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 разрежения газа

в газопламенной печи

Студенты гр. 8391		Гоглев А.А. Шушков Д.А. Маликов А.А.
Преподаватель		Новожилов И.М.

Санкт-Петербург

2021

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

Студенты: Гоглев А.А., Шушков Д.А., Маликов А.А.
Группа 8391
Тема работы: Система автоматического регулирования разрежения газа в газопламенной печи.
Исходные данные: Функциональная схема системы, описание системы, информация об элементах системы.
Содержание пояснительной записки: Содержание, Введение, Список используемых источников, Задание на курсовое проектирование, Предварительный расчет системы, Расчет параметров типовых регуляторов, Компьютерное моделирование линейной СУ, Компьютерное моделирование нелинейной СУ, Моделирование системы с учетом запаздывания.
Предполагаемый объем пояснительной записки: Не более 25 страниц.
Дата выдачи задания: 20.10.2021
Дата сдачи реферата: 12.12.2021
Дата защиты реферата:
Студенты		Гоглев А.А. Шушков Д.А. Маликов А.А.
Преподаватель		Новожилов И.М.

Содержание

Введение 4

Задание на курсовое проектирование 5

1. Предварительный расчет системы 6

1.1. Составление структурной схемы и математической модели 6

1.2. Выбор параметров элементов 7

1.3. Анализ системы 8

2. Расчет параметров типовых регуляторов 10

2.1. Расчет параметров ПИ-регулятора 10

2.2. Расчет параметров ПИД-регулятора 12

3. Компьютерное моделирование линейной СУ 14

3.1. Создание модели линейной системы управления 14

3.2. Реакция модели на различные задающие воздействия 14

3.3. Оптимизация параметров ПИД-регулятора 15

3.4. Анализ чувствительности системы 16

3.5. Реакция модели при возбуждении ступенчатым возмущающем воздействии 17

4. Компьютерное моделирование Нелинейной СУ 17

4.1. Создание модели нелинейной системы управления 17

4.2. Реакция модели на различные задающие воздействия 18

5. Моделирование системы с учетом запаздывания 19

5.1. Создание модели системы с учетом запаздывания 19

Заключение 21

Список использованных источников 22

Введение

Целью курсового проекта является приобретение практических навыков расчёта и компьютерного моделирования типовых локальных систем автоматического управления. В данной курсовой работе в качестве примера такой системы приведена система автоматического регулирования разрежения газа в газопламенной печи.

Первым этапом работы будет теоретический расчет параметров системы, а также приблизительный расчет параметров типовых регуляторов.

Следующим этапом предполагается компьютерное моделирование полученной системы, корректировка на ее основе уже подобранных параметров регуляторов.

Задание на курсовое проектирование

Описание системы:

Регулируемая величина y: разрежение (разность давления) [Па]. Регулирующее воздействие: угол поворота створок жалюзи [рад]. Информация о разрежении в печи Пч (поз. а на рис.1) поступает с датчика разности давлений PT. Положение жалюзи изменяется с помощью серводвигателя EHS. Для этого необходимо использовать устройство регулирования с индикацией регулируемой величины PIC, параметры которого подлежат расчету.

Рисунок 1 – Устройство регулирования давления PIC (б) и Функциональная схема системы автоматического регулирования давления (б)

Функциональная схема системы изображена на рис. 1, поз. б.

Информация о разрежении от датчика разности давлений 010 в печи 000 (объект регулирования ОР) подается на индикатор (автоматический самопишущий прибор) 031 и регулятор 050 через фильтр помех 015.

Регулятор формирует сигнал управления u и через серводвигатель 060 и жалюзи 070 воздействует на производительность насоса, отсасывающего дым из печи. Датчик, серводвигатель (исполнительное устройство ИУ), индикатор и фильтр помех питаются от источника постоянного тока 012 (обозначено пунктиром), а сам источник и регулятор питаются от трансформатора 011. Исходные данные для расчета системы приведены в табл. П.1.

Таблица 1

Позиция	Элементы системы	Передаточные функции	Параметры
000	Газопламенная печь (ОР)
010	Датчик разности давлений (РТ)
015	Фильтр помех (F)
050	Регулятор (R)	ПИ-регулятор ПИД-регулятор
060	Серводвигатель (ИУ)
070	Жалюзи (ИО)