Курсовая работа: Синтез закона управления и настройка промышленного регулятора для стабилизации температуры в условиях возмущений
a3=kn*kp
a3 =
5.7643
W=tf([a1 a2 a3],[b1 b2 b3 b4])
Transfer function:
9.932e004 s^2 + 1786 s + 5.764
----------------------------------------------
5.339e006 s^3 + 1.953e005 s^2 + 2096 s + 5.764
Переходный процесс для такой передаточной функции замкнутой системы представлен на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 – График переходного процесса замкнутой системы
Экспериментальные данные, полученные в ходе проверки спроектированного регулятора на стенде, представлены в приложении. График переходного процесса представлен на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 – График экспериментального переходного процесса замкнутой системы
Рабочая температура по варианту задания соответствует 180°C. Как видно из рисунка 3.4 все значения температуры лежат 10% коридоре, что является допустимым.
На рисунке 3.5 показан график поведения системы и установления температуры к заданному значению после действия на систему возмущения.
Рисунок 3.5 – График переходного процесса замкнутой системы при действии возмущающего воздействия
Из рисунка 3.5 видно, что система стабилизируется за 400 секунд, что соответствует требованиям технического задания.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проектирования по экспериментальным данным была определена передаточная функция объекта. Передаточная функция определялась 3 различными способами. Причем одна передаточная функция была получена для апериодического звена первого порядка, два оставшихся метода позволяют определить параметры апериодического звена второго порядка. Именно такая передаточная функция наиболее точно описывает реальный объект.
По полученной передаточной функции был рассчитан ПИД-регулятор. Полученные параметры регулятора были, выставлены на стенде и проведены соответствующие экспериментальные исследования. Система оказалась устойчива, что подтверждает правильность расчета параметров регулятора. Соответствующие графики, иллюстрирующие поведение системы, приведены на рисунках 3.4 и 3.5.
Параметры синтезированного регулятора:
k п = 4.67
T и = 310
T д = 55.6
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М. "Наука",1975.
2. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем. М. "Энергия".1973.
ПРИЛОЖЕНИЕ А (ОБЯЗАТЕЛЬНОЕ )
Экспериментальные данные для получения передаточной функции объекта
| t, с | T, °C | ε, В |
| 0 | 10 | 0.17 |
| 30 | 11 | 0.17 |
| 60 | 15 | 0.21 |
| 90 | 21 | 0.3 |
| 120 | 30 | 0.4 |
| 150 | 40 | 0.55 |
| 180 | 50 | 0.7 |
| 210 | 60 | 0.89 |
| 240 | 72 | 1.09 |
| 270 | 83 | 1.28 |
| 300 | 96 | 1.47 |
| 330 | 105 | 1.69 |
| 360 | 114 | 1.89 |
| 390 | 125 | 2.1 |
| 420 | 132 | 2.3 |
| 450 | 141 | 2.52 |
| 480 | 150 | 2.71 |
| 510 | 160 | 2.90 |
| 540 | 169 | 3.08 |
| 570 | 175 | 3.24 |
| 600 | 180 | 3.4 |
ПРИЛОЖЕНИЕ В (РЕКОМЕНДУЕМОЕ)
Листинг m-файла
clear; clc;