Реферат: Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111 - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 4528 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

27 Министерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет Кафедра технической кибернетики КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Системы автоматики» на тему: « Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111 » (альбом документов) Выполнил: ст. гр. А-4 1з Брусинов С.Э. Проверил: профессор Дубовик С. А. Оценка: _______________ Дата: « __ » ____________ Подпись _______________ Севастополь 200 7 ОПИСЬ АЛЬБОМА Данный альбом по курсовой работе на тему «Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111» содержит следующие пункты: а) техническое задание на 2 листах; б) пояснительная записка на 25 листах; в) приложения на 2 листах. Министерство образования и науки Украины Севастопольский нацио нальный технический университет Кафедра технической кибернетики КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Системы автоматики» на тему: « Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111 » (техническое задание) Выполнил: ст. гр. А-41 з Брусинов С.Э. Проверил: профессор Дубовик С. А. Оценка: _______________ Дата: « __ » ____________ Подпись _______________ Севастополь 200 7 Севастопольский национальный технический университет Кафедра _______Технической кибернетики Дисциплина ____Системы автоматики Специальность __Компьютеризированные системы, автоматика и управление Курс ___4 _____Группа ____А-4 1з ___ ЗАДАНИЕ на курсовой проект (работу) студента Брусинова Сервера Энверовича 1 Тема проекта (работы): Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111 2 Срок сдачи студентом законченного проекта (работы): __ . 12 .200 7 3 Исходные данные проекта (работы): рабочая температура T р = 200 °С (Ом); уровень тока I = 0.5 мА; возмущающее воздействие длительность 1 0с 4 Содержание расчётно-пояснительной записки (перечень подлежащих, разрабатываемых вопросов): краткое описание исследуемой САУ; построение математической модели объекта управления; синтез регулятора; заключение; библиография; приложения 5 Список графического материала (с точными определениями обязательных чертежей)______________________________________ Дата выдачи задания___ 21 .0 6 .200 7 КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН №п/п Название этапов курсового проекта (работа) Срок выполнения этапов проекта (работы) Пометки 1. Выдача задания 21 .0 6 .0 7 2. Изучение устройства и работы прибора ТРМ-10 21 .0 6 .0 7 - 25 .0 6 .0 7 Построение математической модели объекта 25.06.0 7 3. управления различными методами 25.06.0 7 4 . Синтез регулятора методом логарифмических 25.06.0 7 амплитудно-частотных характеристик 25.06.0 7 5. Определение параметров ПИД регулятора 25.06.0 7 6. Проверка показателей качества рассчитанного регулятора на лабораторном стенде 25.06.0 7 7. Оформление пояснительной записки 25.06.0 7 8. Защита курсового проекта __ . 12 .0 7 Студент__________________________________ (подпись) Руководитель_____________________________ Дубовик С. А. (подпись) (фамилия, имя, отчество) «_____» ___________________________20___г Министерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет Кафедра технической кибернетики КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Системы автоматики» на тему: « Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111 » (пояснительная записка) Выполнил: ст. гр. А-41 з Брусинов С.Э. Проверил: профессор Дубовик С. А. Оценка: _______________ Дата: « __ » ____________ Подпись _______________ Севастополь 2007 СОДЕРЖАНИЕ Введение 1 Краткое описание исследуемой САУ 2 Построение математической модели об ъекта управления 2.1 Методы математического описан ия объектов управления 2.2 Экспериментальные данные 2.3 Построение статической характеристики 2.4 Посторонние математической мод ели первого порядка 2.5 Посторонние математ ической модели методом площадей 2.6 Посторонние математической мод ели методом Ротача 2.7 Выбор окончательной аппро ксими рующей модели 3 Синтез регул ятора 3.1 Синтез регулятора методом ЛАЧХ 3.2 Опреде ление параметров ПИД-регулятора 3.3 Построение переходной характеристики замкнуто й системы Заключение Библиография Приложение А (Результаты снятия переходного процесса объекта управления ) Приложение Б (Р езультаты снятия переходн ого процесса замкнутой системы) ВВЕДЕНИЕ Задачей автоматического регулирования и управления является автоматическое выполнение в определённой последовательности различных операций