Исследование технологического процесса как объекта управления и автоматизации

курсовая работа

4.2 Построение динамических характеристик

Динамические свойства объекта исследовались путем расчета реакции объекта на ступенчатое изменение входных переменных. Ступенчатое изменение входной переменной задавалось путем соответствующего изменения значения в уравнении (ступень не превышает 20 %). Начальные условия интегрирования принимались равными значениям в статике.

Листинг программы рассмотрен на примере каналов при положительных и отрицательных относительно входных переменных изменениях входных переменных

Результаты расчета:

Время T рассчитывается как среднее арифметическое постоянных времени, полученных при отрицательном и положительном приращении :

Динамические характеристики по каналам

Т=500 мин

Т=485 мин

Расчет средних значений коэффицентов

Динамические характеристики по каналам

Т=620 мин

Т=662 мин

Расчет средних значений коэффицентов

Динамические характеристики по каналам

Т=481 мин

Расчет средних значений коэффицентов

Динамические характеристики по каналам

Т=448 мин

Расчет средних значений коэффицентов

Вывод: Рассмотрев динамику по различным каналам можно сделать вывод, что все каналы описываются как последовательное соединение звена запаздывания и апериодического звена, кроме канала

Таблица 4. Сводная таблица параметров полученных по статическим и динамическим характеристикам:

Канал

Статика

Динамика

Ср. знач.

Коб.р

Коб.бр

Коб.р

Коб.бр

Т

Коб.р

Коб.бр

0,109()

0,238

0,103()

0,226

-

0,106

0.232

6,228()

0,133

5,846()

0,125

310

6,037()

0,129

-0,367()

-0,267

-0,365()

-0,266

500

-0,366()

-0,2665

-17,663()

-0,126

-17,507()

-0,131

485

-17,585()

-0,1285

0,749()

0.876

0,749()

0,876

481

0,749()

0,876

3,125*10-4()

0,037

3*10-4()

0,036

-

3,0625()

0,0365

0,5()

0,25

0,25()

0,125

448

0,375()

0,1875

2*10-4

10,2*10-3

1*10-4

5,1*10-3

-

1,5*10-4

7,65*10-3

0,624

1,001

0,623

0,999

620

0,569

0,503225

-0,133()

-2,09*10-3

-0,133()

-2,082*10-3

662

-0,133()

2,086*10-3

Выводы

При выполнении данной курсовой работы нами при помощи методов математического моделирования был исследован химический реактор, работающий в адиабатическом режиме. В ходе выполнения работы была проведена оптимизация технологических параметров, результатом которой являются оптимальные значения конструктивных и технологических параметров объекта. В работе проводилось исследование статических и динамических свойств объекта. По заданным каналам нами были построены статические и динамические характеристики. Из полученных графиков нами были определены размерный и безразмерный коэффициенты передачи для каждого исследуемого канала в статике и в динамике, а также время запаздывания и постоянные времени Т.

Статические характеристики имеют нелинейный характер по каналу По остальным каналам они линейны или близки к линейности.

Анализируя характер кривых разгона при положительном и отрицательном ступенчатом воздействии можно сделать вывод, что реакция объекта симметрична, это означает, что объект близок к линейному в динамике.

Значения коэффициента передачи полученные в статике и в динамике оказались близки.

В качестве регулируемых переменных принимаем:

- СB, т.к. она определяет критерий эффективности.

- t, т.к. на нее наложены ограничения.

- уровень V.

В качестве регулирующих воздействий принимаем:

- Для поддержания концентрации CB, можно выбрать Савх, т.к. по этому каналу безразмерный коэффициент передачи больше, чем по другим каналам, реализовать это воздействие не сможем, поэтому выбираем х1.

-Для поддержания температуры t в качестве регулирующего воздействия используем расход на выходе из аппарата х1.

-- В качестве регулирующего воздействия на уровень V, выбираем расход на выходе из аппарата х.

После анализа статических и динамических свойств объекта, были выбраны регулирующие воздействия с целью решения задачи стабилизации концентрации и температуры исходной смеси, с учетом возможностей практической реализации.

Список используемых источников

1. Бесков В.С. Общая химическая технология: учебник для вузов. - М.: ИКЦ "Академкнига", 2005. - 452 с.

2. Анализ технологических процессов как объектов управления: метод.указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Технологические процессы и производства" / Сост.: А.Н. Лабутин, А.Е. Исаенков, ГВ. Волкова; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. - Иваново, 2009. - 40с.

3. Лабутин, А.Н., Волкова, Г.В. Технологические процессы и производства как объекты управления: учебное пособие / Иван. гос. хим. - технол. ун-т.; Иваново, 2010 - 96с.

Делись добром ;)