11)
где U*(t) и y*(t) - модели сигналов.
Структурная схема может быть представлена к расчётной.
Рис.8 Расчётная схема цифровой АСР
Расчётная схема состоит из дискретного регулятора W* и дискретного объекта с передаточной функцией W*пнч(р), а все сигналы представляются синхронной последовательностью моделированных d импульсов. Передаточная функция разомкнутой цифровой АСР запишется в виде:
(12)
Передаточная функция дискретной системы связана с передаточной функцией её непрерывной части следующим соотношением:
(13)
где wкв=2p/Т - частота квантования в дискретной АСР,
Т - время такта квантования.
С учётом этого передаточная функция разомкнутой дискретной системы запишется в виде:
(14)
Алгоритмы вычисленных устройств цифровых регуляторов. Вычислительные устройства цифровых регуляторов реализуют следующие унифицированные законы регулирования:
- пропорциональный (П-закон)
m(lT)=k1e(lT) (15)
2) интегральный (И-закон)
(16)
3) пропорционально-интегральный (ПИ-закон)
(17)
4) пропорционально-интегральный с воздействием по производной (ПИД-закон)
(18)
Параметры настройки регуляторов: коэффициенты k1, k2, k3 и время такта (период) квантования T. Ниже приводятся соотношения, связывающие соответствующие параметры настройки дискретных и непрерывных регуляторов:
k1=kр, (19)/Т=kр/Ти,(20)Т=kрТg(21)
где: Kр - коэффициент передачи непрерывного ПИД-регулятора,
Ти - время изодрома,
Тg - время предварения.
Передаточные функции вычислительных устройств цифровых регуляторов, определенные в смысле дискретного преобразования Лапласа, имеют вид:
Таблица 6 - Алгоритм цифровых регуляторов
РегуляторПередаточная функция W*p(р)ПК1ИК2/[1-exp(-pT)]ПИ