CATEGORII DOCUMENTE
Afaceri Calculatoare Casa masina Didactica pedagogie Diverse Educatie Finante Geografie Istorie & politica Legislatie Limba Management Sanatate Tehnologie

REGLAREA DEBITULUI SI A TEMPERATURII UNUI MATERIAL GRANULAR

Tehnica mecanica

+ Font mai mare | - Font mai mic

DOCUMENTE SIMILARE

Determinarea gradelor de excitatie a sistemelor oscilante

Franarea automobilului

Proiect - mecanism de actionare

CALCULUL HIDRAULIC AL CONDUCTELOR CARE TRANSPORTA LICHIDE

Automatizarea punctelor termice

Prelucrarea prin rabotare

Examen de diferenta-solicitari si masurari tehnice

Exemple de proiectare a operatiilor de prelucrare pe masinile de rectificat

ASAMBLARI PRIN PENE PARALELE

DESCRIEREA PROCESULUI DE COCSIFICARE IN CUPTORUL INDUSTRIAL

REGLAREA DEBITULUI SI A TEMPERATURII UNUI MATERIAL GRANULAR

A.7. PROBLEME DE IDENTIFICARE A PARTII FIXATE

Identificarea buclei de reglare a debitului

Se pleaca de la analiza elementelor componente a acestei bucle si se prezinta rezultatele identificarii.

Bucla cuprinde:

a - transportorul melcat (TM);

b - transportorul cu cupe (TC);

c - doza gravimetrica (DG) cu adaptor.

a) referitor la transportorul melcat:

a.1.amplificatorul de putere primeste la intrare tensiunea Ua si furnizeaza la iesire tensiunea Um; are structura din figura in care:

Ua Um Kap =18.625

Kap_* e^-s^t^ap

tap =10 [msec]

a.2.motorul de antrenare primeste la intrare tensiunea Um si furnizeaza la iesire marimea W_tm. Are structura din figura in care:

K₁ = 0.195 [Nm/V]

Mr K₂ = 4.45 [rad/sec/Nm]

Um K₁ - K₂ Wtm T_m1 =0.039 [sec]

T_m1s+1 T_m2s+1 T_m2 =0.445 [sec]

a.3.tahogeneratorul de masurare a turatiei (TG) si adaptorul sau primeste la intrare turatia W_tm si furnizeaza prin adaptor o tensiune U_W. Are structura din figura, in care:

K_t_W [U/rad/s]

W_tm K_t_W U_W T_t_W [sec]

T_t_Ws+1

a.4. transportorul melcat (TM) primeste la intrare turatia W_tm si furnizeaza debit intermediar de material granular comandat. Structura este data in figura urmatoare.

Pm1 0.05 T_Q1= T_TM=5 [sec]

T_Bs(T_Q1s+1) K_tm= 0.065 [kg/sec/rad/sec]

T_B=60 [sec]

Ktm + Qi

Ttms+1 +

b) Transportorul cu cupe (TC) are la intrare debitul intermediar (Q₁), iar la iesire debitul (Q_m). Structura corespunde figurii urmatoare, in care:

K =0.9

T =10 [sec]

tm = [sec]

c) Doza gravimetrica cu adaptor: se considera la intrare debitul Q_m, iar la iesirea adaptorului curentul iq, astfel incat, potrivit figurii urmatoare, avem:

K_G =0.16 [mA / kg / sec]

T_G = 2 [sec]

Identificarea buclei de reglare a temperaturii

Se analizeaza elementele componente ale acestei bucle si se prezinta rezultatele identificarii.

a) Ventilul pneumatic (VP) si convertorul electropneumatic (CEP)

-la intrare se aplica curentul i_E,iar marimea de iesire este debitul de gaz metan (q)

Kpg

Dpg

K_pg=0.01

Kce.Kv

Tv.s+1

Ie + q Kce*Kv =0.025[Nm³/s/mA]

+ Tv =4 [sec]

b) Cuptorul(C) se va analiza impreuna cu transportorul cu cupe (TC) rezultand structura din figura: Kc =189 [^oC/Nm³/sec]

K_q_T

K_q_Z

T_q_Z [sec]

Tc =572.5 [sec]

tc =0.15 [sec]

