Построение и расчет систем автоматического регулирования и отдельных элементов одноконтурной САР, в которой происходит автоматическое регулирование расхода перегретой воды в диафрагму

3  ПОСТРОЕНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО                         РЕГУЛИРОВАНИЯ И ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

3.1 Расчет системы автоматического регулирования

Для расчета выбрана одноконтурная САР, в которой происходит автоматическое регулирование расхода перегретой воды в диафрагму поз.1.

Для проведения расчета необходимы следующие исходные данные:

-  частотные характеристики объекта;

-  степень колебательности.

В этом контуре регулирования применяем ПИ  регулятор.

В САР применяются электрические элементы и устройства, поэтому принимаем m=0,221.

Производим расчёт параметров настройки регулятора одноконтурной АСР методом расширенных частотных характеристик. Передаточная функция объекта:

;                                                                           (3.1) 

 Получение расширенных частотных характеристик, осуществляется заменой Р на (-) в формуле передаточной функции объекта, получаем:

;                                           (3.2)

;                                                           (3.3)

После преобразований получим:

;                          (3.4)

Модуль и аргумент получаются из последнего выражения:

; модуль                  (3.5)

; аргумент                  (3.6)

По двум последним формулам производим расчёты и сводим в таблицу 3.1 и 3.2.

Таблица 3.1- Расширенные амплитудно-частотные характеристики

w	wT	mwT	wt	Ао
0	0	0	0	1
0,02	0,32	0,0707	0,32	1,194
0,04	0,64	0,141	0,64	1,008
0,06	0,96	0,212	0,96	0,921
0,08	1,28	0,282	1,28	0,815
0,1	1,6	0,35	1,6	0,729
0,15	2,4	0,53	2,4	0,684
0,2	3,2	0,707	3,2	0,598
0,25	4	0,884	4	0,542
0,3	4,8	1,06	4,8	0,434
0,35	5,6	1,237	5,6	0,399
0,4	6,4	1,4140,0	6,4	0,357

Таблица 3.2- Расширенные фазо-частотные характеристики

w	wT	wt	1-mwT	Arctg(Tw)/1-mwT	o(w)
0	0	0	1	0	0
0,02	0,32	18.336	0,929	19,100	-37,436
0,04	0,64	36,672	0,858	38,017	-74,689
0,06	0,96	55,008	0,787	55,692	-110,7
0,08	1,28	73,344	0,717	72,524	-145,86
0,1	1,6	91,68	0,646	89,628	-213,256
0,15	2,4	137,52	0,469	143,66	-281,18
0,2	3,2	183,36	0,292	248,767	-432,127
0,25	4	229,2	0,116	654,82	-844,02
0,3	4,8	275,04	-0,060	-1300,962	-1575,24
0,35	5,6	320,88	-0,237	-333,33	-1653,33
0,4	6,4	366,72	-0,414	-195,652	-1761,84

По передаточной функции получим расширенные амплитудно-фазо-частотны характеристики, чтобы . Это определяем для расчёта

поля настроек регулятора. Необходимо чтобы амплитуда уменьшилась в 4 раза, m = 0,221.

По таблице 3.1 строим расширенную амплитудно-частотную характеристику. По таблице 3.2 строим расширенную фазо-частотную характеристику [МДКП.ВАЭ09.05].

По таблицам 3.1 и 3.2 строим расширенную амплитудо-фазо-частотную характеристику [МДКП.ВАЭ09.05].

Далее рассчитываем поле настроек регулятора одноконтурной АСР методом расширенных частотных характеристик.

;                                 (3.7)

Производим замену , получим:

;                                  (3.8)

;                                                     (3.9)

;                                                               (3.10)

;                                                                   (3.11)