---

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект студента

1. 
   Тема проекта: Расчет одноконтурной автоматической системы регулирования
   

Срок сдачи студентом законченного проекта____________________

2. 
   Исходные данные к проекту:
   

T	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
	0	0	0	1	2	5	10	12	14	15	14	12	10	6	3	1	0

ПИД-регулятор; τ_имп= 60 секунд; Ξ_{вх. имп} = 25 % х.р.о.; a_t = 25 секунд; a_θ = 2,0 градуса; М = 1,62

3. 
   Содержание расчетно–пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):
   

Содержание, введение, краткие теоретические сведения, расчет одноконтурной системы регулирования, вывод, список литературы.

4. 
   Перечень графического материала:
   

5. 
   Дата выдачи задания ___________________
   

Календарный план

	Наименование этапов курсового проекта (работы)	Срок выполнения этапов проекта (работы)	Примечание
1	Получение задания
2	Введение
3	Краткие теоретические сведения
4	Расчет одноконтурной АСР
5	Заключение
6	Список литературы	10.05.2020

---

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..5

Краткие теоретические сведения ………………………………………….……7

Расчет одноконтурной системы регулирования …….…………………….….11

Вывод ……………………………………………………………………………28

Список литературы……………………………………………………………...30

ВВЕДЕНИЕ

Автоматическое регулирование – автоматическое поддержание вблизи постоянного значения некоторой физической величины, характеризующей управляемый процесс.

Чтобы технологический процесс протекал должным образом, необходимо контролировать физические параметры, называемые «переменными процесса», при которых он протекает, так как они могут постоянно изменяться по разным причинам и влиять на процесс.

Учитывая, что их постоянное изменение может повлиять на процесс с тем, что могут быть увеличены производственные затраты и снижена эффективность производства, можно сделать вывод, что задачей автоматического регулирования является минимизация этих последствий изменения переменных процесса.

Цель управления всегда связана с изменением регулируемой величины, которая является выходной величиной объекта управления, для чего, принимая во внимание особенности конкретного объекта управления, осуществляется управляющее воздействие. Помимо изменения регулируемой величины, оно также применяется для компенсации различных внешних возмущающих воздействий, которые различным образом стремятся вызвать отклонение регулируемой величины от заданной. Совокупность объекта управления и регулирующего органа составляет систему автоматического управления.

Принцип действия системы можно рассматривать в два этапа: определение прибором изменения переменной процесса и корректирующее воздействие регулятором, с целью вернуть переменную процесса к заданному значению.

Одноконтурная система регулирования — это система стабилизации отдельных участков установки по сигналу от изменения какого-либо одного параметра процесса.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Котельный агрегат как объект регулирования

Котельные агрегаты являются сложными объектами автоматического регулирования с большим числом регулируемых параметров и регулирующих воздействий. Котлы обладают значительной аккумулирующей способностью тепловой энергии в воде, паре и металле пароводяного тракта. Наконец, котельные агрегаты характеризуются значительными скоростями протекания процессов в пароводяном тракте. В число регулируемых параметров котельного агрегата можно отнести: давление и расход пара, температура перегрева пара, коэффициент избытка воздуха, уровень воды в барабане, разрежение в топке и так далее. Характер протекающих процессов зависит от либо от внутренних факторов, определенных, собственно, перечисленными выше регулируемыми параметрами, либо от внешних факторов, которыми выступают потребители.

---

Регулятор, параметры настройки

Регулятор – устройство в системе регулирования с обратной связью, используемое для получения необходимых качества и точности переходного процесса. Пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регулятор, формирует сигнал, представляющий собой сумму трех слагаемых. Если какие-то из трех составляющих не используются, регулятор называют пропорциональным, пропорционально-интегрирующим, пропорционально-дифференцирующим и т.д.

