Выбор исполнительных устройств
Механизмы исполнительные электрические однооборотные (рисунок 9) постоянной скорости МЭО предназначены для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами автоматических регулирующих и управляющих устройств. Технические характеристики МЭО-40/10-0.25: крутящий момент – 40 Нм; время полного хода - 10 с.; полный ход (доля полного оборота) – 0,25; питание - 220В 50Гц; потребляемая мощность – 110 Вт; электродвигатель – ДСОР-80-0.4-136.
Режим работы: вид – повторно-кратковременный с частыми пусками S4 по ГОСТ 183; частота включений – до 320 в час; продолжительность включений – до 25% при нагрузке на выходном органе в пределах от номинальной противодействующей до 0.5 номинального значения сопутствующей; Максимальная частота включений – 630 в час при продолжительности включений до 25%; При реверсировании интервал времени между выключением и включением на обратное направление – не менее 50мс.
Рисунок 9 - Габаритные и присоединительные размеры механизма МЭО
Математические описания САУ и выбор автоматического управляющего устройства(АУУ)
Определение математической модели объекта – статические характеристики, кривая разгона, частотные характеристики
Кривой разгона ОР (рисунок 10) называется кривая изменения во времени выходной величины в переходном процессе вызванным однократным изменением выходной величины.
|
|
|
Рисунок 10 – Кривая разгона ОР
Динамические параметры объекта определяются по кривой разгона [2] и имеют следующие значения:
· 
· То= 75 с.
· 
· Хст=0,4 0С
· Хд= 10 0С
· tрег= 500c.
Определение передаточных функций измерительно-преобразовательных и исполнительных устройств
Объект управления на структурной схеме САУ представляется виде соединения двух звеньев:
Апериодического звена и звена чистого запаздывания (рисунок 11).
Рисунок 11 - Структурная схема объекта управления
Автоматический регулятор на структурной схеме САУ представляется в виде соединения трех звеньев (рисунок 12)
Рисунок 12 - Структурная схема автоматического регулятора.
Система автоматического управления представляет собой совокупность объекта управления и автоматического регулятора определенным образом взаимодействующих друг с другом. Структурная схема САУ в общем виде изображена на рисунке 13
Рисунок 13 - Структурная схема САУ
Подставив числа структурная схема САУ для разработанной системы примет следующий вид. (Рисунок 14)
Рисунок 14 - Структурная схема САУ разработанной системы
Передаточная функция имеет следующий вид
|
|
|
(1)
(2)
Подставим числа и получим значение передаточной функции:
(3)
2.5.3 Выбор закона автоматического управления в общем виде
Чтобы выбрать регулятор и рассчитать параметры его настройки, необходимо знать следущее:
Динамические параметры объекта регулирования:
; 
с.; Коб = 3 
Максимальный в условиях эксплуатации коэффициент передачи объекта управления:
К0=3 
Постоянную времени ОУ:
Т0=75с
Запаздывание:
с.
Величину максимального возможного возмущения по нагрузке в процессе эксплуатации ОУ:
Ув=15%
Основные показатели качества переходного процесса.
Максимально допустимое динамическое отклонение регулируемой величины:
Хд=100С
Максимально допустимое статическое отклонение регулируемой величины:
Хст=0,4 
Допустимое время регулирования:
tрег=500с
По этим известным величинам рассчитываем следующее.
Величину обратную относительному времени запаздывания находим по формуле:
|
|
|
(4)
подставив значение получим
Допустимое относительное время регулирования находим по формуле:
(5)
Допустимый динамический коэффициент регулирования находим по формуле:
(6)
Допустимое остаточное отклонение регулируемой величины находим по формуле:
(7)
подставим в эту формулу значения, получим
=0,009
Выразим эту величину в процентах:
=0,9%
Большинство автоматизированных металлургических в САУ с регулятором непрерывного действия протекает успешно, если в системе имеет место один из трех типовых процессов регулирования:
· Апериодический
· С 20% перерегулированием
· С min интегральной квадратичной ошибкой
|
|
|
По значению 
/ 
выбираем тип регулятора.
Значению / 
=0,435 соответствует непрерывный тип регулирования.
Так как показатель колебательности М принадлежит промежутку 1,4<М<1,8, то выбираем процесс с 20% перерегулированием.
Пользуемся графиком зависимости 
от / (рисунок 15) при выбранном оптимальном процессе, определяем, что 
=0,4 при 1/ 
=0,435 могут обеспечить П, ПИ, ПИД-регулятора.
Рисунок 15 - Динамический коэффициент регулирования на статических
Выбираем П-регулятор.
По графику зависимости 
=f( ). Определим отклонение при установке П- регулятора
=0,31
Выразим из формулы (7) 
,
(8)
Подставим в эту формулу значение уост, определенное по графику
=0,31*3*15 (9)
=13,95(0С)
Так как допустимое значение =0,4 0С, то П-регулятор не может быть применен. Определим, каким будет время регулирования для ПИ-регулятора. Оно должно быть меньше 
=500 с
Для определения 
воспользуемся графиком зависимости 
(рисунок 16) для процесса с 20% перерегулирования
Рисунок 16 - График зависимости
(10)
=289,375 с
< следовательно, процесс с 20% перерегулированием может быть реализован с САУ ПИ-регулятором
Приближенное определение настроек регулятора произведен по следующим формулам.
Коэффициент усиления регулятора найдем по формуле
(11)
Кр=0,76 
 |
Время удвоения (изодрома) найдем по формуле
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 421; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!