Исследование механизированной поточной линии производства обыкновенной шоколадной массы большой производительности, страница 2

В мельницу 4 подается сахар-песок. Мельница измельчает его в пудру, которая поступает в обогреваемый смеситель 6. В смесителе компоненты тщательно перемешиваются, образуя однородную тестообразную массу с температурой не выше 40°С и жирностью до 28%. Она непрерывно выходит на стальную ленту 8 и распределяется на пятивалковую мельницу 9. Мельница измельчает частицы дисперсной фазы. Сухая, легко комкующаяся при сжатии пальцами масса с верхних валков мельниц ссыпается на стальную ленту 10, по которой подается в коншмашину 11 при помощи направляющих 12. Коншмашина обрабатывает (конширует) порцию шоколадной массы длительное время, т. е. является машиной периодического действия. После конширования шоколадная масса перекачивается в темперирующие сборники 13, в которых она хранится, постепенно охлаждаясь. Ее температура снижается с 75 - 55 до 50 - 40°С, и при этой температуре она хранится при энергичном перемешивании.

1.2 Функциональная схема САУ

U(t)Функциональная схема отображает функциональные связи в системе управления, составляется на основе описания работы САУ.

y(t)
 


Рисунок 2 - Функциональная схема САУ

В функциональную схему вошли следующие элементы:

МЛ – мельница;

СМ – смеситель;

СЛ – стальная лента;

ДТ – датчик температуры;

ПМЛ – пятивальная мельница;

КМ  – коншмашина;

СБ – сборники;

НВ– направляющая.

1.3 Структурная схема САУ

 Структурная схема системы автоматического управления отражает связь между элементами и информацию о передаточной функции.

 Для составления структурной схемы необходимо определить передаточные функции элементов САУ.

Таблица 1-Передаточные функции элементов САУ

п/п

Элемент САУ

Передаточная функция

1

Мельница

2

Стальная лента

3

Смеситель

4

Направляющая

5

Коншмашина

6

Датчик температуры

7

Сборник

U(t)
y(t)
 


Рисунок 3- Структурная схема САУ

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ САУ

2.1 Расчет передаточной функции

Передаточная функция системы рассчитывается по формуле:

Для расчетов используем программу Mathcad.

2.2 Определение устойчивости САУ по критерию Гурвица

Для устойчивости системы необходимо и достаточно, чтобы все миноры определителя Гурвица были положительны. По коэффициентам характеристического уравнения составляется определитель Гурвица.

L(p)=   (3)

 Составим определитель Гурвица

Произведем вычисление миноров в определителе Гурвица

,                                                                         (4) 

,                                                                        (5)

,                                           (6)

,                       (7)

,                                                                                                                   (8)

 ,                                                                                                                    (9)

                                                                                                                  (10)

,                                                                                                                  (11)

                                                                                                                    (12)

Система не устойчива, т.к. диагональный минор  Δ9 отрицательный.

2.3 Определение устойчивости САУ по критерию Михайлова