Sistem de Reglare Automată a Debitului

Introducere

Omul, ca fiinţă superioară, a fost preocupat din cele mai vechi timpuri de a cunoaşte şi

stăpâni natura, de a dirija fenomene ale naturii în scopul uşurării existenței sale.

În procesul cunoaşterii, omul urmăreşte evoluţia în timp a unor mărimi caracteristice în

raport cu evoluţia altor mărimi, evidenţiind astfel grupul mărimilor care definesc „cauza” şi

grupul mărimilor ce definesc "efectul". Observaţiile asupra presupuselor cauze şi efecte au

condus şi conduc la evidenţierea unor legi, care, creând relaţiile dintre „cauze" şi „efecte",

caracterizează fenomenele.

Stabilirea unor legi ce caracterizează fenomene ale naturii şi definirea unor modele ale

fenomenelor au permis omului o cunoaştere şi interpretare aprofundată a multor fenomene,

reuşind să le dirijeze in scopul îmbunătăţirii condiţiilor sale de viaţă, al reducerii eforturilor

fizice şi intelectuale, al uşurării existenţei sale.

În acest proces, omul a parcurs următoarele etape:

- Etapa mecanizării, în care s-au creat pârghia, roata, scripeţii, multiplicatoarele de forţă

de cuplu, ansambluri de calcul mecanizat etc., cu care omul şi-a uşurat eforturile fizice şi

intelectuale pentru producerea de bunuri materiale.

- Etapa automatizării, în care omul a fost preocupat să creeze mijloace materiale care să

deducă sau să elimine complet intervenţia sa directă în desfăşurarea proceselor de producţie.

Astfel, în această etapă, omul desfăşoară cu precădere o activitate intelectuală, în funcţii de

analiză, control şi conducere.

- Etapa cibernetizării şi automatizării, în care omul este preocupat de crearea unor

asemenea obiecte materiale care să reducă funcţia de conducere generală a omului şi să dezvolte sistemul de informare. Astfel au fost create calculatoare şi sisteme automate de calcul cu ajutorul cărora pot fi stabilite strategii de conducere a proceselor de producţie şi sisteme de informatizare globală.

Ansamblul de obiecte materiale care asigură conducerea unui proces tehnic sau de altă

natură fără intervenţia directă a omului reprezintă un echipament de automatizare.

Ştiinţa care se ocupă cu studiul principiilor şi aparatelor prin intermediul cărora se asigură

conducerea proceselor tehnice fără intervenţia directă a omului poartă denumirea de Automatică.

Automatizarea reprezintă introducerea în practică a principiilor automaticii.

Ansamblul format din procesul (tehnic) condus şi echipamentul de automatizare (de conducere) care asigură desfăşurarea procesului după anumite legi poartă denumirea de sistem automat.

Sarcina Proiectului

De proiectat un sistem automat (SA) continuu şi numeric de reglare a parametrului tehnologic la procesul industrial. Pentru a proiecta SA este necesar de a efectua următoarele etape:

1. Apreciaţi modelul matematic a obiectului de reglare (OR) printr-un element cu inerţie stabil de ordinul doi şi timp mort şi determinaţi parametrii obiectului k, τ, T1, T2 . Pentru identificarea modelului obiectului utilizaţi pachetul de programe ISIDORA .

2. Prezentaţi modelul matematic a obiectului în formă discretă prin transformata z.

3. De ales traductorul şi aparatul secundar pentru indicarea şi înregistrarea parametrului tehnologic al obiectului de reglare. Prezentaţi modelul matematic al traductorului şi indicaţi parametrii lui.

4. Pentru datele sarcinii (organul de reglare):

• Cuplul de sarcină Ms;

• Momentul de inerţie a sarcinii Is;

• Viteza unghiulară nominală a sarcinii ωn;

• Acceleraţia nominală a sarcinii ;

• Randamentul reductorului η

calculaţi şi alegeţi elementul de acţionare (tab.3). Prezentaţi modelul matematic a elementului de execuţie.

5. pentru performanţele date ale sistemului proiectat (tab.5):

• Eroarea staţionară ε;

• Suprareglajul σ;

• Durata timpului de reglare tr

şi parametrii obiectului de reglare sintetizaţi algoritmii de reglare:

- Pentru sistemul automat continuu utilizaţi metodele de acordare a algoritmilor tipizaţi:

- Metoda Ziegler-Nichols;

- Metoda gradului maximal de stabilitate;

- Reglarea în cascadă.

Pentru sistemul automat numeric utilizaţi metodele de sinteză a algoritmilor de reglare numerică:

- Algoritmul PID numeric;

- Algoritmul Dead beat normal;

- Algoritmul Dead beat extins;

- Metoda timpului minim.