1.4. Дослідження динаміки об'єкта управління

Для отримання деякої перехідної характеристики об'єкта необхідно кожен раз розв'язувати систему рівнянь, що описує його динаміку.

4.1 Перехідні характеристики об'єкта в динамічному режимі.

Рис.4 Перехідні характеристики T(t), Tt(t) об'єкта при подачі гарячого теплоносія в сорочку.

Рис. 5 Перехідні характеристики C_A(t). C_B(t), C_С(t) об'єкта при подачі гарячого теплоносія в сорочку.

Програма, яка описує динаміку ОУ, представлена в додатку А.

4.2 Перехідна характеристика при вхідній дії у вигляді кусочно-лінійної залежності

При отриманні перехідної характеристики о б'єкта по каналах

Т^ВХ → С_А^ВИХ, С_С^ВИХ, G_t ^ВИХ _, Тt^ВИХ , Т^ВИХ у разі, якщо на об'єкт діє поетапний вплив, представлене на рис.2. Отримана перехідна характеристика, побудована за допомогою програми наведеною в додатку Б, представлена на рис. 6

Рис. 6а Перехідна характеристика об'єкта по каналах С_А^ВИХ, С_В^ВИХ ,С_С^ВИХ

у разі , якщо на об'єкт діє ступеневу обурення.

Рис. 6б Перехідна характеристика об'єкта по каналах Т^ВИХ _, Т^В _, Тt^ВИХ у разі, якщо на об'єкт діє ступеневе обурення.

1.5. Дослідження перехідних процесів в автоматичній системі регулювання

Вибір структури АСР

Для регулювання температури суміші на виході реактора, відповідной номінальному статистичному режиму, можна змінювати пропускну здібність клапанів горячого і холодного теплоносіїв на вході в сорочку, подаючи їх поперемінно. Необхідно також підібрати оптимальні настройки регулятора , при яких об'єкт буде мати характеристику, максимально наближену до заданого значення. В якості чутливого елемента введемо датчик температури на виході реактора. Структурна схема цієї АСР представлена на рис.7.

Рис. 7 Схема АСР температури суміші на виході з реактора

Для моделювання перехідних процесів в АСР температури суміші в реакторі, необхідно мати математичний опис цієї системи регулювання.

Рівняння регулятора, в якості якого в нашому випадку обраний ПІ-регулятор (об'єкт инерцієн), з введенням динамічної помилки для заданої зони нечутливості і в заданому діапазоні вимірювання температури, виглядає наступним чином:

Хр = Кр * Е+ 1 / Т_u∫E * dt , де

Е = Тизм - Tvx / Eo * 100 - динамічна помилка регулювання; Ео-розмах шкали; Хр- відповідає за відкриття клапанів і знаходиться в межах обмеження на вихідні значення вихідного сигналу;

Кр-коефіцієнт передачі регулятора;

Т_u -час ізодрома [с];

Запишемо рівняння для датчика температури на виході регулятора:

Тd * dTізм / dt=-Тізм + Т, де

Td - інерційність датчика, с;

Тізм - температура суміші, яка вимірюється датчиком на виході;

Т-температура суміші на виході з реактора.

Для того, щоб розрахувати перехідний процес в АСР температури суміші в реакторі, якщо на систему діє представлене на рис. 2 рівноваги вплив, була розроблена програма (див. додаток В), при цьому T^BХ в часі змінювалося відповідно до завдання, а інші вхідні змінні задавалися згідно номінальному статичному режиму.

На рис. 8а, 8б, 8в показані перехідні процеси при заданому впливі

Tv(t), представленому на рис.2 з допомогою ПІ-регулятора, а також зміна регулюючого значення Хр в часі при оптимальних настройках регулятора.

Рис. 8а

Таким чином, досліджено динамічну поведінку АСР температури суміші на виході з ємності в різних ситуаціях при різних параметрах настройки регулятора, пропускної здатності клапанів і законах регулювання. Це дало певну інформацію про систему регулювання і дозволило виявити її характерні особливості.