Изучение САР с предиктором Смита и комбинированной САР с помощью программ IPC-CAD и VisSim 3.0

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт цветных металлов и материаловедения

Кафедра автоматизации производственных процессов в металлургии

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №3

Изучение САР с предиктором Смита и комбинированной САР с помощью программ IPC-CAD и VisSim 3.0.

Преподаватель                                                                        И.И.Лапаев

 Студент  МФ 07-09                                                          М.С.Карпухина

Красноярск 2011

Цель работы:

1.  Освоить настройку и анализ САР с предиктором Смита с помощью программы IPC-CAD и VisSim 3.0.

2.  Освоить настройку и анализ комбинированной САР с помощью программы IPC-CAD и VisSim 3.0.

Таблица 1- Исходные данные

Таблица 2 - Исходные данные

Назначение и область применения программного продукта IPC-CAD.         
1-Система осуществляет оперативное решение задач настройки промышленных АСР, их анализа, синтеза и имитационного моделирования на IBM-совместимых ПЭВМ.

2-Система может быть использована так же и в качестве ядра программного обеспечения процесса обучения навыкам решения задач настройки промышленных АСР при создании тренажера для производственного персонала, участвующего в управлении технологическим оборудованием.

3-По своему назначению и интеллектуальному наполнению система близка к современным экспертным системам. В ней реализованы различные методы анализа, синтеза и моделирования АСР, широко используемые при создании АСУ в различных отраслях народного хозяйства (преж-де всего, в тепловой и атомной энергетике, химической, нефтехимической промышленности и т.д.).

Особенность этих методов заключается в использовании процедур принятия решения на основе плохо формализуемых мнений специалистов-экспертов. При этом выбор тех или иных методов, особенностей и сценариев их использования в каждом конкретном случае, как правило, осуществляется самой системой на основе заложенных в нее экспертных знаний.

4-Система может использоваться специалистами разного уровня, т.к. предоставляет в их распоряжение целый набор инструментальных программных средств: если наиболее опытные пользователи получают возможность производить расчеты и имитационное моделирование вариантов построения схем АСР, то менее квалифицированный персонал получает от системы, кроме того, и методическую поддержку при настройке различных типовых схем АСР

5-Система ориентирована на наиболее распространенные стандартные кон-фигурации промышленных АСР, реализуемые с помощью широко используемых специальных технических средств (например, контроллеров семейства Ремиконт, Ломиконт и др.). Кроме того, в состав системы включены также средства для настройки некоторых перспективных видов схем АСР.

Система позволяет производить анализ, расчет и имитационное моделирова-ние следующих видов АСР: 
          –простой одноконтурной АСР с П-, ПИ- и ПИД-регуляторами;   
          –одноконтурные АСР с предиктором (упредителем) Смита;         
          –комбинированной АСР (с компенсацией измеряемого возмущения);         

          –АСР с использованием опережающего импульса (с дифференциатором или с упредителем);  
          –обычной каскадной АСР, реализуемой в двух различных модификациях (с независимым заданием каналов объекта и с промежуточным импульсом);         
          –каскадной АСР с односторонней автономностью.

Основные потребительские функции системы. Для каждой из перечисленных типовых схем регулирования система позволяет:
1) - оперативно вычислять значения параметров настройки регуляторов и кор-ректирующих устройств, обеспечивающих требуемое качество переходных процес-сов в АСР (в интерактивном режиме или в режиме «экспресс-настройки»).

Параметры настройки АСР предоставляются пользователю в виде рекомен-дуемых значений коэффициентов типовых законов регулирования и канонических форм операторов корректирующих устройств, а также могут представляться в терминах конкретных технических средств, выбранных пользователем для реализации АСР;

2) - проводить имитационное моделирование поведения АСР при выбранных воздействиях и получать прямые оценки качества переходных процессов;

3) - проверять синтезированную или настроенную АСР на грубость (чувстви-тельность по отношению к изменениям или неточностям задания динамики объекта регулирования, а также к неточностям реализации с помощью промышленной регулирующей аппаратуры требуемых динамических характеристик регулятора и корректирующих устройств);

4) - проводить параметрическую оптимизацию системы по выбранному крите-рию качества переходного процесса для достижения управления, близкого к оптимальному при заданной структуре АСР;     
5) - оформлять результаты расчетов и моделирования в удобном для пользова-теля виде (графики переходных процессов, возможность сопоставления разных вариантов АСР, протокол работы с системой и т.д.).

Кроме того с помощью системы по задаваемым экспериментальным данным или по передаточным функциям высокого порядка можно получить упрощенные типовые динамические модели объекта, достаточно просто реализуемые средствами вычислительной техники в АСУ ТП.