Курсовая работа: Анализ систем автоматического регулирования давления пара в барабане котла

Задатчик (З) является безинерционным. Его коэффициент передачи должен быть равен коэффициенту передачи датчика, поскольку заданная температура и действительная должны вычитаться в одном масштабе. Поэтому для наглядности исследования эти коэффициенты можно перенести за СУ и считать, что из заданной температуры непосредственно вычитается измеренная датчиком, и формируется сигнал ошибки . Преобразованная таким образом структурная схема выглядит так:

4. Определение закона регулирования системы

Законом регулирования называют математическую зависимость, в соответствии, с которой управляющее воздействие на объект формировалось бы безинерционным регулятором в функции от ошибки системы.

Закон регулирования во многом определяет свойства системы. Определим закон регулирования рассматриваемой САР давления пара в котле. Для этого найдем передаточную функцию, определяющую взаимосвязь управляющего воздействия на объект и ошибки е:

(4.1)

Передаточная функция безинерционного регулятора:

(4.2)

(4.3)

Поэтому:

(4.4)

Зависимость управляющего воздействия от ошибки показывает, что в рассматриваемой системе интегральный закон регулирования.

5. Определение передаточных функций системы по управляющему и возмущающему воздействиям для ошибок по этим воздействиям

Для рассматриваемой САР давления пара в котле передаточная функция по управляющему воздействию:

(5.1)

Передаточная функция САР по возмущающему воздействию определяет взаимосвязь между изменением регулируемой величины и изменением возмущающего воздействия.

Для данного примера передаточная функция САР температуры воздуха по возмущающему воздействию:

, (5.2)

где - передаточная функция цепи звеньев от места приложения возмущающего воздействия до регулируемой величины.

(5.3)

Передаточная функция САР для ошибки по управляющему воздействию:

(5.4)

Передаточная функция САР для ошибки по возмущающему воздействию:

(5.5)

6. Анализ устойчивости системы. Определение запасов устойчивости

6.1 Анализ устойчивости по критерию Гурвица

Устойчивость - это свойство системы возвращаться в исходный или близкий к нему установившийся режим после снятия воздействия, вызвавшего выход из установившегося режима.

Определим устойчивость САР температуры воздуха в теплице. Для этого можно воспользоваться любой из полученных в пункте 5 передаточных функций системы, из которых следует это характеристическое уравнение системы: