Выбор параметров контроля и регулирования

Страницы работы

Фрагмент текста работы

2.3 Выбор параметров контроля и регулирования

В динамическом отношении листоформовочная машина является инерционным объектом и аппроксимируется по основным каналам регулирования уравнениями инерционного звена I порядка с запаздыванием :

где к- коэффициент передачи;

Т- постоянная времени,с;

т- время запаздывания, с.

Воспользуемся данными экспериментальных исследований по техническому процессу формования асбестоцементных листов в результате которых были определены параметры передаточных функций по каждому из каналов.

Значения статических параметров листоформовочной машины приведены в таблице 7 [3].

Таблица 7- Значения статических параметров листоформовочной машины

Каншт связи

Единица

 измерения

Статические

коэффициенты

передачи

обозначение

наименование

Qm-5

Расход массы - толщина пленки

Мм/% хода шибера

0,012-0,018

Qm-Ь

Расход массы - уровень в ваннах

См/% хода шибера

0,45-0,50

Qb-8

Расход воды - толщина пленки

мм/% хода

пережимного

устройства

0,0073-0,0095

Qb-Ь

Расход воды - уровень в ваннах

см/мм хода

пережимного

устройства

2,80-5,05

Uc-8

Скорость сукна - толщина пленки

Мм/(м*мм"')

0,018-0,025

Uc-h

Скорость сукна - уровень в ваннах

Мм/(м*мм"')

1,00-1,07

Каналы связи

Обозначения

передаточных

функций

Коэффициенты передачи

Постоянная времени T, мин

Время

запаздывания т, мин

обозначение

наименование

Единица измерения

Значения коэффициентов

Qm-5

Расход массы -

толщина

пленки

W22(p)

Мм/% хода шибера

0,015

1,58

1,0

Qm-Ь

Расход массы - уровень в ваннах

W21 (р)

См/% хода шибера

0,47

1,43

0,87

Qb-8

Расход воды -

толщина

пленки

W12(p)

мм/% хода

пережимного

устройства

0,0805

1,5

0,95

Средние значения параметров передаточных функций представленны в таблице 8.

Таблица 8- средние значения параметров передаточных функций


Продолжение таблицы 8

Каналы связи

Обозначения передаточных функций

Коэффициенты передачи

Постоянная времени T, мин

Время запаздывания т, мин

обозначение

наименование

Единица измерения

Значения коэффициентов

QB-h

Расход воды - уровень в ваннах

Wll(p)

см/мм хода пережимного устройства

3.25

1.72

0.35

Uc-5

Скорость сукна - толщина пленки

W32(p)

Мм/(м*мм"')

0.02

0.2

0.47

Uc-h

Скорость сукна - уровень в ваннах

W31(p)

Мм/(м*мм-1)

1.03

2.08

0.67

Как показала практика, производительность листоформовочной машины пропорционально зависит от скорости сукна. Для получения максимальной производительности необходимо стремиться к работе на максимальной скорости (однако не забывая об ограничениях). Поэтому рекомендуется поддерживать скорость сукна на постоянном значении, а в качестве регулирующих воздействий использовать расход массы и расход воды, техническая реализация не вызывает больших трудностей.

Расчет настроечных параметров для регуляторов, устанавливаемых в соответствующих каналах, рекомендуется осуществлять с помощью программы синтеза систем несвязного регулирования с учетом взаимных связей регулируемых параметров.

На рисунке 7 приведена структурная схема АСР, подлежащая дальнейшему синтезу, где R1 и R2 – изменяемые законы регулирования.

Рисунок 7 - Структурная схема АСР

Обозначение

передаточной

функции

Коэффициент передачи К

Постоянная времени Т, мин.

Время запаздывания Т, мин.

W11

3.25

1.72

0.35

W12

0.0085

1.5

0.95

W22

0.015

1.58

1

W21

0.47

1.43

0.87

Параметры передаточных функций по каналам представлены в таблице 9.


Параметрами качества регулирования, по которым судят о качестве, как по каналу связи - толщина пленки (5), так и по каналу связи - уровень суспензии в ваннах (h), является время переходного процесса Тп п. и перерегулирование 8Д. Значения этих параметров приведены в таблице 10.

Таблица 10 - Требуемые значения параметров качества регулирования


Канал связи

Параметр качества

Т п.п , мин

δд ,%

Толщина пленки

5 ,

≤ 5

У     Уровень в ваннах

4

≤ 35

3 Синтез АСР для объекта с взаимосвязанными координатами

3.1 Описание методики синтеза взаимосвязанных АСР

Объекты с несколькими входами и выходами, взаимно связанными между собой, называют многосвязными объектами. При отсутствии перекрестных связей, когда каждый вход влияет лишь на один выход, многосвязные объекты распадаются на односвязные. Однако подавляющее большинство химико- технологических процессов, в число которых входит процесс формования асбестоцементных листов, является сложными многосвязными объектами, а их системы регулирования оказываются взаимосвязанными [3].

Динамика многосвязных объектов описывается системой дифференциальных уравнений, а в преобразованном по Лапласу виде - матрицей передаточных функций:

W11(p)

W1n(p) 

W21(p)

W22

W2n(P)

W=

.

.

.

.

.

.

Wm1(p)

Wmn(p)




где Wjk(p) - передаточная функция по каналу Xj-Yk.

Для односвязных объектов Wjk(p)=0 при j< >k, и матрица (5) превращается в диагональную.

Существует два различных подхода к автоматизации многосвязных объектов: несвязанное регулирование отдельных координат с помощью одноконтурных АСР; связанное регулирование с применением многоконтурных систем, в которых внутренние перекрестные связи объекта компенсируются внешними динамическими связями между отдельными контурами регулирования.

Каждый из этих методов обладает своими преимуществами и недостатками.

При несвязанном регулировании, если учитывают только основные каналы регулирования, расчет и наладку регуляторов проводят как для одноконтурных АСР. Этот метод можно применять в тех случаях, когда влияние перекрестных связей намного слабее, чем основных. При сильных перекрестных связях фактический запас устойчивости системы регулирования может оказаться ниже расчетного. Это приводит к низкому качеству регулирования, а в худшем случае — к потере устойчивости вследствие взаимного влияния контуров регулирования.

Чтобы предотвратить возможность взаимного раскачивания, одноконтурные АСР следует рассчитывать с учетом внутренних связей и других контуров регулирования. Это существенно усложняет расчет системы, но гарантирует заданное качество регулирования в реальной системе.

Связанные системы регулирования включают кроме основных регуляторов дополнительные динамические компенсаторы. Расчет и наладка таких систем гораздо сложнее, чем одноконтурных АСР, что препятствует их широкому применению в промышленных системах автоматизации.

Рассмотрим методы расчета многосвязных систем регулирования на примере объекта с двумя входами и двумя выходами.

3.1.1 Системы связанного регулирования. Автономные АСР

На рисунке 8 представлены структурные схемы автономных

Похожие материалы

Информация о работе