T_q_T [sec]

t_T=0.05 [sec]

c) Traductoarele de temperatura: pentru pirometru intrarea este temperatura qm, iesirea adaptorului este curentul I_q_m, iar pentru termorezistenta (TR) intrarea este temperatura aerului in cuptor, iesirea fiind curentul I_q_c

- pentru pirometru:

q_m K_q_m l_q_mK_q_m [mA/^oC)

T_q_ms+1 T_q_m [sec]

- pentru rezistenta:

qc K_q_Cl_q_cK_q_c [mA/^oC]

T_q_Cs+1 T_q_c [sec]

1. CALCULUL REGULATOARELOR PRIN METODA REPARTITIEI POLI-ZEROURI

CONSIDERATII ASUPRA PARTII FIXATE

Metoda, bazata pe sistemul echivalent de ordinul doi, se aplica buclei de reglare a turatiei .

Ua K_APe^-s^t^APUm K₁- K₂W_TM

T_M1s+1 T_M2s+1

K_T_W

T_T_Ws+1

Se opereaza apoi o serie de transformari pentru a aduce partea fixata la forma ceruta de metoda Guillemin - Truxal:

a) se neglijeaza perturbatiile (M_r=0);

b) se aproximeaza timpul mort sub forma:

c) se transfigureaza sistemul la forma reactiei negative unitare.

Intrucat T_t_W <<T_M2, rezulta :

in care : T_M*=T_M2+T_T_W =0.455 si K_M*=K₂K_T_W

d) deoarece constanta (T_T_W ) ramane mult mai mica fata de cele ale buclei, marimile de intrare si de iesire au aproximativ aceeasi evolutie dinamica, deci se poate admite pentru bucla de reglare a turatiei o structura simplificata:

Adica:

In aceasta situatie majoritatea performantelor impuse asupra marimii de iesire W_TM sunt valabile si pentru marimea (u_W), exceptie facand e_stv pentru care :

e_stv (u_W)=k_T_W e_stv W_TM

CALCULUL REGULATORULUI HR1(s) PENTRU CAZUL SISTEMULUI ECHIVALENT DE ORDINUL DOI NECORECTAT

a) Se impune setul de performante:

e_stp = 0 [V];

s [%];

tr 1.2 [sec];

Dw_B [rad/sec];

e_stv [V];

b) Se determina parametrii sistemului de ordinul doi

w_n

pornind de la urmatoarele performante:

σ = 0.15

c_v=

c) Verificarile impuse:

indeplinit

neindeplinit

e_stp = 0 [V];

indeplinit

neindeplinit

indeplinit

neindeplinit

tr 1.12 [sec];

indeplinit

neindeplinit

Dw_B [rad/sec];

indeplinit

neindeplinit

e_stv [V];

d) Determinarea analitica a regulatorului are la baza figura de la inceputul capitolului in care elementul (1/K_T_W ) este ignorat.

Raspunsurile sistemului inchis la intrare treapta si rampa unitara sunt:

Forma regulatorului H_R1(s) este prea complicata, motiv pentru care se opereaza unele simplificari pentru ca relatia obtinuta sa fie de forma unor regulatoare tipizate:

d.1) Se cauta sa se efectueze mici modificari ale coeficientului (1/2xw_n) la forma (1/2x w'_n) astfel ca sa se poata efectua simplificari a polul din H_R1(s) cu unul din cele trei zerouri, fara a afecta performantele.

w'_n =6.921

d.2) Se 'ataseaza ' constanta cea mai mica (t_AP) la cea mai mare, de pilda T_M*:

In acest caz regulatorul este realizabil, fiind un PID cu filtru de ordinul I.

e) Determinarea parametrilor de acord a regulatorului se efectueaza prin identificare cu formele tip ale regulatorului de tip PID si rezulta parametrii:

V_R=

t_i

t_d

T_N=

Se traseaza grafic raspunsul sistemului inchis H₀₂' si H₀₂" pentru o intrare treapta unitara respectiv rampa in comparatie cu raspunsul sistemului inchis H₀₂.

Concluzii:
1.3. CALCULUL REGULATORULUI H_R2 PENTRU CAZUL SISTEMULUI DE ORDINUL DOI CORECTAT (CORECTIA CU DIPOL)

a) Setul de performante impus este mai sever:

estp = ;

tr [sec];

Dw_B [rad/sec];

estv [V];

e) Se determina parametrii sistemului de ordinul doi

w_n

pornind de la urmatoarele performante:

Se verifica referitoare la performantele sistemului si rezulta ca nu sunt indeplinite urmatoarele performante:

Performantele fiind afectate se recurge la corectia sistemului inchis ajungand la forma:

Calculul valorilor polului si zeroului de corectie:

p_c =

z_c =

b) Verificarea se refera doar la timpul de raspuns care are valoarea:

tr = [sec]; deci tr < tr impus

c) Determinarea analitica a regulatorului H_R2(s)

Raspunsurile sistemului inchis la intrare treapta si rampa unitara sunt:

Forma regulatorului H_R2(s) este prea complicata, motiv pentru care se opereaza unele simplificari pentru ca relatia obtinuta sa fie de forma unor regulatoare tipizate:

d.1) Se simplifica grupul daca

Astfel:

d.2) Se 'ataseaza ' constanta de timp redusa la constanta mare:

d.3) Se cauta o simplificare a grupurilor admisibila in general daca

d) Determinarea parametrilor de acord a regulatorului:

Se traseaza grafic raspunsul sistemului inchis H_0C', H_0C^" si H_0C"' pentru o intrare treapta respectiv rampa unitara in comparatie cu raspunsul sistemului inchis H_0C.

Concluzii:

CALCULUL REGULATOARELOR PRIN METODE FRECVENTIALE PE BAZA SISTEMULUI ECHIVALENT DE ORDINUL DOI

CONSIDERATII ASUPRA PARTII FIXATE

Se analizeaza structura din figura, in care se opereaza o serie de simplificari:

De asemenea se neglijeaza frecarile vascoase ale rotorului, asa incat:

rezultand structura din figura urmatoare, performantele fiind impuse marimii (U_W) intrucat calcularea lor in raport cu marimea (W_TM) e foarte simpla.

DETERMINAREA FACTORULUI (V_R) AL UNUI REGULATOR P

a) Se impune urmatorul set de performante:

e_stp = [V];

tr [sec];

Dw_B [rad/sec];

c_v [V];

b) Calculul factorului de amplificare (V_R)

Se reprezinta in diagrame logaritmice partea fixata H_f(s) sub forma diagramei de modul, sistemul fiind de faza minima. La pulsatia de frangere rezulta punctul F.

Se determina pulsatia de taiere () si cea de frangere ().

Se determina factorul () corespunzator suprareglajului impus si se calculeaza valoarea :

care apoi se reprezinta in decibeli. La rezulta punctul N.

Se translateaza caracteristica initiala (H_f) pentru a avea frangerea in N, rezultand astfel forma finala a buclei directe, deschise (). Este evident ca:

acordand atentie sensului translatiei necesare.

Verificarile necesare se refera la urmatoarele performante:

o Timpul de raspuns: presupune citirea pulsatiei () din diagramele logaritmice si intrucat rezulta , deci trebuie ca ;

o Coeficientul erorii stationare la viteza, care se citeste direct din diagramele logaritmice la , fiind necesar ca ;

o Largimea benzii de trecere se ia orientativ .

In continuare se reprezinta raspunsurile sistemului in bucla inchisa la intrare treapta respectiv rampa unitara

Concluzii

Determinarea parametrilor unui regulator PI

a) Se impune urmatorul set de performante:

e_stp = [V];

tr [sec];

Dw_B [rad/sec];

c_v [V];

Se incearca folosirea unui regulator simplu de tip proportional, dar acesta nu poate satisface toate performantele impuse, in special cea referitoare la coeficientul erorii stationare la viteza. In aceste conditii se recomanda folosirea unui regulator de tip PI.

b) Calculul parametrilor regulatorului

Structura acestui regulator este:

Pentru determinarea grafo-analitica a parametrilor se reprezinta mai intai in diagrame logaritmice , diagrama de modul si dreapta , rezultand punctele F si N (vezi capitol 2.2). Se determina apoi grafic pulsatia () si coeficientul (c_v) la .

