Варианты исходных данных для построения математической модели.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тверской государственный технический университет»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по выполнению

курсовой работы по дисциплине

«Моделирование систем управления»

на тему «Разработка модели системы управления температурой газа в реакторе»

для студентов заочного факультета

Факультет информационных технологий
Кафедра автоматизации технологических процессов

Тверь 2020

Постановка задачи.

Два газообразных вещества подаются по трубопроводам к форсунке, на входе в которую они смешиваются между собой (рисунок 1).Эти вещества сжигаются в форсунке, причем температура горения зависит от соотношения расходов и этих веществ следующим образом:

, (1)

где - константы.

Температура измеряется термопарой, постоянная времени которой равна . Сигнал от датчика температуры (термопары) сравнивается с заданным значением температуры, формируемым задающим устройством (ЗУ), после чего величина рассогласования подается на вход регулятора температуры (РТ). Регулятор температуры вырабатывает управляющее воздействие, которое передается на исполнительное устройство, в качестве которого используется электропривод (ЭП). Электропривод перемещает регулирующий орган – заслонку, при перемещении которой изменяется расход вещества В. Расход вещества А – переменная величина, в зависимости от которой необходимо автоматически менять расход вещества Вдля поддержания заданного значения температуры горения в реакторе..

ЗУ

РТ

ЭП

Реактор

Форсунка

Термопара

Рис. 1.Схема реактора.

Задание на выполнение работы:

1). Получить передаточную функцию объекта управления методом линеаризации зависимости (1) с помощью разложения функции двух переменных в ряд. При условии малости отклонений температуры Т от заданного значения ( ) можно оставить в разложении только члены первого порядка малости:

. (2)

Переходя к безразмерным переменным , уравнение (2) можно переписать в виде

Таким образом, при принятых допущениях объект управления является усилительным звеном.

2). Вычислить коэффициенты усиления ОУ в соответствии с исходными данными, приведенными в таблице 1.

3). Построить математическую модель автоматической системы при условиях:

· регулятор температуры является ПИ-регулятором с передаточной функцией ;

· термопара является инерционным звеном с передаточной функцией ;

· электропривод – звено с передаточной функцией ;

· регулирующий орган (заслонка) – усилительное звено с передаточной функцией .

4). Составить структурную схему АС (с двумя входами и одним выходом).

5). Составить матрицу связей Q, используемую для получения модели исследуемой системы в Matlab с использованием команды connect.

6). Составить структурную схему АС по каналу (по управляющему воздействию, ) .

7). Получить передаточную функцию АС по каналу в соответствии с заданным вариантом исходных данных.

8). Составить структурную схему АС по каналу (по возмущающему воздействию, ) .

9). Получить передаточную функцию АС по каналу в соответствии с заданным вариантом.

10). Получить дифференциальные уравнения, описывающие работу АС по каналу и по каналу .

8). Сделать выводы.

Варианты исходных данных для построения математической модели.

Таблица 1.

№ п/п									,			,
1	0,05	0,05	10⁴	0,3	0,4	2	1	1,5	0,3	0,7	1	0,1
2	0,05	0,04	10⁴	0,4	0,3	2	1	1,5	0,3	0,7	1	0,2
3	0,05	0,06	10⁴	0,6	0,5	2	1	1,5	0,3	0,7	1,2	0,1
4	0,05	0,07	10⁴	0,25	0,6	2	1	1,4	0,3	0,7	1,2	0,2
5	0,06	0,05	10⁴	0,4	0,25	2	1	1,4	0,3	0,8	1	0,1
6	0,07	0,05	10⁴	0,3	0,45	2	1	1,4	0,3	0,8	1	0,2
7	0,08	0,05	10⁴	0,5	0,55	2	1,5	1,6	0,2	0,8	1,2	0,1
8	0,09	0,05	10⁴	0,6	0,25	2	1,5	1,6	0,2	0,8	1,2	0,2
9	0,07	0,05	10⁴	0,3	0,5	2	1,5	1,6	0,2	0,7	1	0,1
10	0,05	0,04	10⁴	0,45	0,3	2	1,5	1,6	0,2	0,7	1	0,2
11	0,05	0,06	10⁴	0,6	0,5	2	1,5	1,6	0,2	0,7	1,2	0,1
12	0,05	0,07	1,1×10⁴	0,25	0,6	2	1,5	1,6	0,2	0,7	1,2	0,2
13	0,06	0,05	1,1×10⁴	0,4	0,25	2,5	1,5	1,4	0,35	0,8	1	0,1
14	0,07	0,05	1,1×10⁴	0,3	0,45	2,5	1,5	1,4	0,35	0,8	1	0,2
15	0,08	0,05	1,1×10⁴	0,5	0,55	2,5	1,5	1,4	0,35	0,8	1,2	0,1
16	0,09	0,05	1,1×10⁴	0,6	0,25	2,5	1,5	1,6	0,35	0,8	1,2	0,2
17	0,07	0,05	1,1×10⁴	0,3	0,4	2,5	1,5	1,6	0,35	0,7	1	0,1
18	0,08	0,06	1,1×10⁴	0,4	0,3	2,5	1,5	1,6	0,35	0,7	1	0,2
19	0,09	0,07	0,9×10⁴	0,6	0,5	2,5	1,5	1,5	0,25	0,7	1,2	0,1
20	0,05	0,06	0,9×10⁴	0,25	0,6	2,5	1,5	1,5	0,25	0,7	1,2	0,2
21	0,05	0,07	0,9×10⁴	0,4	0,25	2,5	1	1,5	0,25	0,8	1	0,1
22	0,05	0,05	0,9×10⁴	0,3	0,45	2,5	1	1,4	0,25	0,8	1	0,2
23	0,05	0,08	0,9×10⁴	0,5	0,55	2,5	1	1,4	0,25	0,8	1,2	0,1
24	0,06	0,05	0,9×10⁴	0,6	0,25	2,5	1	1,4	0,25	0,8	1,2	0,2
25	0,07	0,05	0,9×10⁴	0,4	0,5	2,5	1	1,6	0,25	0,7	1	0,1
26	0,08	0,06	0,9×10⁴	0,3	0,55	2,5	1	1,6	0,3	0,7	1	0,2

Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 89; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!