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)
2025-01-17 02:20本頁(yè)面
【正文】 （33）式中，為積分增益。為積分時(shí)間。式（33）為具有飽和特性的比例積分調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。由式（）可見(jiàn)，由于增加了積分時(shí)間環(huán)節(jié)，積分時(shí)間有兩檔。當(dāng)置于‘’檔時(shí)相當(dāng)于m=1；當(dāng)置于‘0’檔時(shí)相當(dāng)于m=10.a） b）圖33簡(jiǎn)化的比例積分電路：a） ‘1’ b） ‘10’調(diào)節(jié)器的輸出電路如圖34所示。其輸入信號(hào)是經(jīng)過(guò)PI運(yùn)算、以電平為基準(zhǔn)的15V DC的電壓信號(hào)，輸出是經(jīng)過(guò)一端接地的負(fù)載電阻的420mA DC電流。圖34 輸出電路在圖33所示電路中，設(shè),則用理想放大器的分析方法可得： (34)由式（34）中的第二式可得 （35）根據(jù)、式（34）中的第一式和式（35）可得 （36）又直接從圖中可知 （37）由式（36）和（37）解得 （38）若忽略反饋支路中的電流和晶體管基極電流，則有 （39） 進(jìn)而有 （310）若，當(dāng)=15V時(shí)，輸出電流則為420mA DC,其輸入/輸出的傳遞系數(shù)為。理論分析表明，晶體管基極電流一般可以忽略，但若忽略反饋支路中的電流時(shí)則會(huì)產(chǎn)生較大的輸出誤差。由圖可知，反饋支路中的電流為： （311）以時(shí)為例，的值可由式（37）計(jì)算，即： （312）而的值由式（34）中的計(jì)算，即： （313）將、的值代入式（311），可得： （314）%，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?？梢宰C明，當(dāng)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： 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：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:令帶入系統(tǒng)特征方程得：其中于是求出和由表41求出待整定參數(shù)、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P2PIPID5 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),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，2007.[2] 楊立明，[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.[3] 王樹(shù)清，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.
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