и по д держанию величин, характеризующих производственный процесс, на выполнение определённых, зад анных значений или принудительно е изменение этих величин по заранее описанному зак о ну. Автоматическое регулирование широко применяется в электрометрии, в эле к трических печах сопротивлении температурного режима, а также автоматическое управление работой различных механизмов печного аппарата. В индукционных п е чах и устройствах автоматически регулируется напряжение источников питания и коэффициента мощности установки, длительность отдельных процессов нагрева и их тепловой режим. В дуговых и рудно-термических печах применяют автоматич е ские регуляторы, стабилизирующие их режим и обеспечивающие поддержание их мощности на заданном уровне, ведущие работы по комплексной автоматизации этих печей. Некоторые из электротермических процессов вообще не могут быть осуществлены в промышленных масштабах без их автоматизации. В других случаях автоматизация снижает брак, улучшает качество изделий, повышает производител ь ность труда, улучшает качество технологических показателей производства, высвобождение обслуживающего персонала и облегчает усл о вия его труда. В электрических печах сопротивление осуществляется нагрев различных материалов до заданной температуры. Во многих случаях после нагрева следует период выдержки, необходимый для выравнивания температуры в нагреваемых изделиях или для прохождения в цепях процессов, требующих времени. В связи с этим, основная задача устройств авт о матического регулирования температуры состоит в обеспечении нагрева изделий до заданной температуры и в поддержании на заданном уровне с точностью, соо т ветствующей требованиям технического процесса. Эти требования могут изменят ь ся в широких пределах. Различные электронные печи получили широкое распространение. Их существе н ные особенности: · Возможность компенсации большого количества энергии в весьма малых объектах и получение высоких скоростей нагрева и любой необходимой температ у ры; · Возможность обеспечения высокой равномерности нагрева изделий; · Лёгкость регулирования подводимой мощности, а также, следовательно, температуры, лёгкость автоматизации регулирования температурного режима. В настоящей курсовой работе осуществляется исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111 . 1 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИССЛЕДУЕМОЙ САУ Функциональная схема САП температуры нагрева металлического сердечника электропечи представлена на рисунке 1 .1 : Рисунок 1 .1 - Функциональная схема САП температуры нагрева металлического сердечника электропечи Автоматическое регулирование температурного режима осуществляется системами управления с обратной связью, вырабатывающими управляющие возде й ствия в зависимости от величины знака отклонения регулируемой величины от з а данного значения. В качестве объекта исследования рассмотрим промышленную электрическую печь СУОП-015.20/12М-43 в системе автоматической стабилизации температуры, выполненной на базе высокочастотного регулятора температуры ВРТ-3. Система автоматической стабилизации температуры электропечи выполнена на промышленных приборах государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) аналоговой электрической ветви. Ее структурная схема представл е на на рис унке 1. 2 . Рис унок 1. 2 – Структурная схема исследуемой САУ Сигнал с датчика температуры Дт (термопара) поступает на вход . В блоке И-102 сигнал термопары компенсируется сигналом от встроенного задатчика и разница этих сигналов усиливается предварительным усилителем блока И-102. Усиленный сигнал ошибки поступает на вход регулирующего аналогового прибора Р-111, в котором могут быть сформированы П, ПИ, ПИД законы регулир о вания. Реализация типовых законов регулирования осуществляется на базе операционного усилителя с использованием RC -звеньев коррекции в цепи обратной связи. Р-111 имеет индикаторы, по которым можно контролировать величину разбаланса и выходной ток, органы динамической настройки, а также переключатель управления, позволяющий перейти на ручное управление объектом и обеспечивающий "безударное" переключение. Усиленный сигнал, с выхода У-252, в виде напряжения подаётся в цепи нагрева электропечи. 