Расчет параметров настройки контура регулирования, Расчет параметров узлов принципиальной схемы - Автоматизация теплицы
Поскольку вывод передаточной функции трехфазного двигателя достаточно громоздкий, предположим, что в погружных насосах скважин используются двигатели постоянного тока. Рассчитаем параметры цифрового ПИД - регулятора такого двигателя.
Может быть построена структурная схема двигателя как динамической системы (рисунок 11.1). Входным сигналом для этой системы является напряжение питания, выходным - круговая частота вращения двигателя. Дополнительное возмущение системы вноситься внешним моментом.
Рисунок 11.1 - Структурная схема двигателя
Из структурной схемы можно получить передаточные функции двигателя относительно круговой частоты вращения или тока:
,
,
Где - коэффициент передачи;
- постоянная времени якоря;
Рассчитаем коэффициенты цифрового ПИД - регулятора, управляющим пуском или остановом двигателя постоянного тока с конструктивными параметрами, аналогичными параметрам двигателя погружного насоса (таблица).
Паспортные данные двигателя постоянного тока
Характеристика |
Значение |
Ед. изм. |
Номинальная мощность |
30 |
КВт |
Номинальное напряжение |
380 |
В |
Номинальный ток |
85 |
А |
Сопротивление обмотки якоря |
30 |
Ом |
Индуктивность обмотки якоря |
0,5 |
Гн |
Частота вращения |
152 |
Рад/с |
Момент инерции |
0,3 |
Кг/см2 |
Конструктивный параметр |
2,5 |
Вс |
Эм. постоянная времени |
6,5 |
Переход к передаточной функции приведенной непрерывной части двигателя осуществляется по следующей формуле:
,
Где - исходная передаточная функция двигателя.
С учетом технических характеристик двигателя, его передаточные функции примут вид:
,
.
Передаточная функция цифрового ПИД регулятора имеет следующий вид:
,
Где - коэффициент усиления пропорциональной составляющей;
- коэффициент усиления интегральной составляющей;
- коэффициент усиления дифференциальной составляющей;
- период дискретизации (принимаем равным 0,2 с).
Интегральная составляющая определяется из следующего соотношения:
,
,
Остальные коэффициенты усиления цифрового ПИД регулятора можно получить из следующей системы уравнений:
,
Где B и С - коэффициенты, выбираемые из.
Эта система, с учетом уже известных переменных может быть представлена в виде:
,
Рисунок 11.2 - Переходные характеристики двигателя с регулятором и без
Значения коэффициентов цифрового ПИД регулятора
Коэффициент |
Обозначение |
Рассчитанное знач. |
Результирующее знач. |
Пропорциональный |
Kp |
19,3852 |
19,3852 |
Интегральный |
Ku |
3,0023 |
0,30023 |
Дифференциальный |
Kd |
-0,56 |
-2,8 |
Расчет параметров узлов принципиальной схемы
Структурная схема цифрового ПИД регулятора содержит как минимум три усилителя (для реализации пропорционального, интегрального и дифференциального коэффициентов усиления), и два сумматора. Типовая схема усилителя представлена на рисунке 11.3, активные сопротивления резисторов - в таблице.
Рисунок 11.3 - Типовая схема усилителя
Сопротивления резисторов усилителей
Элемент |
Коэффициент |
Сопротивление (КОм) |
В соответствии с рядом Е192 |
R1 |
Kp |
1 |
1 |
R2 |
Kp |
19,3852 |
19,3 |
R3 |
Kp |
0,95 |
0,96 |
R1 |
Ku |
1 |
1 |
R2 |
Ku |
0,3 |
0,301 |
R3 |
Ku |
0,231 |
0,232 |
R1 |
Kd |
1 |
1 |
R2 |
Kd |
2,8 |
2,8 |
R3 |
Kd |
0,736 |
0,732 |
Типовая схема сумматора представлена на рисунке 11.4. Его выходное напряжение можно рассчитать по следующей формуле:
,
Если принять R1=R2=R3=Rос, то получим:
Рисунок 11.4 - Типовая схема сумматора
Похожие статьи
-
Все основные и вспомогательные параметры, используемые при управлении АСУ ККТХ, сведены в таблице. В таблице указаны верхние и нижние границы их...
-
Выбор и описание контура регулирования - Автоматизация теплицы
Схема используемого цифрового ПИД - регулятора представлена в соответствующем документе (структурная схема - на рисунке 10.1). На его вход подаются два...
-
Вариант 14 Преобразовать структурную схему и найти передаточную функцию системы автоматического управления по управляющему воздействию. Рисунок 1.1.1...
-
Структурная схема АСУ ТП водоснабжения При разработке системы автоматизированного управления технологическим процессом водоснабжения необходимо...
-
Выбранные датчики, исполнительные механизмы и их месторасположение, а также структурная схема АСУ ТП производства сухого молока позволяют составить схему...
-
Назначение компонентов и работа схемы - Разработка интерфейса рекламной бегущей строки
В заключении раздела рассмотрим связь элементов, каскадов с соответствующими параметрами изделия. Каскады усилителей низкой частоты можно соединять при...
-
Выбор и обоснование отдельных узлов и элементов, Датчик влажности воздуха - Автоматизация теплицы
Датчик влажности воздуха По требуемой точности измерения, которая определяется точностью поддержания влажности и коэффициентом : И заданному диапазону...
-
В процессе анализа элементной базы и существующих устройств был выбран алгоритм работы схемы, подобранна элементная база и разработаны соответствующие...
-
Практически все тепличные хозяйства строятся по единой схеме: теплоизолированное помещение, в котором к нужным значениям с помощью системы обогрева,...
-
Определить наилучшие параметры корректирующего устройства следящей системы, обеспечивающих устойчивость системы и выполнение требований технического...
-
Существует зависимость быстродействия от энергия излучения, увеличение значения fanout цепей. Параметры ПЛИС: - быстродействие, а именно максимальная...
-
Создадим структурную схему САУ при помощи пакета Simulink. На рисунке представлена разомкнутая система. Рис. 2 Далее, следуя методическим указаниям,...
-
Постановка задачи: Фирма приобрела технологическую линию за начальную стоимость Sn. Срок службы технологической линии составляет K лет. Остаточная...
-
Информационное обеспечение - Автоматизация теплицы
База данных АСУ ККТХ формируется путем заполнения стандартных форм на экране видеотерминала на основании перечня каналов контроля и регулирования. Вызов...
-
Описание видов обеспечения, Математическое обеспечение - Автоматизация теплицы
Исходя из технического задания можно выделить следующие основные виды обеспечения разрабатываемой АСУ: - математическое; - информационное; - обеспечение...
-
Отопление и вентиляция, Электротехнические устройства - Автоматизация теплицы
Отопление и вентиляцию теплиц и парников следует проектировать в соответствии с указаниями СНиП II-33-75 и с учетом норм настоящего раздела. Отопление и...
-
По заданному значению выбираем длину линии и удельное сопротивление линии. = 50 км; Марка провода ЛЭП: АС - 240 1.2 Расчет параметров модели...
-
Требования к структуре системы - Автоматизация теплицы
Автоматизированная система управления и контроля климата в тепличных хозяйствах выполнена на базе микропроцессорной техники. По иерархическому принципу...
-
Требования к системе - Автоматизация теплицы
Требования к структуре системы. Автоматизированная система управления и контроля климата в тепличных хозяйствах должна быть распределенной и выполнена на...
-
Осуществить компоновку элементов схемы можно как вручную, так и автоматически. Для запуска автоматического позиционирования элементов необходимо...
-
Анализ результатов расчетов - Оптимизация параметров двухступенчатого цилиндрического редуктора
Таблица 1. Исходные данные к расчету цилиндрической передачи Название Обозначение Величина Крутящий момент на входном валу I, Н-м 300 Частота вращения на...
-
Узлы оснастки, Конфигурация программ - Настройки групповых политик GPO (Group Policy Object)
В оснастке редактора локальных объектов групповой политики присутствуют два основных узла: * Конфигурация компьютера, который предназначен для настройки...
-
Наименование параметра Величина Диапазоны измерения давления, бар 0-25 Выходной сигнал, мА 4-20 Схема включения Двухпроводная Питание, В 10-32...
-
Математическое описание в случае дозы интегральная основано на интегральной составляющей, в случае эффектов, экспоненциальной. Таким образом задержки...
-
Создание модели исследуемой системы - Исследование устойчивости линейной автоматической системы
Структурная схема системы, исследуемой в лабораторной работе, представлена на рис.1. Параметры регулятора K и T будут изменяться в ходе выполнения работы...
-
Возможности системы позволяют в едином информационном пространстве оперативно решать главные управленческие задачи, обеспечить менеджеров различного...
-
Разомкнутый программный годограф инструментальный Программная среда Labview. Labview - это программная среда, использующая язык графического...
-
Сравнительная технико-экономическая эффективность разработки определяется по формуле: , (10) Где - сравнительная технико-экономическая эффективность...
-
Описание схемы и принципа работы CD-ROM привода и оптической головки - CD-RW
CD-ROM драйв - это сложное электpонно-оптико-механическое устройство для считывания информации с лазерных дисков. Типичный драйв состоит из платы...
-
Требования к функционированию системы - Автоматизация теплицы
АСУ ККТХ должна: - обеспечивать эффективную работу технологического оборудования без постоянного присутствия эксплуатационного персонала в зоне...
-
После устройств ограничения уровня входного сигнала необходимо этот сигнал уменьшить для того, чтобы он подходил под параметры АЦП. Это можно сделать...
-
Архитектура разрабатываемой системы имеет два уровня: нижний - подсистема управления (датчики, микроконтроллер, исполнительные механизмы и оборудование)...
-
Требования к документированию, Источники разработки - Автоматизация теплицы
Виды и комплектность документов на АСУ ККТХ регламентированы положениями ГОСТ 34.201-89. Разработке подлежит: - общесистемные проектные решения; -...
-
Исходя из разработанной структурной схемы, можно выделить следующие части проектируемой схемы. Аналого-цифровой преобразователь должен преобразовывать...
-
Общая характеристика объекта управления - Автоматизация теплицы
Краткие сведения об объекте автоматизации Проект управления и контроля климата в тепличных хозяйствах является типовым. В помещении площадью 80 на 60...
-
Назначение АСУ ККТХ - Автоматизация теплицы
Назначение АСУ ККТХ АСУ ККТХ предназначена для выполнения комплекса информационных и управляющих функций, обеспечивающих: - задание суточного цикла...
-
Техническое задание, Общие сведения - Автоматизация теплицы
Общие сведения Настоящее техническое задание разработано согласно ГОСТ 34.602-89 "Информационная технология. Техническое задание на создание...
-
Введение - Автоматизация теплицы
С каждым годом в тепличных предприятиях все большее внимание уделяется качественному поддержанию микроклимата. Правильно выбранная технология поддержания...
-
Расчет коэффициента качества Рассчитаем весовые коэффициенты критериев сравнения (таблица 6.7) и интегрального коэффициента качества. Интегральный...
-
Схема реализации функции А Функция А : Функция сброса: Для реализации функции сигнала А нам потребуется: - 2 элемента И, один с двумя входами, один с...
Расчет параметров настройки контура регулирования, Расчет параметров узлов принципиальной схемы - Автоматизация теплицы