Идентификация объекта управления

3.1 Идентификация объекта управления по каналу % открытия клапана – уровень в резервуаре

Для определения переходного процесса подали задание на открытие клапана на 7%. Изменили это значение с 33% на 40%. Значения времени и уровня приведены в Приложении А в таблице 1, график представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Кривая разгонной переходной характеристики по каналу уровня

Идентификация параметров математической модели произведена с помощью программы «Linreg»:

-Коэффициент передачи объекта по каналу расхода:

-Время запаздывания: .

-Передаточная функция:

Сравнение переходных характеристик ОУ и передаточной функции представлено на рисунке 2.

Значения времени, температуры и ошибки аппроксимации представлены в таблице 5.

Рисунок 2- Переходные характеристики по каналу закрытие клапана – уровень

Таблица 5- Значения времени, уровня и ошибки аппроксимации.

Время, сек	Уровень (действительный), см	Уровень (идентифицированный), см	Ошибка, %
	166, 23	166, 23
	166, 26	166, 23	0, 65
	166, 28	166, 27	0, 22
	166, 21	166, 24	0, 65
	166, 19	166, 3	2, 37
	166, 24	166, 36	2, 58
	166, 29	166, 42	2, 80
	166, 27	166, 4	2, 80
	166, 23	166, 38	3, 23
	165, 99	166, 2	4, 52
	165, 85	166, 07	4, 73
	165, 66	165, 7	0, 86
	165, 43	165, 46	0, 65
	165, 32	165, 27	1, 08
	165, 08	164, 98	2, 15
	164, 96	164, 88	1, 72
	164, 74	164, 75	0, 22
	164, 57	164, 64	1, 51
	164, 31	164, 41	2, 15
	164, 11	164, 3	4, 09
	163, 96	164, 12	3, 44
	163, 74	163, 8	1, 29
	163, 53	163, 5	0, 65
	163, 32	163, 4	1, 72
	163, 14	163, 14
	162, 81	162, 68	2, 80
	162, 64	162, 48	3, 44
	162, 43	162, 35	1, 72
	162, 27	162, 2	1, 51
	162, 02		0, 43
	161, 93	161, 9	0, 65
	161, 75	161, 7	1, 08
	161, 58	161, 58

Из таблицы 5 следует, что максимальная ошибка аппроксимации по каналу закрытие клапана - уровень не превышает 5%. Величина ошибки позволяет применить полученную модель для решения задачи параметрического синтеза.

3.2 Идентификация объекта управления по каналу % открытия клапана – расход МТБЭ

Показания об изменении расхода регистрировались с интервалом в 1 секунду. Значения времени и давления паров, отходящих с верха сборника конденсата приведены в Приложении А в таблице 1, график представлен на рисунке 3

Рисунок 3 – Кривая разгона переходной характеристики по каналу расхода

Идентификация параметров математической модели произведена с помощью программы «Linreg»:

Коэффициент передачи по расходу: .

Время запаздывания: .

Передаточная функция:

Сравнение переходных характеристик ОУ и передаточной функции представлено на рисунке 4. Значения времени, температуры и ошибки аппроксимации представлены в таблице 6.

Рисунок 4- Переходные характеристики по каналу закрытие клапана – расход

Таблица 6- Значения времени, расхода и ошибки аппроксимации.

Время, сек	Расход (действительный), ̊ С	Расход (идентифицированный), ̊ С	Ошибка, %
	20, 95	20, 95	0, 00
	20, 69	20, 74	0, 24
	21, 10	21, 02	0, 38
	20, 71	20, 84	0, 63
	21, 15	21, 18	0, 14
	21, 29	21, 23	0, 29
	21, 20	21, 2	0, 00
	22, 10	23, 75	7, 94
	26, 71	27, 96	6, 02
	31, 41	30, 45	4, 62
	36, 14		7, 54
	39, 54	38, 7	4, 04
	41, 92	41, 2	3, 46
	41, 76	41, 15	2, 94
	41, 11	41, 05	0, 29
	41, 24	41, 29	0, 24
	41, 60	41, 34	1, 25
	41, 73		3, 51
	41, 68	41, 34	1, 64
	41, 62	41, 67	0, 24
	41, 73	41, 8	0, 34

Из таблицы 6 следует, что максимальная ошибка аппроксимации по каналу закрытие клапана - расход не превышает 8%. Величина ошибки позволяет применить полученную модель для решения задачи параметрического синтеза.

3.3 Расчет параметров настройки и моделирование процессов одноконтурной АСР уровня в резервуаре

Таблица 7 – Параметры регулятора

Параметр настройки	ПИ-Регулятор (метод Ротача)
K_p	9, 5
T_и	10, 56
Т_д
ψ	0, 9
ω _кр	0, 31

Для моделирования работы системы использован пакет Simulink интерактивной среды MATLAB

Рисунок 5 – Модель одноконтурной САР уровня в Simulink для ПИ-регулятора

Рисунок 6 – Выход одноконтурной САР уровня по внутреннему возмущению

Определяем по рисунку 4 следующие показатели качества:

-Перерегулирование: = 100%=44%

-Время регулирования: t_р (вход в 5% зону);

-Максимальный выброс;

-Степень затухания:.r wsp: rsidR=" 00000000" > < w: pgSz w: w=" 12240" w: h=" 15840" /> < w: pgMar w: top=" 1440" w: right=" 1440" w: bottom=" 1440" w: left=" 1440" w: header=" 720" w: footer=" 720" w: gutter=" 0" /> < w: cols w: space=" 720" /> < /w: sectPr> < /w: body> < /w: wordDocument> "> ;

Таблица 8 – Параметры регулятора одноконтурной САР по заданию,

Показатель качества	ПИ-Регулятор (метод Ротача)
Степень затухания y
Максимальный выброс, %	1, 44
Время регулирования, сек
Перерегулирование, %

3.4 Расчет параметров настройки и моделирование процессов одноконтурной АСР по расходу МТБЭ

Таблица 9 – Параметры регулятора

Параметр настройки	ПИ-Регулятор (метод Ротача)
K_p	2, 1
T_и	1, 77
Т_д
ψ	0, 9
ω _кр	1, 36

Для моделирования работы системы использован пакет Simulink интерактивной среды MATLAB

Рисунок 7 – Модель одноконтурной САР расхода в Simulink для ПИ-регулятора

Рисунок 8 – Выход одноконтурной САР расхода по внутреннему возмущению

Определяем по рисунку 6 следующие показатели качества:

Перерегулирование: = =40, 3%

Время регулирования: t_р;

Максимальный выброс;

Степень затухания: ;

Таблица 10 – Параметры регулятора одноконтурной САР по заданию,

Показатель качества	ПИ-Регулятор (метод Ротача)
Степень затухания y	0, 97
Максимальный выброс, %	1, 403
Время регулирования, сек
Перерегулирование, %	40, 3

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 Следующая ⇒