Готовые работы → Информатика и Программирование

Курсовая работа с практической частью. Задание: построить математическую модель системы автоматического регулирования концентрации растворенного вещества в резервуаре смесителя ВАРИАНТ 14Задание: Построить модель автоматической системы регулирования давления в ресивере ВАРИАНТ 20

2015

С условиями соглашения согласен (согласна)

Методические указания по курсовому проектированию (0 кб)

Содержание

1.1   Концептуальная модель системы автоматического регулирования давления в ресивере

1.1.1   Содержательное описание объекта регулирования

1.1.2   Содержательное описание датчика давления

1.1.3   Содержательное описание регулятора

1.1.4   Содержательное описание исполнительного устройства

1.2   Формализация концептуальной модели

1.3   Составление математической логической аналитической модели системы автоматического управления давления в ресивере

1.3.1   Модель объекта регулирования

1.3.2   Математическая модель датчика

1.3.3   Математическая модель элемента сравнения

1.3.4   Математическая модель регулятора

1.3.5   Математическая модель исполнительного устройства

              1.3.5.1.1 Модель пневматического мембранного исполнительного механизма

              (МИМ) с противодействующей пружиной и пневмопроводом

              1.3.5.1.2 Пневмопровод

1.3.5.1   Математическая модель согласующего устройства

1.3.5.2   Математическая модель электродвигателя

1.3.5.3   Математическая модель редуктора

1.3.5.4   Математическая модель механизма привода штока вентиля

1.3.5.5   Математическая модель исполнительного устройства в целом

1.3.6   Математическая модель вентиля

1.3.7   Математическая модель звена формирования возмущений

1.4   Разработка структурной схемы системы автоматического управления

1.5   Инструментальная модель системы автоматического регулирования давления в ресивере

1.5.1   Инструментальная модель объекта регулирования

1.5.2   Инструментальная модель формирователя возмущений

1.5.3   Инструментальная модель исполнительного устройства

1.5.4   Инструментальная модель регулятора

1.6   Результаты моделирования

1.7   Обсуждение результатов моделирования

Содержание

1.1   Концептуальная модель системы автоматического регулирования концентрации раствора в проточном смесителе

1.1.1   Содержательное описание объекта регулирования

1.1.2   Содержательное описание датчика уровня

1.1.3   Содержательное описание регулятора

1.1.4   Содержательное описание исполнительного устройства

1.2   Формализация концептуальной модели

1.3   Составление математической логической аналитической модели системы автоматического управления концентрацией раствора в резервуаре

1.3.1   Модель объекта регулирования

1.3.2   Математическая модель датчика уровня (C→ C_ВЫХ), где C - концентрация раствора в резервуаре; C_ВЫХ – сигнал датчика

1.3.3   Математическая модель элемента сравнения ((C_ВЫХ - C_ЗАД) → Δ), где C_ЗАД – сигнал задатчика; Δ – сигнал рассогласования

1.3.4   Математическая модель регулятора (Δ → U), где U – сигнал управления, В

1.3.5   Математическая модель исполнительного устройства (U→ X_ШТB)

1.3.5.1   Математическая модель согласующего устройства (U→ I),  где  U - сигнал управления, В;  I – ток управления электромагнитом, А

1.3.5.2   Математическая модель электромагнита и механизма привода штока вентиля игольчатого типа (I → X_я = X_ШТB= X),  где I – ток катушки электромагнита (А), X_я = X_ШТB = X– смещение якоря электромагнита и игольчатого штока вентиля для раствора В (м).

1.3.5.3   Математическая модель исполнительного устройства в целом (U→ Х_ШТB),  где U – сигнал управления, В

1.3.6   Математическая модель вентиля (Х_ШТ → μ),  где μ – коэффициент открытия вентиля

1.3.7   Математическая модель звена формирования возмущений (μ → λ),  где λ  – возмущающее воздействие

1.4   Разработка структурной схемы системы автоматического управления

1.5   Инструментальная модель системы автоматического регулирования концентрации раствора в резервуаре

1.5.1   Инструментальная модель объекта регулирования

1.5.2   Инструментальная модель формирователя возмущений

1.5.3   Инструментальная модель исполнительного устройства

1.5.4   Инструментальная модель регулятора

1.6   Результаты моделирования

1.7   Обсуждение результатов моделирования

Фрагмент работы

1.1   Обсуждение результатов моделирования

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

·         начиная с коэффициента пропорциональной части регулятора равного 580, в системе наблюдаются незатухающие колебания с периодом 0,75 с;

·         это позволяет приближенным методом Зиглера – Никольса найти параметры используемого регулятора PDD2, проведено моделирование соответствующего переходного процесса;

·         последующая ручная настройка регулятора PDD2 позволяет далее еще улучшить переходной процесс в САУ, также проведено моделирование соответствующего переходного процесса;

·         по формулам соответствия найденные параметры PDD2 регулятора пересчитываются в параметры PIDрегулятора, также пересчитывается и петлевая передаточная функция разомкнутой САУ, что позволяет провести оптимизацию в среде VisSim;

·         полученные параметры оптимального PID-регулятора пересчитываются в оптимальные параметры PDD2-регулятора, также проведено моделирование соответствующего переходного процесса;

·         при рассматриваемых последовательных шагах оптимизации были получены скриншоты с экрана компьютера переходных процессов САУ, которые показывают последовательное улучшение параметров переходного процесса;

·         Оптимальными параметрами настройки PDD2 регулятора в рассматриваемом случае являются P= 813, D= 183, D2 = 8.05.

1.1   Обсуждение результатов моделирования

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

●         До очень больших значений коэффициента пропорциональной части регулятора в системе не возникают незатухающие колебания и это не позволяет приближенным методом Зиглера – Никольса найти параметры используемого регулятора PID;

●         последующая ручная настройка регулятора PIDпозволяет приемлемый переходной процесс в САУ, также проведено моделирование соответствующего переходного процесса;

●         оптимизация в среде VisSimcполученными ранее приближенными оптимальными параметрами PID-регулятора позволяет найти оптимальные параметры регулятора;

●         при рассматриваемых последовательных шагах оптимизации были получены скриншоты с экрана компьютера переходных процессов САУ, которые показывают последовательное улучшение параметров переходного процесса;

●         Оптимальными параметрами настройки PIDрегулятора в рассматриваемом случае являются P = 1550, I= 11, D= 28.

Все темы готовых работ →

Другие готовые работы по теме «информатика и программирование»