Расчет комбинированной АСР температуры на выходе печи F02

Структурная схема комбинированной АСР при подаче компенсирующего сигнала на вход объекта

Преобразованная структурная схема комбинированной АСР при подаче компенсирующего сигнала на вход объекта

Поскольку компенсирующее воздействие приложено ко входу ОУ, то передаточная функция идеального компенсатора находится в соответствии с выражением:

 

 

Как видно, компенсатор реализуем, поскольку он не содержит звеньев с отрицательным запаздыванием и порядок числителя передаточной функции не больше порядка знаменателя.

Поскольку идеальный компенсатор сложен в реализации, рассчитаем параметры реального компенсатора, частотные характеристики которого близки к характеристикам идеального в диапазоне частот от [0; 1,71] мин^-1.

Реализуем его как колебательное звено и звено с запаздыванием.

Из условия инвариантности при нулевой частоте получаем, что коэффициент усиления компенсатора равен k = 1,1.

Передаточная функция колебательного звена с запаздыванием имеет вид:

, где Т=0,81.

Построим частотные характеристики полученного компенсатора и сравним их с требуемыми.

АЧХ идеального и реального компенсаторов

Точками на графиках показаны характеристики реального компенсатора, а сплошной – идеального.

КЧХ идеального и реального компенсаторов

Точками на графиках показаны характеристики реального компенсатора, а сплошной – идеального.

Значение КЧХ идеального и реального компенсатора на рабочей частоте:

 

 

Структурная схема комбинированной системы.

Построим переходной процесс в системе при подаче возмущающего воздействия, и сравним его с тем же процессом при отключенном компенсаторе.

Переходной процесс в системе при подаче возмущения

Оценим качество полученных переходных процессов:

При отключенном компенсаторе:

1. Время регулирования t_р=40 мин;

2. Перерегулирование ;

3. Время достижения первого максимума: t_max=3 мин;

4. Квадратичный интегральный критерий качества: ;

При включенном компенсаторе:

5. Время регулирования t_р=35 мин;

6. Перерегулирование ;

7. Время достижения первого максимума: t_max=7 мин;

8. Квадратичный интегральный критерий качества: ;

Заключение

Из полученных характеристик видно, что качество переходного процесса в комбинированной системе выше, чем в одноконтурной АСР. По показателям качества комбинированная АСР превосходит одноконтурную систему. Можно сделать заключение, что применение комбинированной АСР для данного объекта является целесообразным.

Список использованной литературы

1. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами. М.: Энергоатомиздат, 1985.

2. Регламент 3У151, 2005 г.

3. В.Ф. Комиссарчик Автоматическое регулирование технологических процессов. Учебное пособие.- Тверь, 2001.- 248с.