Курсовая работа: Расчет комбинированной автоматической системы регулирования температуры на выходе печи F02

В процессе ступенчатого изменения расхода технологического газа был снят динамический процесс в печи по каналу возмущения.

Печь по каналу возмущения характеризуется:

· коэффициент усиления = 3,3 ⁰ С/%хро;

· чистое запаздывание = 2 мин;

· время переходного процесса = 10 мин;

Передаточные функции, получаем по методу Симою,

Здесь:

Передаточная функция по каналу управления:

Отсюда

Передаточная функция по каналу возмущения:

Отсюда

5.Расчёт частотных характеристик объекта регулирования

АЧХ объекта регулирования

мин^-1

ФЧХ объекта регулирования

КЧХ объекта регулирования

6. Предварительный выбор системы регулирования

Предварительно выбираем комбинированную систему регулирования температуры в печи F02 с компенсацией возмущения по каналу изменения расхода, поступающего в печь технологического газа. В качестве закона регулирования выбираем ПИ-закон, обеспечивающий астатическое регулирование достаточно высокого качества. Сигнал с устройства компенсации возмущения будем подавать на вход объекта управления.

7. Расчет и исследование системы регулирования

Расчёт одноконтурной системы регулирования.

Для данного технологического процесса является недопустимым выход регулируемого параметра из диапазона допустимых значений, так как в этом случае срабатывает аварийная блокировка и происходит остановка печи.

Таким образом, динамика переходного процесса более важна, чем время затухания процесса.

Рассчитаем настройки регулятора одноконтурной системы регулирования температуры в печи по каналу управления.

Соберем замкнутую систему управления, используя в ней ПИ-регулятор с параметрами, рассчитанными по методу Циглера-Никольса.

Для этого определим критические настройки П-регулятора.

При значении переходный процесс становится незатухающим с периодом колебаний T_кр =3 мин, и частотой

Отсюда находим:

Построим переходной процесс в системе при подаче управляющего воздействия:

Учитывая, что передаточная функция разомкнутой системы есть

Найдем передаточную функцию замкнутой системы по выражению и построим АЧХ замкнутой системы:

Из АЧХ находим значение рабочей частоты _р = 1,71 мин^-1

Расчет комбинированной АСР температуры на выходе печи F02

Структурная схема комбинированной АСР при подаче компенсирующего сигнала на вход объекта

Преобразованная структурная схема комбинированной АСР при подаче компенсирующего сигнала на вход объекта

Поскольку компенсирующее воздействие приложено ко входу ОУ, то передаточная функция идеального компенсатора находится в соответствии с выражением: