Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364141
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62791)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21692)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8693)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3462)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20644)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Проект системы автоматического управления температуры печи

Название: Проект системы автоматического управления температуры печи
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа Добавлен 05:40:27 19 апреля 2011 Похожие работы
Просмотров: 3492 Комментариев: 4 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Содержание

Исходные данные. Требования к САУ

Введение

1.Функциональная схема САУ

2.Алгоритмическая схема САУ

3.Анализ устойчивости исходной САУ

4.Синтез корректирующих устройств САУ

5.Анализ характеристик скорректированной системы

Выводы

Список использованной литературы

автоматический управление температура печь


Исходные данные. Требования к САУ

Система автоматического регулирования температуры печи

Рисунок 1. Электрическая печь.

Согласно техническим условиям во внутреннем объеме электрической печи 1 требуется поддерживать постоянную температуру. Температура измеряется термопарой 2. Термо - э. д. с термопары сравнивается с напряжением задающего потенциометра 3 и разностный сигнал усиливается электронным усилителем 4, а затем выходным магнитным усилителем 5. Нагревательный элемент 6, питаемый выходным током магнитного усилителя обогревает печь.

Уравнения элементов системы имеют следующий вид: Электрическая печь с нагревательным элементом То dθ/dt +θ = i; Магнитный усилитель di / dt + i = ;

Электронный усилитель Uy = k2 U;

Элемент сравнения U =- Uq- Ut;

Термопара T2 dUT/ dt + UT=kT θ ;

где ко - коэффициент передачи сушильного шкафа;

k1 - коэффициент усиления магнитного усилителя;

к2 - коэффициент усиления электронного усилителя;

кт - коэффициент передачи термопары;

То - постоянная времени объекта управления (электрической печи);

Т1 - постоянная времени магнитного усилителя

Т2- постоянная времени термопары

Параметры Вариант 50

К0 70

k1 A/B 50

К2 100

Кт, 0,00002

То, c 25

Т1, c 0,1

Т2, c 0,2

σ٪ 20

tp 1

Таблица

Параметры Вариант 50
К0 70
k1 A/B 50
К2 100
Кт, 0,00002
То, c 25
Т1, c 0,1
Т2, c 0,2
σ٪ 20
tp 1

Введение

Система автоматического управления температуры печи очень распространена в современных отраслях производства и широко применяется.

Приведем пример использования данной САУ. Возьмем в рассмотрение завод, где производят хлебобулочные изделия. Здесь требуется использование печи для выпечки изделий, имеющих разные температуры приготовления. Для реализации быстрого и качественного изменения температуры печи можно применять систему автоматического регулирования, которая будет рассмотрена в нашей работе.


1. Функциональная схема САУ

Функциональная схема системы автоматического управления температурой печи приведена на рисунке 3.

Рисунок 2 - функциональная схема САУ

Функциональная схема системы автоматического управления температурой печи реализуется следующими функциональными блоками:

ЗУ — задающее устройство. Реализуется на принципиальной схеме задающим потенциометром 3. Задает напряжение U0; которое будет сравниваться с термо-ЭДС термопары.

СЭ - сравнивающий элемент, выполненные на упрощенной принципиальной схеме в виде совокупности термопары 2 и задающего потенциометра 3. СЭ определяет сигнал рассогласования между напряжением Uq с задающего устройства и термо-ЭДС.

У - усилитель, выполненные па упрощенной принципиальной схеме в виде электронного усилителя 4. Увеличивает величину входного напряжения в К раз.

УМ - усилитель мощности представленный на принципиальной схеме в виде тиристорного преобразователя. Здесь, поступающий на вход тиристорного преобразователя, сигнал Uy усиливается по мощности;

РО - регулирующий орган. Реализуется на принципиальной схеме нагревательным элементом и электрической печью;

ОУ - объект управления. В качестве него выступает сама печь, температуру которой мы регулируем.

ИП - измерительный преобразователь. На принципиальной схеме представлен в виде термопары 2.

2. Алгоритмическая схема САУ

Для составления алгоритмической схемы системы автоматического управления получим передаточные функции каждого функционального элемента схемы.

а) Согласно заданию работа предварительного усилителя описывается следующим дифференциальным уравнением:

Uу=К2U

Применим преобразования Лапласа и получим операционную форму записи уравнения, из которой найдем передаточную функцию:

Uу(p)=k2U(p)

W1(p)= =k2 =100

В результате получили безынерционное звено.

б) Магнитный усилитель описывается дифференциальным уравнением:

T1 + i = k1Uу

Его передаточная функция будет иметь вид:

i(p)(T1p + 1)=k1Uу(p)

W2(p) = = =

В результате было получено инерционное звено.

в) Электрическая печь с нагревательным элементом описывается дифференциальным уравнением:

T0 + = k0i

Его передаточная функция будет иметь вид:

Θ(p)(T0p+1)=k0i(p)

W3(p) = = =

Получили инерционное звено.

г) Термопара описывается дифференциальным уравнением:

T2 + UT = kTθ

Его передаточная функция будет иметь вид:

UT(p)(T2p + 1) = kTθ(p)

W4(p)= = = - инерционное звено.

Алгоритмическая схема САУ представлена на рисунке 4.

Рисунок 3 - Алгоритмическая схема системы управления температуры печи.

Найдем передаточную функцию разомкнутой системы:

W(p)=W1(p)*W2(p)*W3(p)*W4(p)= =

Найдем передаточную функцию замкнутой системы относительно регулируемой величины по задающему воздействию:

Ф(p)= =

Найдем передаточную функцию замкнутой системы относительно ошибки регулирования по задающему воздействию:

Ф(p)= 1-Ф(p)= =

Передаточную функцию замкнутой системы относительно регулируемой величины по возмущающему воздействию и передаточную функцию замкнутой системы относительно ошибки регулирования по возмущающему воздействию не можем найти, т.к. отсутствует возмущающее воздействие.


3. Анализ устойчивости исходной САУ

Для анализа устойчивости рассматриваемой системы воспользуемся логарифмическим критерием устойчивости, который подразумевает построение ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы. Это позволит не только ответить на вопрос об устойчивости системы, но и оценить ее запасы устойчивости по фазе и амплитуде. В дальнейшем мы воспользуемся приведенными в этом разделе логарифмическими характеристиками для синтеза корректирующего устройства в том случае ,если окажется ,что система не отвечает предъявленным к ней требованиям

Качества процесса регулирования. На этот вопрос нам поможет ответить переходная характеристика системы, приведенная ниже.

Рисунок 4 - ЛАЧХ и ЛФЧХ исходной САУ


Рисунок 5 - переходная характеристика, исходной, САУ.

Исходная система в разомкнутом состоянии устойчива ,так как ЛАЧХ пересекает ось абсцисс раньше, чем ЛФЧХ пересекает линию, соответствующую фазовому сдвигу -π. Система находится в устойчивом состоянии, но не удовлетворяет заданным перерегулированию и времени переходного процесса.

4. Синтез корректирующих устройств САУ

Исходя из данных показателей качества переходного процесса, построим "желаемую" ЛАЧХ. Качество процессов регулирования в основном определяется ОСЧ, где находится частота среза юср. озер выбирается в зависимости от нужного быстродействия системы (tp) и перерегулирования (σ)

ωср = βπ/ tp

β зависит от σ и выбирается из справочника по номограммам.

Для данной системы σ = 20 %, tp= 1 с; β из справочника берем равным 1,7. Следовательно,

ωср = 1,7*3,14/1= 5,341 (с-1)

ωк2= 2…4ωср =10,682…21,363 (с-1) принимаем 10

ωк1=ω2ср/ ωк2 = 1,902 (с-1) принимаем 0,8

В результате исследований установлено, что наклон желаемой ЛАЧХ вблизи ωср должен быть равным - 20дБ/дек.

В области низких частот у «желаемой» ЛАЧХ оставляем наклон -20дБ/дек. В области высоких частот «желаемая» ЛАЧХ повторяет исходную ЛАЧХ, т.к. ОВЧ не оказывает существенного влияния на характеристики системы. Построение «желаемой» ЛАЧХ приведено на рисунке выполненном на миллиметровой бумаге.

По этим данным определяем, что корректирующим звеном является два интегро-дифференцирующих звена. Передаточная функция получившегося звена имеет вид:

Wk(p) =

Переходная характеристика при таком корректирующем звене имеет следующий вид:

Рисунок 8 - переходный процесс скорректированной

Рисунок 9 - ЛАЧХ и ЛФЧХ скорректированной САУ.


Найдем вид данного звена.

В качестве звена будем использовать пассивные четырехполюсники постоянного тока:

Рассчитаем параметры элементов.

Для первого четырехполюсника:

T1=25 ; T2 = 1,25;

W(p) =k1(T1p+1) / (T2p+1) ; k1 = C1 / (C1 + C2); T2 = k1*T!; T1= R*C2 =>

=> K1=T2 / T1 = 1,25 / 25 = 0,05

Пусть С, = 1 (мкф), тогда

С2 =C1*(1-k1)/k1=1*(0,95/0,5) =20 {мкф);

R = T1 / C2 = 25 / (20*10-6) = 1,25(MOм)

Для второго четырехполюсника:

T3 = 0,2; T4 = 0,1;

W(p) =k2(T3+1) / (T4p+1); k2= C3 / (C3+C4); T4=k2T3; T3 = R*C4;

K2=T4 / T3 = 0,1 / 0,2 = 0,5;

Пусть С3= 10(мкф) тогда С4= С3*(1-к1) / к1 = 10* (0,5/0,5)=10(мкФ)

R=0,2/ 10*10-6= 20 (мкФ)

Для реализации коэффициента усиления как у корректирующего звена, необходимо изменить суммарный коэффициент усиления. Это можно сделать путем изменения коэффициента усиления у какого-нибудь другого звена. Все зависит от физической возможности его изменения.

5. Анализ характеристик скорректированной системы

Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ скорректированной системы приведены на рисунке 8 и 9. Скорректированная система получилась устойчивой. Запас устойчивости по фазе и по амплитуде почти удовлетворяет требуемым. По переходной характеристике системы определим основные показатели качества САУ. После коррекции время регулирования tp почти удовлетворяет предъявляемым к системе требованиям, т. е. tp=1,2c (требуемое tp=1c). Перерегулирование о составляет 17 %. Таким образом, можно сделать вывод, что коррекция системы удалась.


Выводы

В результате проделанной работы над приведенной сначала системой мы привели её к устойчивому виду с заданными запасами устойчивости. Как видно из графика переходной характеристики скорректированной системы, получившееся время переходного процесса приблизительно как заданное. Такой же вывод можно сделать и относительно перерегулирования. Для стабилизации и демпфирования данной системы использовался метод построения желаемой ЛАЧХ. По её виду определялась передаточная функция дополнительного к системе корректирующего звена. Следовательно для корректировки системы достаточно подсоединить последовательно два интегро-дифференцирующих корректирующих звена. Это сравнительно удобно, т.к. любое интегро-дифференцирующее звено можно реализовать с помощью обычного четырехполюсника.


Список использованной литературы

1.Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. - М.: Наука, 2004.

2.Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы. 2-е изд. перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1982. -504 с.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Как заработать в интернете на halyava.125mb.com
Duke Nukem18:00:23 23 октября 2017
Спасибо, выручили! Сделай паузу, студент, вот повеселись: Препод на экзамене: Вот раньше, в молодости, я лютовал - заваливал студентов только так, а сейчас постарел, подобрел... возьмите зачетку, придете на пересдачу. Кстати, анекдот взят с chatanekdotov.ru
Лопух22:23:33 07 июля 2017
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:58:17 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
10:28:11 29 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Проект системы автоматического управления температуры печи

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(183169)
Комментарии (2052)
Copyright © 2005-2017 BestReferat.ru bestreferat@gmail.com реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru