程控制與自動(dòng)化儀表課程設(shè)計(jì)--管式換熱器恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-05 07:34本頁(yè)面
【正文】 根據(jù) VVfT?、 式（ 34） 中的第一式和 式（ 35）可得 VV of V 34124 ?? （ 36） 又直接從圖中可知 RIV fof V 39。24 ?? （ 37） 由式 （ 36）和（ 37）解得 VVI foO 4 339。 ? （ 38） 若 忽略反饋支路中的電流 If和晶體管基極電流 IB，則有 39。II oo? （ 39） 進(jìn)而有 VVI foO 4 3? （ 310） 若 ?? f，當(dāng) Vo 3=15V 時(shí)，輸出電流則為 420mA DC,其輸入 /輸出的傳遞系數(shù)為 2501 。 理論分析表明，晶體管基極電流 IB一般 可以忽略，但若忽略反饋支路中的電流 If時(shí) 則會(huì)產(chǎn)生較大的輸出誤差。由圖可知，反饋支路中的電流 If為： RVVI Fff 4?? （ 311） 以 mAIo 439。 ?時(shí)為例， Vf的值可由式（ 37）計(jì)算，即： VVV f )( 3 ????? ? （ 312） 而 VF的值 由式（ 34）中的 VT計(jì)算，即： VVVV fT )24541051( ?????? （ 313） 將 Vf、 VF 的值代入式（ 311），可得： mAmAI f 3 ???? （ 314） 可見(jiàn) If約占 39。IO 的 %，忽略它將產(chǎn)生較大的輸出誤差。為了提高轉(zhuǎn)換精度，應(yīng)使RR 21? ?？梢宰C明，當(dāng) ????? )(4 31 RRR f時(shí)，便可精確地獲得轉(zhuǎn)換關(guān)系式 （ 310） 。 通過(guò)上面的討論 ，輸入電路、 PI 運(yùn)算電路、輸出電路的傳遞函數(shù)都以獲得，整個(gè)調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)框圖如圖 33 所示： iV 2? 1oV sKTsTnaDDD??11 2oV sTKsTCCIIIMI1111??? 3oV 2501 oI 圖 34調(diào)節(jié)器整機(jī)結(jié)構(gòu)圖 其整機(jī)傳遞函數(shù)為 ： 250111112)()( )()( ?????? SSssssTKTCCVV IGIIIMIsioC 4 調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定 調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定主要有工程整定法、最佳整定法和經(jīng)驗(yàn)法三種。其中，工程整定法又有臨界比例度法、衰減曲線(xiàn)法和反應(yīng)曲線(xiàn)法。本設(shè)計(jì)主要利用臨界比例度法對(duì)調(diào)節(jié)器參數(shù)進(jìn)行整定。 臨界比例度法是一種閉環(huán)整定方法。由于改方法直接在閉環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)行，不需要測(cè)試過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，其方法簡(jiǎn)單、實(shí)用方便，因而獲得了廣泛應(yīng)用。具體整定步驟如下 ： 系統(tǒng)的特征方程 : ? ? ? ? 0s1 P ?? sGG C 令 ?js? 帶入系統(tǒng)特征方程得： ? ? ? ? 01 ?? ?? jGjG PC 其中 ? ??jGK Cck ? 于是求出kckK ?1? 和 1C? 由表 41 求出待整定參數(shù) ? 、 IT 、 DT 表 41 臨界比例度法的參數(shù)計(jì)算表 整定參數(shù) 調(diào)節(jié)規(guī)律 ? IT DT P 2 K? PI K? KT PID K? KT KT 5 結(jié)論 在過(guò)程控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)中，深入了解被控過(guò)程的工藝特點(diǎn)及其要求非常重要。不同的被控過(guò)程在控制方式和控制品質(zhì)方面存在差異，即使是同一類(lèi)型的被控過(guò)程，由于其規(guī)模、容量、干擾來(lái)源及性質(zhì)等不同，控制差異也會(huì)存在差異。 在本設(shè)計(jì)中，充分考慮丙烯 換熱器 溫度控制系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝要求， 對(duì)各項(xiàng)參數(shù)都進(jìn)行了詳細(xì)的討論。其中，被控參數(shù)選擇換熱器出口溫度作為直接被控參數(shù)，控制參數(shù)選擇液態(tài)丙烯的進(jìn)入流量，調(diào)節(jié)閥選擇 PID 調(diào)節(jié)規(guī)律，選 擇 DDZIII 型溫度調(diào)節(jié)器，采用氣關(guān)式對(duì)數(shù)流量特性調(diào)節(jié)閥。最后利用臨界比例度法對(duì)該控制系統(tǒng)做了調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定。是該控制系統(tǒng)最終達(dá)到了預(yù)期的控制目標(biāo)。 6 設(shè)計(jì)體會(huì) 經(jīng)過(guò)一周的努力，我終于完成了本次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中 ,遇到了許多理論上的和實(shí)際上的問(wèn)題 ,發(fā)現(xiàn)平時(shí)的理論課學(xué)習(xí)還不夠充分和扎實(shí) ,理論和實(shí)際相脫節(jié) .經(jīng)過(guò)本次設(shè)計(jì) ,在實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題上充分運(yùn)用了理論知識(shí)做指導(dǎo) ,而這次設(shè)計(jì)也為理論做了廣泛的延伸和深化 . 設(shè)計(jì)時(shí)遇到了許多問(wèn)題 ,在這 里要感謝 指導(dǎo)老師的 幫助與指導(dǎo) ,使我 完成了整個(gè)設(shè)計(jì) ,使我更加對(duì)課程設(shè)計(jì)增強(qiáng)了興趣 ,鞏固我的知識(shí)儲(chǔ)備 ,使我在 實(shí)際中得到鍛煉 ,更加增進(jìn)我集體協(xié)作的精神 . 通過(guò)設(shè)計(jì)，鍛煉了我的動(dòng)手能力，開(kāi)發(fā)了我的思維， 課程設(shè)計(jì)使我們每一個(gè)學(xué)生針對(duì)這一技術(shù)工作的實(shí)踐上升到一個(gè)高度，認(rèn)識(shí)到從事技術(shù)工作應(yīng)持有的工作態(tài)度和應(yīng)具備的知識(shí)素質(zhì)，還有利于促進(jìn) 我們 今后的自覺(jué)學(xué)習(xí)，為適應(yīng)將來(lái)的工作打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 我希望以后能多有這樣的機(jī)會(huì)做課程設(shè) 計(jì)，使我在熟悉課本知識(shí)的同時(shí)提高工作效率，培養(yǎng)自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力 ,培養(yǎng)自己成為一 個(gè)全面發(fā)展的應(yīng)用型人才。 參考文獻(xiàn) [1] 潘永湘，楊延西，趙躍 .《 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表 》（第 2 版） .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021. [2] 楊立明，張光新 .化工自動(dòng)化及儀表 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2021. [3] 王樹(shù)清，等 .工業(yè)過(guò)程控制工程 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021.
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