2 ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ 2.1 Методы математического описания объектов управления Для построения высокоэффективной системы управления необходимо иметь описание объекта управления в виде математической модели. Для описания объектов управления, в которых отсутствует зависимость переменных состояния, управления от пространственных координат (линейные многомерные системы с сосредоточенными параметрами), используются системы линейных обыкновенных дифференциальных уравнений или соответствующие изображения по Лапласу. Рассмотрим многомерную линейную систему с m - управлениями, l - возмущениями и k - входами. Модель линейной системы с сосредоточенными па раметрами во временной области: (2.1) где х( t ) – вектор состояния системы, ; u ( t ) – вектор управлений (входов), ; у( t ) – вектор выходов, ; f ( t ) – вектор возмущений, ; А – матрица размерности n x n ; В – матрица размерности n x m ; D – матрица размерности n x l ; С – матрица размерности k x n . Применяя преобразование Лапласа к системе, получим эквивалентную модель в комплексной области: (2.2) или (2.3) Частотное или временное представления выбираются из соображений удобства, так как в случае постоянных матриц A , B , C и D они эквивалентны. Для построения подобных моделей можно использовать два пути: применять фундаментальные физические соотношения в виде законов сохранения вещества, энергии или восстанавливать параметры моделей по эмпирическим данным, причем второй путь более часто применяется на практике. 2.2 Экспериментальные данные Для построения математической модели объекта управления использовался метод восстановления параметров модели по эмпирическим данным. Для этого с помощью лабораторной установки были получены экспериментальные данные для исследования объекта управления и построения его математической м о дели. Результаты снятия экспериментального переходного процесса приведены в Приложении А. Нормирование переходных процессов проводилось в Mat hCAD -е по следующ ему соотношени ю : (2. 4 ) Рисунок 2.1 – Экспериментальный нормированный переходной процесс Так динамика этих процессов совпадает, то можно для улучшения экспериментальных данных усреднить два процесса, и для усреднённого процесса искать аппроксимирующую модель объекта управления. Усредненный переходный процесс изображён на рисунке 2.2 . Рисунок 2.2 – Усредненный переходный процесс Структура аппроксимирующего выражения для передаточной функции объекта может быть выбрана в общем случае в виде: (2. 5 ) Коэффициент усиления объекта управления можно найти по статической характеристике. Постоянные времени передаточной функции могут быть найдены по реакции системы на единичный скач о к, т.е. по полученному усреднённому переходному процессу. 2.3 Построение статической характеристики Коэффициент усиления объекта управления можно найти по его статической характеристике. В результате различных экспериментов были получены следующие результаты приведенные в таблице 1 : Таблица 1 : I, мА 0 0.2 0. 2 5 0. 3 0 . 3 5 0 . 4 0 . 45 0 . 5 0 . 55 0 . 6 0 . 65 0 . 7 T, C 2 13 41 79 117 158 200 239 280 319 355 390 В результате статическая характеристика имеет вид, приведённый на рисунке 2.3: Рисунок 2.3 – Статическая характеристика Коэффициент усиления объекта управления определяется из соотношения: (2. 6 ) 2.4 Посторонние математической модели первого порядка При q =0 получаем математическую модель первого порядка с запаздыванием: (2. 7 ) Коэффициент усиления для нормированного переходного процесса равен единице. Постоянную времени можно найти из соотношения: (2.8) (2. 9 ) (2.10) То есть для нахождения постоянной времени нужно провести прямую на уровне 0.63 до пересечения с графиком переходного процесса. Так как экспериментальный переходный процесс не является процессом первого порядка, то для его описания необходимо ввести запаздывание = 6 1 . Рисунок 2.4 – Усредненный переходный процесс (2. 11 ) (2. 12 ) (2. 1 3 ) 2.5 Посторонние математической модели методом площадей При q =1 и =0 получаем объект второго порядка. Рассчитать постоянные времени T 1 и T 2 можно при помощи метода площадей: (2.1 4 ) Построим математическую модель системы при помощи метода площадей: Так как меньше чем 0.75, то метод площадей применять нельзя, применим упрощенный метод площадей. Упрощённый метод площадей: Абсцисса точки перегиба равна: ; Коэффициент усиления: . (2. 1 5 ) Рассчитаем значения постоянных времени : . 2.6 Постро ение математической модели методом Ротача Проведем в точке перегиба касательную, для определения интервала времени Т0, заключенного между точками пересечения этой касательной оси абсцисс и линии установившегося значения h (
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Главную роль в фильме "Выживший" исполняет Леонардо Ди Каприо, наконец-то выжавший Оскар из киноакадемии...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru