I. Изходни данни

За зад. 1:c1 = 2 kJ/kgK; c2 = 2 kJ/kgK1 = 800 kg/m3; 2 = 800 kg/m3

Qmax = 100 kWV1* = 0.5 m3; V2* = 0.7 m3;fн* = 0.7 kg/s; f2* = 0.3 kg/sн* = 50C; 2* = 50C; зад* = 80C

За зад. 2: = 0.8

За зад. 5:m =0

II. Изпълнение на задачите

Зад 1.3 Модел на технологичния обект

Сорс код:f_n=0.7f1=0.7 f2=0.3V1=0.5V2=0.7Tita_izh=80 Tita_n=50Tita_2=50f_izh=0.7/800+0.3/800c1=2000c2=2000ro1=800ro2=800Q_max=100000

Simout1 = 79.9927

Изменение на Qн с 20% и изменение на θн* с 15%

Изменение на Qн с 20% и изменение на θ2* с 15%

Зад 1.5Модел на САР

Преходен процес при задание Qn = 80 и μ0 = 60 kW, Kp = 3700

Изход на регулатора

Преходен процес при колебания на заданието около стойността Qn = 80, μ0 = 60 kW, Kp = 3700, вкючване на смущение θn в 12 000 сек

Изход на регулатора

Преходен процес при колебания на заданието около стойността Qn = 80, μ0 = 60 kW, Kp = 3700*2, вкючване на смущение θn в 12 000 сек, включване на регулатор в 18 000 сек

Изход на регулатора

Зад 1.6 Преходен процес при fн* = 0.49 и f2* = 0.27, стъпално изменение на Qn

Изход на регулатора

Зад 1.7Схема на дискретния регулатор

След направената билинейна апроксимация и получения такт T0 = 186.89 се получава неустойчива система.

Когато апроксимираме Д съставката по следния начин:

Системата е устойчива.

Като друг метод за получаване на устойчива система може да се използва избирането на друг такт на дискретизация T0, например T0 = π/60*ω-3Db ≈ 30

Сорс код:%Предавателна функция на затворената системаnum = [0 0 1.885]den = [1131.43 1.885]pr_f = tf(num,den)bode(pr_f),grid%T0=3.14/(10*0.00168)T0=30

зад. 2.1, 2.2Предложена структура на регулатор и САР с обратна връзка по изход

Изход

При предложеното трипозиционно регулиране нагревателят е изграден от 4 секции, всяка с максимална мощност Qmax/4, т.е 100 kW/4 = 25 kW. При включено състояние дадена секция работи с пълна мощност. Избирам при включено първо реле да работи една секция, при включено първо и второ реле да работят 3 секции, при включено второ реле – 2 секции, а при изключени и двете релета да работи една секция. Това е оптимален вариант, тъй като показателите на качество на преходния процес са добри: установеният режим е автоколебателен като пререгулирането е под 5%. Тъй като реалният обект и инертен, няма как времета за регулиране да е кратко, в случая е около 3000s. Освен това при така избрания вариант се постига по-рядко превключване на релетата, което удължава живота им.

Зад. 2.3, 2.4, 2.5

Релейно-импулсен регулатор, реализиращ ПИ-закон чрез въвеждане на чисто диференциране в обратната връзка

Параметрите на коригиращото звено са : К = 1, Т = 1

При изменение на заданието и смущаващите въздействия с -15%, регулаторът отново се характеризира с критично-апериодичен преходен процес, изходът се колебае около зададена стойност 60, времето за отпушване на релето намалява, времето, в което релето е включено намалява, а времето, в което е изключено нараства.

По данните от преходния процес Ku = 70, Tu = 1350 по втори метод на Ziegler-Nichols за линейния ПИ регулатор се изчислява K = 28 и Ti = 1080.

При линейния ПИ регулатор настроен при същия критерий се набюдава по-голяма амплитуда на колебанията на преходния процес, но времето на регулиране е приблизително същото като при САР с релейно-импулсен регулатор.

Зад.5

Сорс код:test_data_16=[]load('test_data_16.mat','test_data_16')time = test_data_16(1,:)zadanie = test_data_16(2,:)izhod = test_data_16(3,:)figure(1)plot(time,zadanie,'r',time,izhod,'g') h1=[]Ti=3.2 for t=1:201 if time(t)<=Ti h1(t)=izhod(t) else h1(t)=izhod(t)+h1(t-17) endendfigure(2)plot(time,h1,'r',time, izhod, 'b'),gridfigure(3)plot(time,izhod,'b') % PF na aproksimirashtiq modelp = tf('p')sysc = (13.44/ (19.3*p+1))*(exp(-(3.74*p)))figure(4)step(sysc),grid

Изменение на входа (единичен импулс) и регулируемата величина (импулсна харектиристика) на технологичния обект

0 5 10 15 20 25 30 35 4040

42

44

46

48

50

52

54

56

58

60

0 5 10 15 20 25 30 35 400

100

200

300

400

500

600

Регулируема величина (изход) на обекта

0 5 10 15 20 25 30 35 4041

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

Преходна характеристика на обекта

0 20 40 60 80 100 1200

2

4

6

8

10

12

14Step Response

Time (sec)

Am

plitu

de