Дослідження роботи систем керування дозувальним обладнанням безперервної дії з "ПІ" та "ПІД" регуляторами

Abstract

Мета роботи – дослідження перехідних процесів в системі керування дозувальним обладнанням безперервної дії для сипких матеріалів з використанням ПІ та ПІД регуляторів та оцінка їх впливу на якість роботи робочих елементів. Використання програмного середовища Mathlab:Simulink для розробки математичної моделі, проведення експериментальних досліджень та оцінки впливу на робочі органи системи керування дозувальним обладнанням безперервної дії. Керування параметрами електродвигуна (характеристиками двигуна) за допомогою типових регуляторів їх порівняння переваг та недоліків описані в багатьох стандартах і наукових працях. Однак моделювання процесу роботи двигуна в системах дозування значно ускладнюється у зв’язку з інертністю та злипанням сипкого матеріалу, що дозується в активній зоні бункера, це може суттєво вплинути на кінцевий результат готової суміші. В роботі розроблено математичну модель для дослідження перехідних процесів в системі керування дозувальним обладнанням безперервної дії з використанням ПІ- та ПІД- регуляторів, проведено експеримент на математичній моделі з використанням ПІ- та ПІД- регуляторів для оцінки їх впливу на систему керування тарілчастим живильником безперервної дії. Результати проведеного моделювання можна використати для прийняття рішень щодо вибору типу регулятора для керування перехідними характеристиками двигуна, при розробці системи керування тарілчастими живильниками в змішувальних комплексах безперервної дії. Визначено параметри, що впливають на частоту, з якою обертається двигун тарілчастого живильника безперервної дії. Визначено час перехідного процесу роботи двигуна та величину максимального динамічного відхилення. Доведено доцільність використання регуляторів того чи іншого типу для певних режимів роботи живильників. Отримані результати дозволять зменшити час перехідного процесу в роботі двигуна живильника та збільшити час напрацювання до відмови всієї системи. Запропоновано конструктивні зміни, які дозволять зменшити величину пульсацій та покращити продуктивність дозувального обладнання безперервної дії.

Цель работы – исследование переходных процессов в системе управления дозировочным оборудованием непрерывного действия для сыпучих материалов с использованием ПИ и ПИД регуляторов и оценка их влияния на качество работы рабочих элементов. Использование программной среды Mathlab:Simulink для разработки математической модели, проведения экспериментальных исследований и оценки влияния на рабочие органы системы управления дозировочным оборудованием непрерывного действия. Управление параметрами электродвигателя (характеристиками двигателя) с помощью типовых регуляторов их сравнения преимуществ и недостатков описаны во многих стандартах и научных работах. Однако моделирование процесса работы двигателя в системах дозирования значительно усложняется в связи с инертностью и слипанием сыпучего материала дозируемого в активной зоне бункера, это может существенно повлиять на конечный результат готовой смеси. В работе разработана математическая модель для исследования переходных процессов в системе управления дозировочным оборудованием непрерывного действия с использованием ПИ- и ПИД-регуляторов, проведен эксперимент на математической модели с использованием ПИ- и ПИД-регуляторов для оценки их влияния на систему управления тарелчатым питателем непрерывного действия. Результаты проведенного моделирования можно использовать для принятия решений по выбору типа регулятора для управления переходными характеристиками двигателя, при разработке системы управления тарелчатыми питателями в смесительных комплексах непрерывного действия. Определены параметры, влияющие на частоту, с которой вращается двигатель тарелочного питателя непрерывного действия. Определены время переходного процесса работы двигателя и величина максимального динамического отклонения. Доказана целесообразность использования регуляторов того или иного типа для некоторых режимов работы питателей. Полученные результаты позволят снизить время переходного процесса в работе двигателя питателя и увеличить время наработки до отказа всей системы. Предложены конструктивные изменения, позволяющие уменьшить величину пульсаций и улучшить производительность дозировочного оборудования непрерывного действия.

Investigation of transients in the control system of continuous dosing equipment for bulk materials using PI and PID regulators and evaluation of their impact on the quality of work elements. Using the Mathlab: Simulink software environment to develop a mathematical model, conduct experimental research and assess the impact on the working bodies of the control system of continuous dosing equipment. Control of motor parameters (motor characteristics) by means of standard regulators of their comparison of advantages and disadvantages. described in many standards and scientific papers. However, modeling the engine operation process in dosing systems is significantly complicated due to the inertness and adhesion of bulk material dosed in the core of the hopper, it can significantly affect the final result of the finished mixture. continuous operation equipment using PI and PID controllers, an experiment was performed on a mathematical model using PI and PID controllers to assess their impact on the control system of the plate feeder continuous action. The results of the simulation can be used to decide on the type of controller control of transient characteristics of the engine, at development of control system of plate feeders in mixing complexes of continuous action. The parameters influencing the frequency with which the motor of the plate feeder of continuous action rotates are determined. The time of the transient process of engine operation and the value of the maximum dynamic deviation are determined. The expediency of using regulators of one or another type for certain modes of operation of feeders is proved. The obtained results will reduce the transient time in the operation of the feeder motor and increase the operating time until the failure of the entire system. Design changes are proposed that will reduce the amount of ripple and improve the performance of continuous dosing equipment.