Проект системы автоматического управления температуры печи

Содержание

Исходные данные. Требования к САУ

Введение

1.Функциональная схема САУ

2.Алгоритмическая схема САУ

3.Анализ устойчивости исходной САУ

4.Синтез корректирующих устройств САУ

5.Анализ характеристик скорректированной системы

Выводы

Список использованной литературы

автоматический управление температура печь

Исходные данные. Требования к САУ

Система автоматического регулирования температуры печи

Рисунок 1. Электрическая печь.

Согласно техническим условиям во внутреннем объеме электрической печи 1 требуется поддерживать постоянную температуру. Температура измеряется термопарой 2. Термо - э. д. с термопары сравнивается с напряжением задающего потенциометра 3 и разностный сигнал усиливается электронным усилителем 4, а затем выходным магнитным усилителем 5. Нагревательный элемент 6, питаемый выходным током магнитного усилителя обогревает печь.

Уравнения элементов системы имеют следующий вид: Электрическая печь с нагревательным элементом То dθ/dt +θ = i; Магнитный усилитель di / dt + i = ;

Электронный усилитель Uy = k2 U;

Элемент сравнения U =- Uq- Ut;

Термопара T2 dUT/ dt + UT=kT θ ;

где ко - коэффициент передачи сушильного шкафа;

k1 - коэффициент усиления магнитного усилителя;

к2 - коэффициент усиления электронного усилителя;

кт - коэффициент передачи термопары;

То - постоянная времени объекта управления (электрической печи);

Т1 - постоянная времени магнитного усилителя

Т2- постоянная времени термопары

Параметры Вариант 50

К0 70

k1 A/B 50

К2 100

Кт, 0,00002

То, c 25

Т1, c 0,1

Т2, c 0,2

σ٪ 20

tp 1

Таблица

Параметры	Вариант 50
К0	70
k1 A/B	50
К2	100
Кт,	0,00002
То, c	25
Т1, c	0,1
Т2, c	0,2
σ٪	20
tp	1

Введение

Система автоматического управления температуры печи очень распространена в современных отраслях производства и широко применяется.

Приведем пример использования данной САУ. Возьмем в рассмотрение завод, где производят хлебобулочные изделия. Здесь требуется использование печи для выпечки изделий, имеющих разные температуры приготовления. Для реализации быстрого и качественного изменения температуры печи можно применять систему автоматического регулирования, которая будет рассмотрена в нашей работе.

1. Функциональная схема САУ

Функциональная схема системы автоматического управления температурой печи приведена на рисунке 3.

Рисунок 2 - функциональная схема САУ

Функциональная схема системы автоматического управления температурой печи реализуется следующими функциональными блоками:

ЗУ — задающее устройство. Реализуется на принципиальной схеме задающим потенциометром 3. Задает напряжение U0; которое будет сравниваться с термо-ЭДС термопары.

СЭ - сравнивающий элемент, выполненные на упрощенной принципиальной схеме в виде совокупности термопары 2 и задающего потенциометра 3. СЭ определяет сигнал рассогласования между напряжением Uq с задающего устройства и термо-ЭДС.

У - усилитель, выполненные па упрощенной принципиальной схеме в виде электронного усилителя 4. Увеличивает величину входного напряжения в К раз.

УМ - усилитель мощности представленный на принципиальной схеме в виде тиристорного преобразователя. Здесь, поступающий на вход тиристорного преобразователя, сигнал Uy усиливается по мощности;

РО - регулирующий орган. Реализуется на принципиальной схеме нагревательным элементом и электрической печью;

ОУ - объект управления. В качестве него выступает сама печь, температуру которой мы регулируем.

ИП - измерительный преобразователь. На принципиальной схеме представлен в виде термопары 2.

2. Алгоритмическая схема САУ

Для составления алгоритмической схемы системы автоматического управления получим передаточные функции каждого функционального элемента схемы.

а) Согласно заданию работа предварительного усилителя описывается следующим дифференциальным уравнением:

Uу=К2U

Применим преобразования Лапласа и получим операционную форму записи уравнения, из которой найдем передаточную функцию:

Uу(p)=k2U(p)

W1(p)= =k2 =100

В результате получили безынерционное звено.

б) Магнитный усилитель описывается дифференциальным уравнением:

T1 + i = k1Uу

Его передаточная функция будет иметь вид:

i(p)(T1p + 1)=k1Uу(p)

W2(p) = = =

В результате было получено инерционное звено.

в) Электрическая печь с нагревательным элементом описывается дифференциальным уравнением:

T0 + = k0i

Его передаточная функция будет иметь вид:

Θ(p)(T0p+1)=k0i(p)

W3(p) = = =

Получили инерционное звено.

г) Термопара описывается диф

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать