МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра АПУ

Курсовая РАБОТА

по дисциплине «Локальные системы управления»

Тема: Система автоматического регулирования давления газа в газоходе газопламенной печи

Студенты гр. 8391		Орещенко Н.В.
		Перевертайло Д.А.
		Петрухина М.С.
Преподаватель		Новожилов И.М.

Санкт-Петербург

2021

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

Студенты Орещенко Н.В., Перевертайло Д.А., Петрухина М.С.
Группа 8391
Тема работы: Система автоматического регулирования давления газа в газоходе газопламенной печи.
Предполагаемый объем пояснительной записки: Не менее 20 страниц.
Дата выдачи задания: 13.10.2021
Дата сдачи реферата: 08.12.2021
Дата защиты реферата: 08.12.2021
Студенты гр. 8391		Орещенко Н.В.
		Перевертайло Д.А.
		Петрухина М.С.
Преподаватель		Новожилов И.М.

Аннотация

Цель данного курсового проекта заключается в приобретении навыков расчета, проектирования и компьютерного моделирования типовых локальных систем автоматического управления (ЛСУ).

Предполагается исследовать динамические свойства системы при входных управляющих и возмущающих воздействиях, оценить влияние малых изменений параметров объекта регулирования относительно расчетных значений, уточнить параметры настроек регулятора, а также изучить поведение системы при работе с звеном запаздывания.

В результате должна быть разработана программная модель исследуемой системы с применением элементов SIMULINK пакета программ MATLAB.

Summary

The purpose of this course project is to acquire the skills of calculation, design and computer modeling of typical local automatic control systems (LСS).

It is supposed to investigate the dynamic properties of the system under input control and disturbing influences, to evaluate the effect of small changes in the parameters of the object of regulation relative to the calculated values, to clarify the parameters of the regulator settings, and also to study the behavior of the system when working with a delay link.

As a result, a software model of the system under study should be developed using SIMULINK elements of the MATLAB software package.

содержание

ВВЕДЕНИЕ 5

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 6

1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ 8

1.1. Составление структурной схемы и математической модели. 8

1.2. Выбор параметров элементов 8

1.3. Анализ системы. 11

2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТИПОВЫХ РЕГУЛЯТОРОВ 13

2.1 ПИ-регулятор 14

2.2 ПИД-регулятор 17

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ 19

3.1. Моделирование линейной модели по задающему воздействию 20

3.2 Анализ чувствительности системы. 22

3.3 Моделирование системы по возмущающему воздействию 25

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНОГО ЭЛЕМЕНТА 27

5. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ С УЧЕТОМ ЗАПАЗДЫВАНИЯ 31

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 33

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 35

ПРИЛОЖЕНИЕ А 37

Введение

Целью курсовой работы является приобретение навыков расчета, проектирования и компьютерного моделирования типовых локальных систем автоматического управления (ЛСУ). В качестве примеров таких систем использованы системы промышленной автоматики с типовыми регуляторами, следящие системы воспроизведения углового перемещения и управления скоростью вращения вала электродвигателя, цифровая система программного управления, комбинированная следящая система − всего 9 тем.

Выполнение курсовой работы делится на два этапа. Первый этап представляет собой предварительный расчет САУ и включает в себя:

– эскизное проектирование технического обеспечения ЛСУ с использованием промышленных средств измерения, контроля и регулирования. На этом этапе уточняются параметры расчетной модели системы в соответствии с реальными параметрами выбранных технических средств, составляется расчетная структурная схема системы;

− предварительный расчет настраиваемых параметров регуляторов, корректирующих устройств ЛСУ в соответствии с принятыми показателям качества и методикой расчета.

На втором этапе выполняется компьютерное моделирование САУ:

− разработка программной модели исследуемой системы с применением элементов SIMULINK пакета программ MATLAB®. В качестве начальных условий и параметров модели используются данные предварительного расчета на первом этапе;

– компьютерное моделирование локальной системы, исследуются ее динамические свойства при входных управляющих и возмущающих воздействиях, оценивается влияние малых изменений параметров объекта регулирования относительно расчетных значений и уточняются параметры настроек регулятора или корректирующего устройства (“вторичная” оптимизация ЛСУ).