Синтез и анализ системы автоматического регулирования

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна»

Кафедра автоматизации производственных процессов

Курсовой проект по дисциплине

«Автоматизация технологических процессов и производств»

Синтез и анализ системы автоматического регулирования

                                                                            Студент:

                                                                                    Андреев Н.С.

                                                                                         Группа: 5-МД-6

                                                                                        Преподаватель:

                                                                                                    Шурыгин Д.А.

Санкт-Петербург

                                                             2011

Содержание

Цель работы и основные этапы разработки3

Объект регулирования и его характеристики6

Разработка математической модели объекта7

Выбор датчика11

Выбор типа регулятора (выбор закона регулирования)12

Определение параметров настройки регулятора16

Вывод передаточных функций САР18

Моделирование процессов регулирования21

Реализация САР в микропроцессорном варианте22

Список использованных источников24

Цель работы и основные этапы разработки

Цель работы:  

Провести синтез и анализ системы автоматического регулирования (САР) температуры технологического объекта при заданных показателях качества регулирования.

Основные этапы работы:

1. Разработать математическую модель объекта, считая выходной координатой температуру объекта (рассматривая его как объект с сосредоточенными параметрами), а выходной координатой – мощность, подаваемую в электронагреватель.

Для упрощения модели можно в качестве выходной координаты рассматривать отклонение температуры объекта от температуры окружающей среды, считая последней 20°С.

2. Определить постоянную времени объекта, его коэффициент передачи и мощность нагревателя, обеспечивающую номинальный режим работы (заданную температуру).

3. Выбрать датчик температуры (терморезистор или термопару) по диапазону температур и тепловой инерции, имея в виду, что инерционность датчика должна быть в 5-10 раз меньше постоянной времени объекта.

4. По методу Полоцкого и Лапшенкова, с помощью номограммы определить, какие законы непрерывного регулирования могут обеспечить следующие показатели качества регулирования:

a) Статическая ошибка (при использовании П-закона) не больше 2% от заданной температуры.

b) Динамическая ошибка не больше 5% от заданной температуры.