Se plaseaza pulsatiile () si () astfel incat:

in care (). Cu ajutorul acestor pulsatii se poate determina structura directa, deschisa a sistemului cu regulator PI (notat H_dC). Parametrii regulatorului sunt:

Verificarile necesare:

In continuare se reprezinta raspunsurile sistemului in bucla inchisa la intrare treapta respectiv rampa unitara :

Concluzii:

Determinarea unui regulator PD

a) Se impune urmatorul set de performante:

e_stp = [V];

tr [sec];

Dw_B [rad/sec];

c_v [V];

Se incearca folosirea unui regulator simplu de tip proportional, dar acesta nu poate satisface toate performantele impuse, in special cea referitoare la timpul de raspuns. In aceste conditii se recomanda folosirea unui regulator de tip PD.

b) Calculul parametrilor regulatorului

Structura acestui regulator este:

Pentru determinarea parametrilor se reprezinta mai intai in diagrame logaritmice , diagrama de modul si dreapta , rezultand punctele F si N (vezi capitol 2.2).

Se calculeaza w_t1

de unde =

iar din rezulta =

Se plaseaza pe axa pulsatiilor , reprezentand structura deschisa finala.

Se deduc parametrii acestui regulator PD:

Verificarea performantelor:

In continuare se reprezinta raspunsurile sistemului in bucla inchisa la intrare treapta respectiv rampa unitara :

Concluzii:

Determinarea parametrilor unui regulator PID

a) Se impune urmatorul set de performante:

e_stp = [V];

tr [sec];

Dw_B [rad/sec];

c_v [V];

Avand in fata exemplele anterioare este evidenta imposibilitatea satisfacerii performantelor impuse cu un regulator proportional. Mai mult, nici un regulator PI sau PD nu va putea rezolva problema, urmand sa se foloseasca un regulator combinat.

b) Calculul parametrilor regulatorului

Structura acestui regulator PID este:

Se reprezinta mai intai in diagrame logaritmice .

Se determina (x), deci si pozitia dreptei , rezultand punctul N si structura H_d1.

A =

Se calculeaza (w_t2) si se translateaza spre dreapta structura (H_d1) pana la (H_d2), aceasta implicand un regulator PD

w_t2

Se citeste c_v dat de H_d2, se calculeaza

Se plaseaza

rezultand structura completa (H_dC), in care s-a adaugat si regulatorul PI modificat.

Parametrii regulatorului vor fi:

Verificarile necesare:

In continuare se reprezinta raspunsurile sistemului in bucla inchisa la intrare treapta respectiv rampa unitara :

Concluzii:

CALCULUL REGULATOARELOR PRIN METODE FRECVENTIALE CU ASIGURAREA UNEI MARGINI DE FAZA IMPUSE

CONSIDERATII ASUPRA PARTII FIXATE

Metoda se aplica buclei de reglare a temperaturii cuptorului:

K_pg

DPg DBi

K_ce^-STc

T_Cs+1

K_CEK_V

T_Vs+1

ie + q + qc

T_BZs+1

K_BZ

T_BZs+1

iqc

Un avantaj al metodei este acela ca nu sunt necesare simplificari.

CALCULUL PARAMETRILOR UNUI REGULATOR PI

a) Performante impuse:

sistemul lucreaza in regim de stabilizare, adica temperatura q_c q_co=ct. functia principala fiind aceea de rejectie a perturbatiei externe Dpg si Dq_I,in acest caz efectul este absolut necesar si deci e_stp

marginea de faza g_k*=45 - 50⁰, deci sistemul este relativ slab amortizat, dar acceptabil, deoarece procesul tehnologic nu este pretentios, marginea de castig m_k*>5 dB;

b) Calculul parametrilor regulatorului de tip PI :

presupune determinarea valorilor V_R si t_{i .}

Se reprezinta in diagrame logaritmice partea fixata originala data de :

Caracteristica de modul a partii fixate.

Caracteristica de faza a partii fixate.

Din diagrama de modul si de faza se determina pulsatia

pentru care

= ^o= [rad]

(Regulatorul PI introduce o faza de aproximativ -15^o)

De asemenea se masoara:

|H_f(jw

Cu aceasta parametrii regulatorului vor fi :

Deci

c) Verificarea performantelor presupune testarea:

g_k>45^o;

m_k >5 dB;

Pentru verificarea acestor performante se vor utiliza si caracteristicile de modul si faza a lui :

Caracteristica de modul a partii directe .

Caracteristica de faza a partii directe .

Determinarea marginii de faza:

Determinarea marginii de castig:

CALCULUL REGULATORULUI PD

a) Performante impuse:

sistemul lucreaza mai ales in regim de urmarire si trebuie sa urmareasca un profil precis q_o(t), ceea ce recomanda un regulator PD;

erorile stationare nenule deranjeaza nesemnificativ;

fiind frecvente pornirile se recomanda o margine de faza mare, pentru suprareglaj redus:

g_k>50 - 60^o

si simultan :

m_k^* >5 dB.

b) Calculul regulatorului de tip PD:

presupune determinarea parametrilor V_R si t_dintrucat b

Din diagrama logaritmica a partii fixate

se determina pulsatia

pentru care:

= -180 ^o= - [rad]

precum si valoarea :

|H_f0(jw_o

Parametrii de acord vor fi :

V_R=

t_d=

t_N=

deci

H_R(s) =

c) Verificarea necesita reprezentarea in diagrame logaritmice a buclei deschise complete si testarea performantelor

Caracteristica de modul a partii directe .

Caracteristica de faza a partii directe .

Determinarea marginii de faza:

Determinarea marginii de castig:

CALCULUL PARAMETRILOR UNUI REGULATOR PID

Raportul w_o w'= se incadreaza in intervalul impus.

a) Performantele impuse se refera la:

- eroarea stationara la pozitie e_stp

- o buna amortizare g_k >55 - 60 ^o

m_k^*> 5dB.

c) Calculul parametrilor regulatorului de forma:

foloseste reprezentarea structurii

in diagrame logaritmice, de unde se determina

pulsatia: w si w

Metoda se poate aplica in cazul in care .

Cum se pot scrie in continuare parametrii de acord ai regulatorului PID.

Se determina valorile |H_f(jw [dB] si |H_f(jw)| = [dB]

in raport cu care se recomanda:

t_i=1.2T₀=

t_d=0.5T₀=

T₀=

deci H_R(s) =

c) Verificarea performantelor impune trasarea in diagrame logaritmice a buclei complete si testarea conditiilor impuse.

Concluzii:

CALCULUL REGULATOARELOR PRIN METODE DE CVASIOPTIM

Se vor folosi metodele 'simetriei' si 'modulului' aplicate buclei de reglare a turatiei din sistemul de reglare a debitului .

4.1. CONSIDERATII ASUPRA PARTII FIXATE

Se folosesc aceleasi consideratii ca la punctul (1.1), adaptand structura in care bucla directa va fi:

H_d= H_RH_f= H_R(K_AP/( t_APs+1))*(K₁K_M*/(T_M1s+1)(T_M*s+1)) =

CALCULUL REGULATOARELOR PRIN METODA "MODULULUI"

Se foloseste forma optima a buclei directe :

in care: T_S t_AP

a) Calculul unui regulator PID apare daca partea fixata contine doua constante de timp mari, asa incat :

H_R(s) =

Se deduc parametri regulatorului PID :

V_R=

t_i

t_d

T_N =

b) Calculul unui regulator PI apare la o singura constanta de timp preponderenta:

H_f=

H_R(s) =

Calculul parametrilor regulatorului PI:

V_R=

t_i

In cazul metodei modulului performantele la treapta unitara sunt:

s = 4.3%, tr=6.75 t_AP e_stp

dar aceste performante se refera la marimea u_W(t), iar pe noi ne intereseaza performantele obtinute in raport cu marimea de iesire W_TM(t), pentru care functia de transfer a sistemului inchis este:

iar din raspunsurile sistemului verificam performantele:

CALCULUL REGULATOARELOR PRIN METODA 'SIMETRIEI'

Forma optima a buclei directe este:

unde T_S t_AP

Pentru a ne limita la un regulator tipizat, se adopta pentru partea fixata structura H_f'(s) din relatia (4.5),astfel:

(4.11) H_R(s)=

V_R=; t_i t_d

Performantele sistemului inchis la o treapta unitara , in cazul metodei simetriei sunt: tr*=11.1T_S [sec]; s

Recalcularea performantelor in raport cu W_TM(t) presupune calculul raspunsului indicial dupa relatia:

si compararea performantelor reale cu cele de mai sus.

CALCULUL REGULATOARELOR IN CAZUL REGLARII IN CASCADA

Aceasta metoda se va aplica buclei de reglare a debitului materialului granular varianta A si sistemului de reglare a temperaturii acestui material.

