📘 О чем эта работа
Контрольная работа посвящена исследованию устойчивости замкнутой системы автоматического регулирования, составленной из трёх последовательных звеньев, и разработке простой системы стабилизации расхода технологической среды (уксусной кислоты) в трубопроводе. В качестве объекта рассмотрена САР с параметрами звеньев K1=0.4, T1=7.3; K2=2.1, T2=1.1; K3=5.7, T3=9.2.
📚 Что внутри
Документ содержит последовательные расчёты и готовые результаты по двум видам устойчивости:
- Частотный анализ: выведена разомкнутая передаточная функция W(p) с числителем 14.364p+4.788 и знаменателем 73.876p^3+8.03p^2; подставлено p=jω, вычислены действительная и мнимая части W(jω) и сведены в таблицу для ω={0;0.5;1;2;5;10}.
- Годограф Найквиста: построены точки АФЧХ (Re, Im) и сделан вывод по расположению годографа относительно критической точки (-1,0) — по расчётам годограф остаётся в первом квадранте и не охватывает точку −1+j0.
- Алгебраический анализ: составлено характеристическое уравнение 73.876p^3+8.03p^2+14.364p+4.788=0, заполнена таблица Рауса; найден коэффициент C1≈−29.7 и обнаружено изменение знаков в первом столбце таблицы Рауса.
- Практическая часть: подбор инструментов для стабилизации расхода уксусной кислоты (ρ=1100 кг/м3, P=0.4 МПа, D=0.1 м): рекомендации по расходомеру (электромагнитный/ультразвук), датчику давления (мембранный, коррозионно-стойкий), регулирующему клапану (шаровый/мембранный с антикоррозионным покрытием), ПИД-контроллеру, приводу и преобразователям сигналов. Приведён пример расчёта массового расхода: при Qv=0.01 м3/с Qm=11 кг/с.
- Теоретическая справка: краткие пояснения по критериям Найквиста и Рауса, методике построения частотных характеристик и описанию исполнительных устройств дроссельного типа.
📊 Для кого подходит
Полезно студентам и преподавателям дисциплин 'Автоматизация', 'Теория автоматического управления' и 'Промышленная автоматика' для выполнения контрольной/курсовой работы, проверки методик частотного и алгебраического анализа, а также для проектирования базовой схемы стабилизации расхода агрессивной жидкости.
✨ Особенности
В работе представлены: численные значения коэффициентов и постоянных времени звеньев; явный разомкнутый передаточный оператор; таблица значений Re(ω) и Im(ω) для набора частот; полный пример заполнения таблицы Рауса с вычислением C1≈−29.7; практические рекомендации по приборам с учётом химической агрессивности среды (уксусная кислота).
❓ Частые вопросы
Подойдет ли для моего ВУЗа?
Структура контрольной ориентирована на стандартные требования по оформлению расчётов и выводов в инженерных дисциплинах.
Можно адаптировать?
Да, расчёты и таблицы легко подгоняются под иные значения Ki и Ti, а практическая часть — под спецификации выбранного оборудования.