Пропорциональная составляющая управляющего сигнала регулятора пропорциональна разности входного сигнала и сигнала обратной связи. При увеличении параметра С₀ П-регулятора, время переходного процесса уменьшается, однако вместе с тем растет значение регулируемой величины, это может привести к превышению пикового значения, что недопустимо.

Интегральная и дифференциальная составляющие сигнала регулятора равны соответственно интегралу и производной сигнала рассогласования. Увеличение каждой из них соответственно либо уменьшает, либо увеличивает разность между амплитудами колебаний регулируемой величины.

Регулятор, как и объект управления, может иметь свою передаточную функцию, однако основными его параметрами здесь будут параметры C₀, C₁ и C₂ настройки регулятора.

Равенство одного из параметров нулю эквивалентно отсутствию соответствующей составляющей в управляющем сигнале. Так, ПИ-регулятор можно представить, как ПИД-регулятор при C₂ = 0. Параметры можно определить, например, по инверсной расширенной частотной характеристике объекта управления, предварительно выделив из нее мнимую и действительную часть.

Параметров настройки можно определить бесконечно много, однако задача поиска оптимальных параметров настройки состоит в том, чтобы из множества значений параметров выбрать именно те, которые обеспечивают наилучшие качества переходного процесса: наименьшее время переходного процесса, наименьший сигнал рассогласования, достаточный запас устойчивости. Большую часть этих качеств учитывает интегральный квадратичный критерий качества, который вводится для сравнения переходного процесса при различных параметрах настройки и представляет собой площадь кривой переходного процесса. Таким образом, наилучшие качества переходного процесса будет обеспечивать регулятор с такими параметрами настройки, при которых площадь под кривой переходного процесса будет наименьшей.

---

Импульсная характеристика и кривая разгона

Импульсной характеристикой называется некоторая обобщенная характеристика, представляющая собой функцию от времени, равную реакции цепи на единичное импульсное воздействие на ее входе. Можно также сказать, что импульсная характеристика является производной от переходного процесса, что может быть использовано при перестроении одной в другую, а также решении некоторых графических задач, например, поиска точки перегиба кривой разгона.

Кривой разгона называют вызванный входным воздействием процесс изменения во времени регулируемой величины, необходимый для определения динамических свойств объекта регулирования, в числе которых следующие:

Запаздывание – выражается в том, что регулируемая величина изменяется не сразу после импульсного воздействия, а спустя некоторый промежуток времени, называемый временем запаздывания. Запаздывание можно определить графически как время, за которое регулируемая величина отклоняется на 0,02÷0,05 от установившегося значения

Коэффициент пропорциональности – представляет собой изменение регулируемой величины при переходе от начального к установившемуся значению. Собственно, исходя из определения, определяется как отношение установившегося значения регулируемой величины, к ее начальному значению.

Постоянная времени – представляет собой время, за которое регулируемая величина приняла бы свое новое установившееся значения, если бы изменялась с одинаковой скоростью, равной скорости изменения в начальный момент времени. Количество постоянных времени в передаточной функции зависит от порядка полинома в ее знаменателе, способы определения постоянных времени разнятся в зависимости от выбранного метода определения передаточной функции и ее вида.

Передаточная функция, методы определения

Передаточная функция является математическим описанием динамической системы и представляет собой дифференциальный оператор, отражающий связь между входом и выходом системы регулирования. Передаточные функции могут описывать свойства как отдельных элементов системы регулирования, так и всей совокупности составляющих ее элементов. Однако при математическом определении передаточной функции совокупности элементов следует учитывать способы соединения элементов между собой.

---

Смотрите также файлы

• Лекция Понятия, сущность и функции коммерческого отдела.docx

• Цифровая экономика и Информационные системы в экономике Синергия 8097% Что не свойственно процессу цифровизации.pdf

• Достижения советской исторической науки История вкп(б). Краткий курс была опубликована в.docx

• Учебник. М. Норма инфрам, 2018. С. 60. 12 2 Система органов исполнительной власти 12.docx

• Задание 4.doc