Di - відхилення поточного значення від заданого;
u k - сигнал управління по напрузі на перетворювач частоти;
K пч-д - коефіцієнт передачі перетворювача частоти-двигуна;
T м - постійна часу перетворювача частоти-двигуна;
w - швидкість двигуна насоса;
K н - коефіцієнт передачі насоса;
T н - постійна часу насоса;
K дд - коефіцієнт передачі датчика тиску.
K В - коефіцієнт передачі обурює впливу.
Кожен елемент системи являє собою апериодическое ланка.
Розглянемо кожна ланка окремо:
Перетворювач частоти-двигун:
В
В
= 0.01 - зважаючи великій швидкості спрацьовування
В
Насос. Перетворює циклічну частоту двигуна в тиск
В В
= 1 - час розгону насоса
В
Датчик тиску. Перетворює тиск у струмовий сигнал. br/>В
В
обурюватися вплив.
В
В В
Розрахувавши перераховані вище параметри ланок структурної схеми, проведемо моделювання в спеціалізованому програмному пакеті візуального моделювання MatLab Simulink.
В В
Рис. . Моделювання системи управління без регулятора і збурюючих впливів у середовищі Simulink.
Далі проведемо моделювання із зовнішнім возмущающим впливом за допомогою відкриття отсечного клапана.
В
В
Рис. Моделювання системи управління c возмущающим впливом в середовищі Simulink
У момент відкриття клапана відбувається різке падіння тиску, а потім система виходить на новий стійкий стан з меншим значенням тиску. p> Останнім етапом є моделювання системи управління з регулятором тиску, який повинен компенсувати рівноваги вплив.
Обчислення ПІ-регулятора
Об'єднує два регулятора П і І,, має найкращі властивості, а саме: за рахунок П - складової поліпшується показові якості в перехідному процесі, а за рахунок І - складової зменшується помилка регулювання В® тобто поліпшується точність.
В якості критерію якості регулювання приймаємо бажану передавальну функцію розімкнутого контуру. Для розглянутої системи регулювання доцільно застосовувати настройки контуру регулювання на технічний оптимум. Бажану передавальну функцію розімкнутого контуру в цьому випадку записують у вигляді:
В
Передавальна функція оптимального регулятора визначається у вигляді:
В
де W оу (p) - передавальна функція об'єкта регулювання, W ос (p) - передавальна функція ланки зворотного зв'язку, W р.жел (p) - бажана передатна функція розімкнутого контуру.
В
У результаті синтезу була отримана передатна функція ПІ-регулятора. У загальному вигляді передавальна функція ПІ-регулятора виглядає наступним чином:
,
де K П - коефіцієнт пропорційної частини, До І - коефіцієнт інтегрує частини, які необхідно обчислити для побудови регулятора в реальній системі регулювання тиску.
Промоделюємо систему з ПІ регулятором і возмущающими впливами.
В В
Рис. Моделювання системи управління c возмущающими впливами і ПІ-регулятором в Simulink.
Висновок
В
За отриманими результатами можна судити, що система швидко відпрацьовує обурення і повертається у вихідне стійкий стан із заданими показниками якості, тому синтез ПІ - регулятора проведено вірно.
Список використаної літератури
1. Попковіч Г. С., Гордєєв М.А. Автоматизація системи водопостачання та водовідведення. - М.: Вища. шк., 1986.
2.Певзнер Л. Д., Теорія автоматичного управління: Учеб. посібник. - М.: Вища. шк., 2006.
3. Певзнер Л. Д., Дмитрієва В.В. Лабораторний практикум з дисципліни В«Теорія автоматичного керуванняВ»: Учеб. посібник для студентів вузів. - М.: Изд-во МДГУ, 2007. p> 4. Рульная А. А., Євстаф'єв К. Ю. Автоматизація систем водопостачання та водовідведення. - М.: Инфра-М, 2010. p> 5. Жмак Г. Н.. Експлуатація обладнання і систем водопостачання та водовідведення. - М.: Инфра-М, 2010. p> 6. Бородін І. Ф., Судник Ю. А.. Автоматизація технологічних процесів. Підручник. - М.: Колос, 2007. br/>
