Синтез системы автоматич.регулирования давления пара в сушильной группе буиагоделательной машины.

Далее по полученной формуле строим график.

Рис. 36 График значений определителя Неймарка
Как видно из графика, при положительных значениях частоты величина Δ (ω) – отрицательная, и наоборот.
Далее, в соответствии с правилами штриховки, производим штриховку границы устойчивости и особой прямой. Результат представлен на рисунке 37.

Рис. 37 Область устойчивости системы в плоскости варьируемых параметров

2.5 Расчет параметров системы по заданному критерию качества
Передаточная функция регулятора:
Передаточная функция разомкнутой системы без регулятора:

Передаточная функция разомкнутой системы с регулятором:





Рис. 38 Линии равного значения степени колебательности в плоскости варьируемых параметров


Рис. 39 Переходные процессы системы при заданных значениях степени колебательности


2.6 Переходные процессы системы на заданный вид воздействия

Требования к качеству проектируемой системы:
1. Точность поддержания давления в сушильном цилиндре ε=0,2 кг/см2; 2.Максимальное значение степени колебательности m=0,24;
Для построения графиков переходных процессов моделируем систему в программе VisSim.

Рис. 40 Модель системы в программе VisSim

Далее строим графики переходных процессов на задающее воздействие (Δg(t)= 0,4 кг/см2) при К1=30, К2=9, m≤0,24.

Рис. 41 Графики переходных процессов на задающее воздействие

Где 1 – регулируемая величина; 2 – ошибка регулирования;
3 – регулирующее воздействие.
Далее строим график переходного процесса на возмущающее воздействие (Δf2 (t)= 0,9 кг/см2) при К1=30, К2=9, m≤0,24, время подачи возмущения t=80 с.

Рис. 42 Переходный процесс по возмущению
Из графика видно, что динамическая ошибка по возмущению составляет 0,15 кг/см2 т.е. требования к качеству проектируемой системы по точности поддержания давления в сушильном цилиндре ε=0,2 кг/см2 выполняются.









2.7 Определение показателей качества процесса управления

Рис. 43 Показатели качества процесса управления
1. Точность работы системы в установившемся режиме.
Как видно из графика переходного процесса статическая ошибка равна нулю (за счет интегральной составляющей ПИ-регулятора).
2. Быстродействие системы – по времени переходного процесса, т.е. времени окончательного вхождения регулируемой величины в интервал Δ=±5% от установившегося значения. Эта величина составляет 42 с.

Рис. 44 Определение быстродействия системы
3. Запас устойчивости, склонность системы к колебаниям – по перерегулированию, степени затухания, по числу колебаний регулируемой величины за время переходного процесса.
Перерегулирование σ - величина, равная отношению первого максимального отклонения управляемой величины x(t) от ее установившегося значения x(∞) к этому установившемуся значению:

Колебательность N – число переходов управляемой величины x(t) через ее установившееся значение x(∞) за время переходного процесса tр N =5.
Степень затухания , определяется первой А1 и третьей А3 амплитудами колебаний:

3. Выводы
В ходе курсового проектирования была исследована система автоматического регулирования давления пара в сушильной группе бумагоделательной машины. В результате были исследованы звенья, входящие в систему, исследована устойчивость системы и найдены настройки ПИ-регулятора (К1=30, К2=9), обеспечивающие заданное качество регулирования (ε=0,15 кг/см2<0,2 кг/см2, m≤0,24). Для повышения качества работы системы, увеличения быстродействия и снижения колебательности вместо ПИ-регулятора можно применить ПИД-регулятор.






4. Список литературы
1. Селянинова Л. Н. Теория автоматического управления: учеб. пособие / Л. Н. Селянинова, В.Н. Леонтьев – Л.: ЛТА, 1982. – 108 с.
2. Воронов, А. А. Основы теория автоматического регулирования и управления: учеб. пособие для вузов / А. А. Воронов, В. К. Титов, Б.Н.
Новогранов – М.: Высшая школа, 1986. – 519 с.
3. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем: учебник для вузов / Н.Н. Иващенко. – Изд. 4-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1978. – 736 с.
4. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления: Учеб. пособие для втузов/ Е.П. Попов – М.: Машиностроение, 1989. – 423 с.
5. http://www.vissim.com/



3