стеми автоматизації процесу мокрого помелу сировини в трубній кульової млині до впровадження ПІД-регулятора
Складемо САР вологості шламу в програмі Simulink (рис.10).
В
Була отримана перехідна характеристика (рис.11), з якої видно, що система не задовольняє пред'явленим до неї вимогам, а саме статична помилка більше 96%, час наростання 21,4 с замість пред'явлених 15с.
В
Ріс.11.Переходная характеристика САР автоматизації процесу мокрого помелу сировини в трубній кульової млині до впровадження ПІД-регулятора.
Для виконання пред'явлених вимог у вихідну схему системи автоматичного регулювання вологості шламу ми додаємо ПІД-регулятор і встановлюємо додатковий датчик вологості. За допомогою даного регулятора і додаткового датчика вологості, ми забезпечуємо задану статистичну помилку, час регулювання та наростання, а також забезпечуємо необхідні запаси стійкості по амплітуді і по фазі.
Аналіз системи автоматизації процесу мокрого помелу сировини в трубній кульової млині з ПІД-регулятора
Складемо функціональну схему з встановленим додатковий датчиком вологості.
В
На основі функціональної схеми контуру регулювання САР процесу регулювання вологості шламу в трубній кульової млині, складемо структурно-функціональну схему, для визначення автоматичного регулятора
В
Структурно-функціональна схема контуру регулювання САР процесу регулювання вологості шламу.
Складемо САР вологості шламу в трубній кульової млині з ПІД-регулятором (рис.12).
В
Рис.12. САР вологості шламу в трубній кульовий млині, з доданим до неї ПІД-регулятором.
Коефіцієнти посилення в ПІД-регуляторі позначимо kp, ki і kd. У рядку Matlab прирівняємо всі ці коефіцієнти одиниці. Після запуску програми заходимо в NCD блок і виставляємо необхідні значення (Рис.13):
Час регулювання - 50 з
Максимальний перерегулювання - не більше 10%
Час наростання - не більше 15 с
Статична помилка - менше 0,05%
В
Рис.13. NCD блок з виставленими заданими значеннями.
У меню Optimization вибираємо Parameters , де задаємо варійовані величини - kp, ki і kd, а також вказуємо час дискретизації - 3 с. Натискаємо кнопку Start . Програма починає подирає коефіцієнти kp, ki і kd таким чином, щоб перехідний процес системи задовольняв вимогам. br/>В
Рис.14. NCD блок з оптимальним варіантом перехідного процесу.
У LTI Viewer дивимося перехідну характеристику (Рис.15) і частотні характеристики (рис. 16). br/>В
Рис.15. Перехідна характеристика САР вологості шламу (з ПІД-регулятором)
В
Рис.16. Амплітудно-частотна характеристика АСР вологості шламу
З перехідною характеристики (рис.15) видно, що система задовольняє пред'явленим до неї вимогам:
Час наростання - 14,9 з (У завданні - не більше 15 с)
Час регулювання - 43,3 с (в завданні - 50 с)
Максимальний перерегулювання - 8,66% (у завданні - не більше 10%)
Статична помилка - 0 (у завданні - менше 0,05%)
З рис. визначаємо запаси стійкості по амплітуді і по фазі:
О”L = 17,9 дБ
П† = 115 0
Дані значення нас також влаштовують. Для повної визначеності системи в робочій області Matlab дивимося значення коефіцієнтів kp, ki і kd:
kp = 19.043
ki = 2.8916
kd = 0.79524.
За годографу Найквіста (Рис.17) також видно, що система стійка. <В
Рис.17. Годограф Найквіста
В
Висновок
Для заданої системи автоматичного регулювання вологості шламу в трубній кульової млині при максимальної продуктивності ми підібрали ПІД-регулятор, який допоміг нам домогтися необхідного результату:
Час наростання ми отримали рівним 14,9 с (в завданні - не більше 15 с)
Час регулювання - 43,3 с (в завданні - 50 с)
Максимальний перерегулювання - 8,66% (у завданні - не більше 10%)
Статичну помилку знизили до 0 (у завданні - менше 0,05%)
Запас стійкості по амплітуді дорівнює 17,9 дБ
Запас стійкості по фазі - 115 0
Порівнявши отримані дані з пред'явленими вимогами до системи можна зробити висновок, що автоматизація процесу мокрого помелу сировини в трубній кульової млині при максимальній продуктивності можна назвати успішною, тому що отримана система повністю задовольняє всім висунутим вимогам. Впровадження ПІД-регулятора можна вважати доцільним, з його допомогою вдалося укласти систему в необхідні рамки.
Список використаної літератури
1. А.С. Бороніхін, Ю.С. Грізак В«Основи автоматизації виробництва та контрольно-вимірювальні прилади на підприємствах промисловості будівельних матеріалів В», 1974р.
2. І.Б.Гін...