CONSIDERATII ASUPRA PARTII FIXATE

La reglarea de debit se mai simplifica structura:

[(T_T_W s+1)/K_T_W K_TM/(K_TM s+1) K_TM*/(T_TM* s+1) =

In care :

K_TM* = K_TM/K_T_W

T_TM*=T_TM-T_T_W

si respectiv daca timpul mort t_m se aproximeaza cu un element de ord I avem:

[K e^-s^t^m/(T s+1)] K_g/(T_g s+1) [K/(T s+1) t_m s+1)] K_g/(T_g s+1) K*/(T* s+1)

in care :

K* = K.K_G=

T* = T+t_m+T_G=

rezultand structura din figura

M1 Pm1

T_Gs+1

K_TM*

T_TM s+1

K_M*

T_M s+1

T* s+1

T_M1 s+1

Kap

tap s+1

Ua - + iq Qm

U_W

i_Q

In continuare performantele se vor referi la marimile de iesire (u_W) si (i_Q) ale traductoarelor respective.

In cazul sistemului de reglare a temperaturii se preia structura neglijand perturbatia (Dpg) si aducand bucla interna la forma reactiei negative unitare.

In acest scop se fac urmatoarele simplificari :

Kce Kv Kc e^-s^t^c K_q_c/(T_v s+1) (T_c s+1) (T_q_c s+1) K_f K_c e^-s^t^c/(T_f s+1)

in care :

K_f= Kce Kv Kc K_q_c

T_f=T_v+T_c+T_q_c

si respectiv:

(T_c s+1) K_q_t e^-s^t^t/[K_q_c (T_q_T s+1)] K_q_t e^-s^t^t/(T_q_T s+1)

in care : K_q_T*=K_q_T/K_q_c

T_q_T*= T_q_T - T_q_c

Structura partii a buclei de reglare a temperaturii este ca in figura urmatoare:

i_e i_q_c q_m

K_q_m

T_q_m s+1

i_q_c

i_q_m

CALCULUL REGULATOARELOR SISTEMULUI DE REGLARE A DEBITULUI

Se incepe cu bucla interioara pentru care avem:

H_R_W=[(T_M1 s+1) (T_M* s+1)]/2t_ap a K_ap K₁ K_M* =

Structura completa este prezentata in fig. 5.3

Figura. 5.3 .

M_RP_m2

i_QcH_RQ H_R_W ^K_AP^K₁^{- K}_M^{* K}_TM^{* + K* (}^t_AP^S+1)(T_M1^{S+1) T}_M^{*S+1 T}_TM^{*S+1 T*S+1}

Datorita plecarii metodei modulului rezulta ca :

Cum insa:

t_AP<<T_TM* si t_AP<<T* ,atunci:

H_W(s) t_ap s+1)=

Conform metodei de calcul se poate scrie ca:

(5.11) H_W(s) K_TM*/(T_TM* s+1)=K_TM*/(2t_ap s+1) (T_TM* s+1) K_TM*/(T_TM* s+1)=

in care :

T_TM**=T_TM*+2t_AP ; iar T_S_Q=T_TM**=;

analog celor din capitolul 4.2 rezulta ca pentru T_S_Q=T_TM** avem ca:

(5.14)H_RQ(s)=(T*/2T_TM** K_TM* K*) [(T* s+1)/T* s)

fiind vorba despre un regulator .

Identificarea parametrilor de acord pentru cele doua structuri de acord foloseste relatia:

(5.15) H_R_W=V_R_W t s) t s)/s

rezultand:

t=T_M1=

t=T_M*=

V_R_W

deci H_R_W

si respectiv :

V_RQ=

t_iQ=T*=

deci H_RQ=

In ceea ce priveste verificarea performantelor ,o importanta deosebita o are analiza raspunsului la perturbatia (Mr) aplicata buclei interioare si compararea efectului acestei perturbatii cu cazul reglarii monobucla cu un singur regulator.

Potrivit fig 5.3 cu i_Q=0; u_W

u_W(s)=

La aceasta functie de transfer se traseaza raspunsul la treapta 0.1/s

Daca nu s-ar folosi structura in cascada ,pentru partea fixata care apare in figura 5.3 se calculeaza un regulator PI cu asigurarea unei margini de faza date g_k*>45⁰

V_R=1/|H_f|=

t_I w

H_R=

Notand :

H_f1=K_APK₁/(t_APs+1)(T_M1s+1)

H_f2=K_M*/(T_M*s+1)

H_f3=K_TM*K*/(T_TM*s+1)(T*s+1)

avem: U_W(s)=H_f2(s)/1+H_R(s)H_f1(s)H_f2(s)H_f3(s) se calculeaza si rezulta :

la aceasta functie se traseaza raspunsul la treapta 0.1/s facandu-se comparatie cu raspunsul obtinut pentru functia U_W la aceeasi intrare.

