Методические указания по выполнению лабораторных занятий по дисциплине «автоматизация технологических процессов»

 
 
 
 

---

Лабораторные занятия № 10 
Исследование автоматических регуляторов температуры в 
теплообменнике в программном комплексе MATLAB. 
В этом примере показано, как сконструировать компенсаторы обратной 
связи и прямой связи для регулирования температуры химического реактора 
через теплообменник. 
Способ теплообменника 
Ниже изображен химический реактор, называемый "резервуаром для 
перемешивания". Верхний вход подает жидкость для смешивания в 
резервуар. Жидкость в резервуаре должна поддерживаться при постоянной 
температуре путем изменения количества пара, подаваемого в 
теплообменник (нижнюю трубу) через его регулирующий клапан. Изменения 
температуры входного потока являются основным источником возмущений в 
этом процессе. 
Рисунок 1
: Реактор-мешалка с теплообменником. 
Использование Измеренных данных для моделирования 
Динамики теплообменника 
Чтобы получить модель характеристик теплообменника первого 
порядка плюс время простоя, введите ступенчатое изменение напряжения на 
клапане Vи запишите влияние на температуру бака Tс течением 
времени. Измеренный отклик в нормализованных единицах показан ниже: 
заголовок heatex_plotdata ("Измеренная реакция на ступенчатое 
изменение напряжения парового клапана"); 

---

Значения t1 и t2-это время, когда отклик достигает 28,3% и 63,2% от 
его конечного значения. Вы можете использовать эти значения для оценки 
постоянной времени tauи времени thetaпростоя теплообменника: 
t1 = 21,8; t2 = 36,0; 
тау = 3/2 * ( t2 - t1 ) 
тета = t2 - тау 
тау = 
21.3000 
тета = 
14.7000 
Проверьте эти расчеты, сравнив отклик первого порядка плюс время 
простоя с измеренным откликом: 
s = tf('s'); 
Gp = exp(-тета*с)/(1+тау*с) 
Gp = 
1 
опыт(-14,7*с) * ---------- 
21,3 с + 1 

---

Функция передачи в непрерывном времени. 
держись, шаг(Гп), держись 
название("Экспериментальная и имитационная реакция на изменение 
шага"); 
Отклик модели и экспериментальные данные хорошо 
согласуются. Аналогичный эксперимент по испытанию на удар может быть 
проведен для оценки реакции первого порядка на ступенчатое изменение 
температуры притока. Оснащенные моделями для теплообменника и 
нарушения притока, мы готовы разработать алгоритм управления.