САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Кафедра АХТП

КУРСОВАЯ РАБОТА

по

ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ

«СИНТЕЗ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МАССЫ КВАДРАТНОГО МЕТРА

БУМАЖНОГО ПОЛОТНА

ПО ЗАДАННЫМ КРИТЕРИЯМ КАЧЕСТВА»

Выполнил: студент V курса .

Ситников С. А. . шифр 965-450 .

Проверил: преподаватель .

Селянинова Л. Н. .

С.-ПЕТЕРБУРГ

2000г.

|№ |Наименование элементов схемы АСР, их |Обозначе|Размерность |Значение |
| |математическая модель, параметры |ния |переменных | |
| |модели. Рассматриваемые воздействия. |переменн| | |
| |Требования к проектируемой системе |ых. | | |
| |регулирования. | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|1.|Объект регулирования. Канал: | | | |
| |“изменение расхода массы - изменение | | | |
| |массы 1 м2 полотна”. | | | |
| |Математическая модель объекта: | | | |
| |Wоб(р) = К0 [pic][pic] | | | |
| |Параметры модели: | | | |
| |постоянная времени объекта | | | |
| |коэффициент передачи объекта |Т |с |50 |
| |запаздывание по рассматриваемому | |[pic] | |
| |каналу передачи информации |К0 |с |112 |
| | |( | |120 |
|2.|Измерительное устройство, датчик | | | |
| |электронный с преобразователем. | | | |
| |Математическая модель датчика: | | | |
| |[pic] |Кд |ma |0,25 |
| |Параметр модели: коэффициент передачи | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
|3.|Регулирующий блок /совокупность | | | |
| |электронного регулятора и | | | |
| |электродвигателя/ приближенно | | | |
| |реализует ПИ-закон регулирования. | | | |
| |Математическая модель регулирующего | | | |
| |блока: | | | |
| |[pic] | | | |
| |К1 - пропорциональная составляющая |К1 | | |
| |закона регулирования | | | |
| |К2 - интегральная составляющая закона|К2 | | |
| |регулирования | | | |
|4.|Регулирующий орган: клапан | | | |
| |Модель клапана: | |[pic] | |
| |[pic] |Кро | |0,0104 |
| |Параметры модели: коэффициент передачи| | | |
|5.|Требования к качеству работы | | | |
| |проектируемой системы: |( | |0,4 |
| |Точность регулирования массы 1 м2 |( |г/м2 |0,75 |
| |полотна | | | |
| |Минимальное значение степени | | | |
| |затухания | | | |
|6.|Типовые входные воздействия: | | | |
| |Изменение задающего воздействия: | | | |
| |[pic] |С1 |г/м2 |1,5 |
| |2. Изменение концентрированной массы:| | | |
| | |С2 |% конц. |-3 |
| |[pic] | | | |
|7.|Канал передачи возмущения: | |[pic] | |
| |“Изменение концентрации массы” – |Кf1 | |1,1 |
| |“изменение массы 1 м2 полотна”[pic] :| |с | |
| | | | | |
| | |Тf1 | |60 |
| | | | | |
Задача

Цель создания автоматической системы – достичь того, чтобы значение массы 1 кв. м. бумажного полотна было равно заданному. При этом требуется, чтобы точность регулирования, т.е. возможное отклонение, находилось в определенных пределах. Поэтому, для синтеза системы выбран принцип управления по отклонению регулируемой величины от задания.

Принцип работы

Объект регулирования – напорный ящик БДМ.
Регулируемая величина – масса 1 кв.м. полотна.
Регулирующая величина – расход массы.
Возмущающее воздействие – изменение концентрации массы.
Автоматический регулятор – средство решения задачи регулирования.

Автоматический регулятор состоит из электронного датчика измеряющего массу 1 кв.м. полотна, регулирующего блока (электрорегулятор и электродвигатель), приблизительно соответствующего ПИ-закону регулирования, клапана, изменяющего расход бумажной массы.

1. - бак массы
2. – напорный ящик
3. – сушильные группы
4. – каландр
5. – датчик массы 1кв.м. полотна
6. – преобразователь
7. – регулятор
8. – эл. двигатель - исполнительный механизм
9. – регулирующий орган - клапан

Функциональная схема системы.

Текущее значение массы 1 кв.м. полотна фиксируется датчиком. Через преобразователь на регулирующий блок подается электрический сигнал. В регулирующем блоке происходит сравнение поступившего сигнала с заданным значением. В результате сравнения полученное отклонение определяет величину управляющего воздействия, которое должно нейтрализовать отклонение. В зависимости от величины и знака управляющего воздействия, управляющий блок формирует воздействие на исполнительный механизм (эл. двигатель).

Модель системы управления в виде «черного ящика»

?g(t) [кг/м3] – изменение расхода бумажной массы (задающее воздействие)
?f(t) [%] - изменение концентрации массы (возмущающее воздействие)
?y(t) [г/м2] – изменение массы 1кв.м. полотна (выходная переменная)