Автоматическое управление сжиганием топлива с учетом его состава и кислородного потенциала

| Категория реферата: Рефераты по технологии
| Теги реферата: реферат по дисциплине, заключение дипломной работы
| Добавил(а) на сайт: Янютин.

Порядок расчета.

Разбивают отрезок времени от момента нанесения возмущения до момента выхода величины x на установившееся значение на равные отрезки времени (t так, чтобы на каждом участке кривая мало отличалась от прямой. Выбираем (t =
0,05 с.

Составляют табл. 1 и заносят новое время в графу I, а значение x в конце каждого интервала в графу 2. Находят безразмерное значение выходной величины ( (i(t), разделив x на (x (() = 1,41 - результат заносят в графу
3.
Вычисляют 1 - ( (i(t) и вписывают в графу 4.
Подсчитывают сумму чисел графы 4 равной 14,1092.
По формуле (6) определяют площадь F1.

F1 = 0,05 { 14,1092 - 0,5 [ 1 - 0]} = 0,6805 с.
Находят время в новом масштабе ( = t / F1 и заносят в графу 5.
Подсчитывают разность 1 - ( и заносят в графу 6.
Вычисляют (1 - () * (1 - (), перемножая числа граф 4 и 6, и заносят в графу
7.
Находят сумму чисел графы 7 равной 6,0465.
По формуле (7) определяют площадь F2.

F2 = 0,6805 * 0,05 { 6,0465 - 0,5 [ 1 - 0]} = 0,1887 с2.
Рассчитывают и заносят в графу 8 величину 1- 2*( + (2 / 2.
Вычисляют (1 - () * (1 - 2*( + (2 / 2), перемножая числа граф 4 и 8, и заносят в графу 9.
Находят сумму чисел графы 9 равной 1,5303.
По формуле (8) определяют площадь F3.

F3 = 0,68052 * 0,05 { 1,5303 - 0,5 [ 1 - 0]} = 0,0239 с3.
15. Так как F3 имеет положительное значение, следовательно коэффициенты a3; a2; a1 равны : a1=F1; a2=F2; a3=F3 , то безразмерная передаточная функция имеет вид:

1

W*об (p) = .

0,024 * p3 + 0,189 * p2 + 0,681 * p + 1

Таблица ( 1. Расчет передаточной функции.

| | | | | | |(1 - |1- 2*(|(1 - |
|Время,|(x, oC|( |1- ( |( = t |1 - ( |() * *|+ + (2|() * |
|с | |(i(t) |(i(t) |/ F1 | |(1 - |/ 2 |(1 - |
| | | | | | |() | |2*( +|
| | | | | | | | |(2 / |
| | | | | | | | |2) |
|0,0000|0,0000|0,0000|1,0000|0,0000|1,0000 |1,0000|1,0000|1,0000|
|0,0500|0,0235|0,0167|0,9833|0,0735|0,9265 |0,9111|0,8557|0,8415|
|0,1000|0,0400|0,0283|0,9717|0,1470|0,8530 |0,8289|0,7169|0,6966|
|0,1500|0,0588|0,0417|0,9583|0,2204|0,7796 |0,7471|0,5834|0,5591|
|0,2000|0,0764|0,0542|0,9458|0,2939|0,7061 |0,6678|0,4554|0,4307|
|0,2500|0,1058|0,0750|0,9250|0,3674|0,6326 |0,5852|0,3327|0,3077|
|0,3000|0,1410|0,1000|0,9000|0,4409|0,5591 |0,5032|0,2154|0,1939|
|0,3500|0,1880|0,1333|0,8667|0,5144|0,4856 |0,4209|0,1036|0,0898|
|0,4000|0,2468|0,1750|0,8250|0,5878|0,4122 |0,3400|-0,002|-0,002|
| | | | | | | |9 |4 |
|0,4500|0,3173|0,2250|0,7750|0,6613|0,3387 |0,2625|-0,104|-0,080|
| | | | | | | |0 |6 |
|0,5000|0,3643|0,2583|0,7417|0,7348|0,2652 |0,1967|-0,199|-0,148|
| | | | | | | |6 |1 |
|0,5500|0,4583|0,3250|0,6750|0,8083|0,1917 |0,1294|-0,289|-0,195|
| | | | | | | |9 |7 |
|0,6000|0,5405|0,3833|0,6167|0,8818|0,1182 |0,0729|-0,374|-0,231|
| | | | | | | |8 |1 |
|0,6500|0,6345|0,4500|0,5500|0,9552|0,0448 |0,0246|-0,454|-0,249|
| | | | | | | |2 |8 |
|0,7000|0,7403|0,5250|0,4750|1,0287|-0,0287|-0,013|-0,528|-0,250|
| | | | | | |6 |3 |9 |
|0,7500|0,8401|0,5958|0,4042|1,1022|-0,1022|-0,041|-0,597|-0,241|
| | | | | | |3 |0 |3 |
|0,8000|0,9400|0,6667|0,3333|1,1757|-0,1757|-0,058|-0,660|-0,220|
| | | | | | |6 |2 |1 |
|0,8500|1,0458|0,7417|0,2583|1,2492|-0,2492|-0,064|-0,718|-0,185|
| | | | | | |4 |1 |5 |
|0,9000|1,1163|0,7917|0,2083|1,3226|-0,3226|-0,067|-0,770|-0,160|
| | | | | | |2 |6 |5 |
|0,9500|1,1750|0,8333|0,1667|1,3961|-0,3961|-0,066|-0,817|-0,136|
| | | | | | |0 |7 |3 |
|1,0000|1,2103|0,8583|0,1417|1,4696|-0,4696|-0,066|-0,859|-0,121|
| | | | | | |5 |3 |7 |
|1,0500|1,2573|0,8917|0,1083|1,5431|-0,5431|-0,058|-0,895|-0,097|
| | | | | | |8 |6 |0 |
|1,1000|1,2925|0,9167|0,0833|1,6166|-0,6166|-0,051|-0,926|-0,077|
| | | | | | |4 |5 |2 |
|1,1500|1,3160|0,9333|0,0667|1,6900|-0,6900|-0,046|-0,952|-0,063|
| | | | | | |0 |0 |5 |
|1,2000|1,3395|0,9500|0,0500|1,7635|-0,7635|-0,038|-0,972|-0,048|
| | | | | | |2 |0 |6 |
|1,2500|1,3630|0,9667|0,0333|1,8370|-0,8370|-0,027|-0,986|-0,032|
| | | | | | |9 |7 |9 |
|1,3000|1,3748|0,9750|0,0250|1,9105|-0,9105|-0,022|-0,996|-0,024|
| | | | | | |8 |0 |9 |
|1,3500|1,3924|0,9875|0,0125|1,9840|-0,9840|-0,012|-0,999|-0,012|
| | | | | | |3 |9 |5 |
|1,4000|1,3983|0,9917|0,0083|2,0574|-1,0574|-0,008|-0,998|-0,008|
| | | | | | |8 |4 |3 |
|1,4500|1,4100|1,0000|0,0000|2,1309|-1,1309|0,0000|-0,991|0,0000|
| | | | | | | |4 | |
|1,5000|1,4100|1,0000|0,0000|2,2044|-1,2044|0,0000|-0,979|0,0000|
| | | | | | | |1 | |
|Сумма | | |14,109| | |6,0465| |1,5303|

2. Расчет оптимальных настроек ПИ - регулятора.
Передаточная функция объекта, рассчитанная ранее, имеет вид:

K об

W об (p) = .

0,024 * p3 + 0,189 * p2 + 0,681 * p + 1
Необходимая для расчета частотная функция объекта в показательной форме записи:

((0,68-0,024(2)

1,41 -j arctg
W об (j() = e 1 - 0,189(2

(1-0,189(2)2+(2(0,681-0,024(2)2
Придавая частоте ( приращение для построения АФХ находят соответствующие значения для:
1,41

A об (() = ;

(1-0,189(2)2+(2(0,681-0,024(2)2

((0,681-0,024(2)

( об (() = - arctg ;

1 - 0,1887(2 и результаты расчетов сводятся в табл. 2.
2.I. Расчет регуляторов на заданное значение показателя колебательности.
Настройки регуляторов можно рассчитать графоаналитическим способом по АФХ объекта на заданное значение показателя колебательности М. Метод основан на том факте, что АФХ разомкнутой системы управления W (j() = W об (j() * W рег (j() должна касаться на комплексной плоскости окружности с заданным индексом М. Радиус окружности r = M / ( M2 - 1 ), а ее центр лежит на отрицательной вещественной полуоси и отстоит от начала координат на расстояние R = M2 /(M2- 1 ).
Графический расчет (рис. 2) начинают с построения на комплексной плоскости
АФХ объекта (см. табл. 2). Затем строят АФХ разомкнутой системы при К рег =
I и различных значениях времени изодрома : Т и1 = 0,3 с; Т и2 =0,5 с; Т и3
= 0,7 с; Т и4 = 0,9 с. Для этого к каждому вектору АФХ объекта прибавляется вектор с модулем (А = А об / Т и ( (табл. 3), повернутый на угол 90о по часовой стрелке.
Из начала координат проводят луч под углом :
Таблица № 2. Расчет амплитудно-фазовой характеристики.

