Курсовая работа: Система автоматического регулирования уровня металла в кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок
2. Описание управляемого объекта
Управляемым объектом является стопорный затвор пром. ковша МНЛЗ, имеющий гидропривод, состоящий из гидравлического цилиндра короткого хода, золотникового клапана, самого стопора и провода, подводящегося от магистрали насосной установки к золотниковому клапану. Для осуществления задачи автоматической системы регулирования уровня металла в кристаллизаторе, на стенке кристаллизатора выведены и зачеканены горячие спаи термопар.
2.1 Описание элементов гидропривода уравнениями типовых динамических звеньев
Стопор, гидроцилиндр и термопара являются апериодическими звеньями, так как они инерционные. Передаточные функции для них можно записать в виде [1]:
, (6)
где Кi – коэффициент передачи;
Тi – постоянная времени;
р – оператор Лапласа.
Передаточная функция термопары:
Wт =
Передаточная функция гидроцилиндра:
Wгц =
Передаточная функция стопора:
Wст =
Кристаллизатор, золотниковый клапан и преобразовательные устройства ПУ1 и ПУ2 являются безынерционными звеньями, так как постоянная времени несоизмеримо мала по сравнению с другими элементами системы, следовательно, быстродействие несоизмеримо выше, поэтому их постоянную времени принимаем равную 0. Передаточные функции этих устройств имеют вид:
, (7)
где Кj – коэффициент передачи.
2.2 Кинематическая схема гидропривода стопорного затвора
Кинематическая схема гидропривода стопорного затвора – см. рисунок 1.
Рисунок 1. Кинематическая схема гидропривода стопорного затвора: 1 – промежуточный ковш МНЛЗ, 2 – стопор, 3 – гидроцилиндр, 4 – золотниковый клапан, 5 – кристаллизатор
Рисунок 2. Функциональная схема системы регулирования:
ЗУ – Задающее устройство;
ЗК – Золотниковый клапан;
ГЦ – Гидравлический цилиндр;
СЗ – Стопорный затвор;
КР – Кристаллизатор;
ИУ – Измерительное устройство;