CALCULUL REGULATORULUI SISTEMULUI DE REGLARE A TEMPERATURII

Structura partii fixate are forma simplificata din figura:

K_f e^-s^Tc

T_f s+1

H_RC

H_Rm

K_q_t e^-s^t^t

T_q_t s+1

i_q_m0 i_q_{c0 iE i}_q_cq_m

Presupunem ca bucla interioara are un regulator PID. Parametrii de acord pentru bucla interioara rezulta direct folosind relatiile lui Zigler-Nichols:

V_RC=0.9 t_c /T_fK_f =

t_ic t_c

Pentru a simplifica la maxim calculele se propune urmatorul mers de calcul:

H_RCK_fe^-2s^t^c/(T_fs+1) (V_RCK_f-3.3t_cs)(1+2.3t_cs)(1+T_fs)(t_cs+1).

H_oc(s)= V_RCK_f(1+2.3t_cs)/ 3.3t_cs(1+T_fs)(t_cs+1)+ V_RCK_f(1+2.3t_cs)=

se determina polii sistemului p1= ; p2= ; p3=

Avand in vedere ca polinomul de la numitor nu admite poli reali de unde rezulta ca nu mai putem continua cu calcularea parametrilor regulatorului.

CALCULUL UNUI REGULATOR CU PREDICTIE

Datorita timpului mort preponderent pe care il prezinta bucla de reglare a debitului, obtinerea unor performante bune necesita un regulator cu predictie pe baza de model .

CONSIDERATII ASUPRA PARTII FIXATE

Bucla interioara de reglare a turatiei este calculata dupa metoda modulului asa incat :

H_W(s) =

Structura buclei de reglare a debitului materialului granular in care H_rp este regulatorul cu predictie este:

K_TM* K* e^-s^t^m

t_ap s+1)(T_TM* s+1)(T* s+1)

H_RP

l_qi_q

iar partea fixata

H_f= K_TM* K* e^-s^t^m t_ap s+1)(T_TM* s+1)(T₁* s+1)=H_f`(s) e^-s^t^m

In care : T₁*=T+T_G=

CALCULUL REGULATORULUI CU PREDICTIE

Setul de performante impuse este:

- eroarea stationara la pozitie e_stp

- suprareglajul s

- timpul de raspuns tr <tr* sec ;

Structura pe baza careia se va face calculul este cea din figura, urmand a determina expresia B(s) .

Cum H(s) = H_R1(s).H_f'(s) deci pentru H_R2=1 rezulta un H(s)=B(s), iar structura este cea din figura

H_o(s) obtinut nu are suprareglaj deoarece contine un pol real dublu, deci avem un regim tranzitoriu aperiodic. In cazul celor doi poli confundati avem:

Daca se tine cont de timpul mort atunci regimul tranzitoriu al raspunsului indicial este: tr =6T_min+t_m

folosind un regulator PI simplu, calculat pe seama impunerii unei margini de faza g.>60⁰

La aceeasi treapta i_q(s)=1/s se vor calcula i_Q(t) pentru cazul regulatorului calculat cu metoda predictiei si i_g_Q(t), corespunzator structurii H₀(s). Simularea se va face in discret datorita includerii timpului mort.

REGLAREA DEBITULUI SI A TEMPERATURII UNUI MATERIAL GRANULAR

Tehnica mecanica

DOCUMENTE SIMILARE

A.7. PROBLEME DE IDENTIFICARE A PARTII FIXATE

H_RC

H_Rm

K_q_t e^-s^t^t

H_RP

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comenteaza documentul:

REGLAREA DEBITULUI SI A TEMPERATURII UNUI MATERIAL GRANULAR

Tehnica mecanica

DOCUMENTE SIMILARE

A.7. PROBLEME DE IDENTIFICARE A PARTII FIXATE

HRC

HRm

Kqt e-s tt

HRP

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comenteaza documentul:

H_RC

H_Rm

K_q_t e^-s^t^t

H_RP