Дипломная работа: Система управления узлом дегидрирования этилбензола

1) Задается значение периода квантования с учетом рекомендаций T=0,01Т95÷0,1Т0;

где Т95 - время достижения регулируемой координатой величины равной 95% ее установившегося значения при действии на объект ступенчатого возмущения;

T0- доминирующая постоянная времени объекта.

2) Задается значение параметра К3 =0 и строится линия m = m3 в плоскости параметров К1 и К2. При расчете следует выбирать значение степени колебательности m из диапазона 0,221<m<0,366, что обеспечит степень затухания наиболее колебательной составляющей переходного процесса в пределах 0,75 < ψ < 0,91.

3) В качестве оптимальных настроек ПИ и ПИД-регулятора принимаются такие, при которых система обладает запасом устойчивости не ниже заданного (m = m3) и коэффициент при интегральной составляющей в зоне регулирования имеет максимальную величину (К2 = max). Для нахождения оптимальных настроек К1(0), К2(0), при заданных Т и К3 достаточно определить точку максимума линии m=m3.

4) По определённым оптимальным настройкам К1(0), К2(0), при условии К3=0, задаёмся значением параметра К3 из диапазона:  строим в плоскости параметров К1, К2 новую линию m=m3 и определяем новые значения оптимальных настроечных параметров. Такой порядок нахождения значения коэффициента К3 связан с тем, что качество регулирования улучшается при увеличении К3 лишь до некоторого его критического значения. Дальнейшее увеличение К3 приводит к ухудшению качества регулирования.

5) Задаём ряд других значений периода квантования Tkw из диапазона T=0,01Т95÷0,1Т0 и определяем для них оптимальные настройки.

Расчёт настроечных параметров ПИД‑регулятора производён при помощи ЭВМ.

Рис.5.7. Область заданного запаса устойчивости при К3=соnst=0 и различных значениях времени квантования

Рис.5.8. Область заданного запаса устойчивости при TKW =const=0,4 и различных значениях настроечного параметра К3

5.3 Расчёт переходных процессов в цифровых АСР

Для синтеза АСР с заданными показателями качества работы необходимо построить переходные процессы параметров настройки и принять в качестве оптимальных, то есть, при которых выполняются условия в исходных данных для расчёта.

Структурная схема моделирования системы с цифровым ПИД‑регулятором приведена на рисунке (см. рис.5.9).

Рис. 5.9. Структурная схема моделируемой ЦАСР

Объект по каналу регулирования имеет передаточную функцию, по каналу возмущения передаточная функция имеет вид (смотри исходные данные).

 (25)

ПИД‑регулятор в соответствии с его передаточной функцией представлен в виде трёх параллельно соединенных операторов. Для решения системы дифференциальных уравнений используется метод Рунге‑Кутта второго порядка [18]. Графики переходных процессов, наглядно иллюстрируют влияние на качество регулирования величины такта квантования и дифференцирующей составляющей K3 в ПИД‑законе регулирования регулятора.

Рис.5.10. Общий вид переходной характеристики

Рис. 5.11. Переходный процесс при времени квантования Ткw=const=0,4 и меняющемся К3 и изменении задания регулятору (U=1)

Рис. 5.12. Переходный процесс при времени квантования Ткw =const=0,4 и меняющемся К3 и изменении внешнего воздействия (FW=1)

Рис. 5.13. Переходный процесс при К3 =const = 0 и меняющемся времени квантования и изменении задания регулятору (U= 1)

Рис. 5.14. Переходный процесс при К3= const=0 и меняющемся времени квантования и изменении внешнего воздействия (FW=1)

Таблица 5- Сводные данные по расчету

Из анализа результатов, приведённых в таблице (Таблица 5), можно сделать следующие выводы:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13