Построение кривой разгона по заданному дифференциальному уравнению (теоретической).

Температура во второй сварочной зоне,

Т/час

56,8*10³x”(t)+1630x’(t)+8.3x(t)=y(t-40)

Рекомендуемая литература:

1. Ротач В.Я. Теория автоматического управления: учебник для вузов- 3-е изд., стереот.-М.: Издательство МЭИ, 2005.-400с, ил.

2. Баев А.В., Салов В.М., Елшин В.В. Расчет линейных систем автоматического регулирования: Учеб. Пособие.- Иркутск: Изд. ИрГТУ, 2003.-71 с.

Графическая частьна ______________ листах.

Дата выдачи задания “______” __________________________2017г.

Дата представления работы руководителю “______” ___________2018 г.

Руководитель курсовойработы

профессор каф. АПП, канд. техн. наукЕршов П.Р

Оглавление

Введение. 4

1. Теоретическая часть. 5

2. Специальная часть. 6

2.1. Построение кривой разгона по заданному дифференциальному уравнению (теоретической). 6

2.2. Построение кривой разгона по экспериментальной данным. 8

2.3. Сравнение кривых разгона теоретической и экспериментальной, анализ полученных при их исследовании динамических характеристик. 9

2.4. Построение переходных процессов с рассчитанными по таблице настройками для ПИ закона и 20% перерегулированием. 10

3. Исследовательская часть. Влияния настроечных параметров на качество регулирования. 13

3.1. Построение переходных процессов по каналу управления с изменением Кр±10% (T_u-const). 13

3.2. Построение переходных процессов по каналу управления с изменением Тu±10% (Кр-const). 14

4. Заключение. 17

5. Список использованных источников и литературы. 18

Введение.

Автоматизация является одним из главных направлений научно-технического прогресса и важным средством повышения эффективности производства. Современное промышленное производство характеризуется ростом масштабов и усложнением технологических процессов, увеличением единичной мощности отдельных агрегатов и установок, применением интенсивных, высокоскоростных режимов, близких к критическим, повышением требований к качеству продукции, безопасности персонала, сохранности оборудования и окружающей среды.

Целью данной курсовой работы является исследование систем автоматического управления технологическим процессом, изучение влияния изменений коэффициента регулирования и времени изодрома на переходную характеристику процесса на примере системы автоматического регулирования температуры в сварочной зоне методической печи. Получение кривых разгона и построение переходных характеристик осуществляется при помощи утилиты Simulink программного комплекса Matlab.

Теоретическая часть.

В данной курсовой работе рассматривается система автоматического регулирования температуры в сварочной зоне методической печи с 20% перерегулированием и ПИ- законом регулирования.

Проходная печь для нагрева металлических заготовок перед прокаткой, ковкой или штамповкой. В методической печи заготовки, уложенные поперёк печи, передвигают навстречу движению продуктов сгорания топлива; при таком противоточном движении достигается высокая степень использования тепла, подаваемого в печь. Заготовки проходят последовательно 3 теплотехнические зоны: методическую (зону предварительного подогрева), сварочную (зону нагрева) и томильную (зону выравнивания температур в заготовке). Сварочная зона может состоять из нескольких последовательных зон отопления с дополнительным подводом топлива в каждую зону.

Контроль и регулирование температуры в сварочной зоне методической печи необходим для поддержания оптимальных условий нагрева различных металлов, при которых будет возможна их дальнейшая механическая обработка с приобретением и/или сохранением требуемых по технологии физических свойств.

Специальная часть.

Построение кривой разгона по заданному дифференциальному уравнению (теоретической).

По заданному дифференциальному уравнению, полученного при исследовании объекта управления (ОУ), находим передаточную функцию (ОУ) и строим переходный процесс в объекте управления (кривую разгона).

Уравнение, характеризующее объект регулирования:

56,8*10³x”(t)+1630x’(t)+8.3x(t)=y(t-40)

Преобразуем к удобному для расчета виду:

τ = 40;

56,8*10³x”(t)+1630x’(t)+8.3x(t)=y(t-40)

Разделим обе части уравнения на число 8,3.

(56,8*10³x”(t)+1630x’(t)+8.3x(t))* = *(y(t-40))

6843,37x”(t)+196.386x’+x(t)=0.12y(t-40)

В данном случае x(t) – выходная характеристика, а y(t) – выходная.

Строим график теоретической кривой разгона, полученный по уравнению второго порядка, проводим касательную и находим динамические параметры объекта управления.

Рисунок 2.1 Построение модели

Рисунок 2.2 Кривая разгона второго порядка теоретическая

Таким образом найдем коэффициент передачи объекта k_об, инерционность объекта Т_об и запаздывание τ_об.

τ_об=60, Т_об=255, k_об =0,12.