Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2017

Розмір шрифту: 
ПОРІВНЯННЯ І ВИБІР ПЕРЕДАВАЛЬНИХ ФУНКЦІЙ “ТЕМПЕРАТУРА СПЛАВА В ПЕЧІ” ДЛЯ ЛИТТЯ ПІД ТИСКОМ
Р.В. Самарай, В.П. Самарай, В.С. Богушевський

Остання редакція: 2017-07-13

Тези доповіді


За кривою розгону виконано розрахунок різних можливих передавальних функцій (ПФ) “Температура алюмінієвого сплаву печі ємністю 15 кг” для лиття під тиском (ЛПТ) машини ЛПТ 711А08 і порівняння адекватності форми їх кривих та достовірності апроксимації за допомогою програми МатЛаб (рис.1). Для ідентифікації об’єкту керування використовувалися підсистема ідентифікації та моделювання кривих розгону “System Identification Tool” та підсистема аналізу та моделювання систем автоматичного керування “LTI-Viewer” пакету “CONTROL SYSTEM TOOLBOX”.

Згідно з основним принципом теорії моделювання з дев’яти можливих моделей ПФ за допомогою пакета МатЛАБ обрані п’ять можливих, найпростіших, достатньо адекватних ПФ за адекватністю математичної моделі та форми кривої. Найбільш адекватною за формою кривою визначено модель ПФ “P1DIZ” (1-го порядку, з нулями, з інтегральною ланкою, з запізненням, R2=0.95). Моделі передавальних функцій, розраховані без запізнення об’єкта керування, показали меншу точність і адекватність, що відповідає загальноприйнятим положенням теорії автоматичного керування для такого класу моделей ПФ. Визначене запізнення 15-30 сек. Достовірність апроксимації теж найбільша у такої моделі 1-го порядку. Можливе використання передавальних функцій всіх трьох порядків з нулями та з інтегральною ланкою 1,2,3 порядків 3-ої групи, а також передаточних функцій без нулів і без інтегральної ланки 1 і 3 порядків 1-ої групи (R2 >0.75).

Таблиця 2.

Порівняння моделей ПФ ”Температура алюмінієвого сплаву в печі ємністю 15 кг”

 

 

Форма представлення об’єкта керування (ОК)

Вигляд передавальної функції (ПФ) об’єкта керування (ОК)

Адекват-ність

Дос-то-вір-ність

Поз-на-чен-ня

1

ОК 1-порядку з нулями і інтегральною ланкою

1-порядку

Kp ( 1+Tz*s)

G(s) = ------------------ * exp(-Td*s)

s(1+Tp1*s)

Kp = -0.070754

Tp1 = 6.4855e+006

Td= 1282

Tz= -13713

95,44

Так

P1DIZ

2

ОК 3-порядку з нулями і інтегральною ланкою

3-порядку

Kp (1+Tz*s) * exp(-Td*s)

G(s) =--------------------------------------------

s(1+Tp1*s)(1+Tp2*s)(1+Tp3*s)

 

Kp = 1.3537*

e-006

Tp1 = 0.001

Tp2 = 2984.1

Tp3 = 3457.7

Td = 248.53

Tz = 8.0981e+005

94,99

Так

P3DIZ

3

ОК 3-порядку без нулів і без інтегральної ланки

3-порядку

Kp * exp(-Td*s)

G(s) =----------------------------------------

(1+Tp1*s)(1+Tp2*s)(1+Tp3*s)

 

Kp=1.2206

Tp1=94.378

Tp2=6671.3                                                Tp3=0.001                                             Td=1469.1

93,74

Так

P3D

4

ОК 1-порядку

без нулів і без інтегральної ланки

1-порядку

Kp

G(s) = -------------- * exp(-Td*s)

(1+Tp1*s)

Kp=1.2764                                                                                     Tp1=7432.4                                                                                    Td=1400.2

 

93,65

Так

P1D

5

ОК 2-порядку

з нулями і інтегральною ланкою

2-порядку

 

Kp (1+Tz*s) * exp(-Td*s)

G(s) = -----------------------------------

s(1+Tp1*s)(1+Tp2*s)

 

Kp = 7.7845e-006

Tp1=5381.9

Tp2 = 0.0010018

Td=1670.1

Tz = 1.3807e+005

92,9

Так

P2DIZ

6

ОК 1-порядку з нулями без інтегральної ланки

1-порядку

Kp ( 1+Tz*s)

G(s) = ------------------ * exp(-Td*s)

(1+Tp1*s)

Kp=1.0144

Tp1=1565.4

Td=8918.3

Tz=1244.8

73,4

Ні

P1DZ

7

ОК 2-порядку з нулями без інтегральної ланки

2-порядку

Kp (1+Tz*s) * exp(-Td*s)

G(s) = -----------------------------------

(1+Tp1*s)(1+Tp2*s)

 

Kp = -10.62

Tp1=0.001498                                         Tp2=1.2631 e+007                                     Td=9000

Tz = -1.1491e+006

66,63

Ні

P2DZ

8

ОК 2-порядку без нулів і без інтегральної ланки

2-порядку

Kp * exp(-Td*s)

G(s) = -----------------------------

(1+Tp1*s)(1+Tp2*s)

 

Kp=2.2346e+014

Tp1=4.1102 e+018

Tp2=0.001

Td = 0

63,68

Ні

P2D

9

ОК 3-порядку з нулями без інтегральної ланки

3-порядку

Kp (1+Tz*s) * exp(-Td*s)

G(s) =------------------------------------------

(1+Tp1*s)(1+Tp2*s)(1+Tp3*s)

 

Kp = -10.62

Tp1 = 0.0014976

Tp2 = 1.2631e+007

Td = 9000

Tz = -1.1491e+006

51,02

Ні

P3DZ


Full Text: PDF