Автоматизация процесса флотации сульфидной золотосодержащей руды, страница 34

ω, рад/с

4,9

5,3

5,7

6,1

6,5

6,9

7,3

7,7

Pоб(ω)

-0,9477

-0,3991

0,24222

0,69595

0,796

0,54303

0,08435

-0,363

Qоб(ω)

0,01173

0,27255

0,36674

0,28187

0,08307

-0,1263

-0,253

-0,2521

Pp(ω)

0,1255

0,1255

0,1255

0,1255

0,1255

0,1255

0,1255

0,1255

Qp(ω)

0,33786

0,36704

0,39612

0,4251

0,45402

0,48288

0,51169

0,54046

Pраз(ω)

-0,1229

-0,1501

-0,1149

-0,0325

0,06218

0,12912

0,14006

0,09068

Qраз(ω)

-0,3187

-0,1123

0,14197

0,33123

0,37183

0,24637

0,01141

-0,2278

Рисунок 19– АФХ разомкнутой системы

Годограф Найквиста не охватывает точку (-1; j0) на комплексной плоскости, поэтому система в замкнутом состоянии устойчива и имеет значительный запас устойчивости по амплитуде С = 0,75 и по фазе Δγ = 35 °.

3.5 Проверка настроек регулятора на оптимальность

Рассчитанные оптимальные настройки ПИД-регулятора, проверим на оптимальность.  Для этого увеличим и уменьшим настройки ПИД-регулятора, а именно, Кп, Ки, Кд на 20 % и посмотрим как изменится переходной процесс. Данные сводим в таблицу 11.

Таблица 11 – Оптимальные и измененные настройки ПИД-регулятора

Настройки

ПИД-регулятора

Оптимальные

настройки

Настройки,

увеличенные на 20 %

Настройки,

уменьшенные на 20 %

Кп

0,148

0,1776

0,1184

Ки

0,0633

0,07596

0,05064

Кд

0,0975

0,117

0,078

Переходные процессы, построенные в ПП MATLAB  при оптимальных, увеличенных и уменьшенных настройках  ПИД-регулятора, показаны на рисунке 20.

∆Q(t), м3

t,c

1 − с оптимальными настройками, 2 − при увеличенными на 20% настройками,             

3 − с уменьшенными на  20% настройками

Рисунок 20 – Проверка настроек ПИД-регулятора на оптимальность

Определим показатели качества полученных процессов, для удобства их восприятия полученные данные сведем в таблицу 12.

Таблица 12 – Сравнительный анализ показателей качества

Показатели качества

Переходной процесс

с оптимальными

настройками

с увеличенными на 20 %

с уменьшенными на 20 %

Максимальное динамическое отклонение ΔQ1, м3

6,7

6,5

6,6

Величина перерегулирования η, %

4,48

24,6

7,6

Статическая ошибка ΔQст, %

0

0

0

Время регулирования tр, с

13

30

15

Анализ полученных результатов показывает, что переходной процесс с оптимальными настройками лучше, чем с увеличенными и уменьшенными настройками, так как при изменении настроек ПИД-регулятора ухудшаются показатели качества, а именно, увеличивается время регулирования и перерегулирование.

3.6 Построение переходного процесса АСР  расхода сжатого воздуха при            возмущении по заданию

Для построения переходного процесса по заданию также воспользуемся ПП MATLAB 7, а именно пакетом «Simulink». В созданной ранее АСР изменим возмущение, по нагрузке значение установим на 0, а по заданию 1. Переходной процесс полученный по заданию представлен на рисунке 21.

Рисунок 21 – Переходной процесс в системе при возмущении по заданию

Параметры переходного процесса в этом случае будут следующими:

- максимальное динамическое отклонение: ΔQ1 = 1,58 м3/ч;

- величина перерегулирования: η = 58 %;

- статическая ошибка: ΔQст = 0;

- время регулирования: tр = 13 с.

3.7 Проверка АСР расхода сжатого воздуха на грубость

Зачастую параметры объекта управления изменяются во времени или определены с ошибкой. Анализ флотомашины показал, что объект является многосвязным, характеристики объекта зависят от режима работы установки, характеристик сырья и других, часто наблюдаемых возмущений.