|(, рад / c |A об ((), оС |( об ((), |Re (АФХ) |Im (АФХ) |
| |/% хода |град. | | |
| 0,0000 | 1,4100 |0,0 | 1,4100 | 0,0000 |
| 0,1500 | 1,4086 |-5,8 | 1,4013 |- 0,1435 |
| 0,3000 | 1,4046 |-11,7 | 1,3754 |- 0,2847 |
| 0,4500 | 1,3978 |-17,5 | 1,3328 |- 0,4213 |
| 0,6000 | 1,3885 |- 23,4 | 1,2744 |- 0,5512 |
| 0,7500 | 1,3765 |- 29,2 | 1,2012 |- 0,6723 |
| 0,9000 | 1,3620 |- 35,1 | 1,1145 |- 0,7828 |
| 1,0500 | 1,3450 |- 40,9 | 1,0161 |- 0,8813 |
| 1,2000 | 1,3256 |- 46,8 | 0,9075 |- 0,9662 |
| 1,3500 | 1,3036 |- 52,7 | 0,7908 |- 1,0364 |
| 1,5000 | 1,2792 |- 58,5 | 0,6678 |- 1,0911 |
| 1,6500 | 1,2523 |- 64,4 | 0,5409 |- 1,1295 |
| 1,8000 | 1,2229 |- 70,3 | 0,4122 |- 1,1514 |
| 1,9500 | 1,1909 |- 76,2 | 0,2841 |- 1,1565 |
| 2,1000 | 1,1564 |- 82,1 | 0,1592 |- 1,1454 |
| 2,2500 | 1,1193 |- 88,0 | 0,0397 |- 1,1186 |
| 2,4000 | 1,0799 |- 93,8 |- 0,0719 |- 1,0775 |
| 2,5500 | 1,0382 |- 99,6 |- 0,1736 |- 1,0236 |
| 2,7000 | 0,9946 |- 105,4 |- 0,2636 |- 0,9591 |
| 2,8500 | 0,9495 |- 111,0 |- 0,3406 |- 0,8863 |
| 3,0000 | 0,9032 |- 116,6 |- 0,4040 |- 0,8078 |
| 3,1500 | 0,8563 |- 122,0 |- 0,4537 |- 0,7262 |
| 3,3000 | 0,8092 |- 127,3 |- 0,4899 |- 0,6440 |
| 3,4500 | 0,7625 |- 132,4 |- 0,5138 |- 0,5634 |
| 3,6000 | 0,7166 |- 137,3 |- 0,5265 |- 0,4862 |
| 3,7500 | 0,6720 |- 142,0 |- 0,5296 |- 0,4136 |
| 3,9000 | 0,6290 |- 146,5 |- 0,5247 |- 0,3468 |
| 4,0500 | 0,5878 |- 150,9 |- 0,5133 |- 0,2863 |
| 4,2000 | 0,5486 |- 155,0 |- 0,4971 |- 0,2321 |
| 4,3500 | 0,5117 |- 158,9 |- 0,4773 |- 0,1843 |
| 4,5000 | 0,4769 |- 162,6 |- 0,4551 |- 0,1427 |
| 4,6500 | 0,4444 |- 166,1 |- 0,4314 |- 0,1066 |
| 4,8000 | 0,4141 |- 169,5 |- 0,4071 |- 0,0758 |
| 4,9500 | 0,3859 |- 172,6 |- 0,3827 |- 0,0496 |
| 5,1000 | 0,3597 |- 175,6 |- 0,3587 |- 0,0276 |
| 5,2500 | 0,3355 |- 178,4 |- 0,3354 |- 0,0091 |
| 5,4000 | 0,3131 |- 181,1 |- 0,3130 | 0,0062 |
| 5,5500 | 0,2924 |- 183,7 |- 0,2918 | 0,0187 |
| 5,7000 | 0,2733 |- 186,1 |- 0,2717 | 0,0290 |
| 5,8500 | 0,2556 |- 188,4 |- 0,2529 | 0,0372 |
| 6,0000 | 0,2393 |- 190,6 |- 0,2352 | 0,0438 |

(=arcsin (1/M)=arcsin (0,77) = 50,5o к отрицательной вещественной полуоси, строят окружности с центрами на отрицательной вещественной полуоси, касающиеся одновременно луча АФХ разомкнутой системы при различных значениях Т и. Измеряют в соответствующем масштабе радиусы полученных окружностей ( и рассчитывают: K рег = [М / ( M2-1)] * (1/() = 1,88/(.