Розділ 2. Запис передаточні функції елементів системи на основі їх диференційних рівнянь 2 страница

оІЧ

Таблиця ІЗ.Система обробітку ґрунту в полях сівозміни

поля

Схема чергува­ння культур У сівозміні

Тип забур'янен ості

Обробіток грунту

Основний

Передпосівний

Післяпосівний

Прийоми обробітку

Гли­бина, см

Строки вико нання

Зна­ряддя

Прийоми обробітку

Гли­бина, см

Строки вико нання

Зна­ряддя

Прийоми обробітку

Гли­бина, см

Строки вико нання

Зна­ряддя

\ з /

б/т

мал^річііо-дводолвний

Шлейфування (закриття вологи)

3-4

Рано навесні

Шлейфова борона -2.5

2.

б/т

малойічно-дводгальний і

Шлейфування (закриття вологи)

3-4

Рано навесні

Шлейфова борона -2.5

3.

озима пшениця

мафрічно-дводопьний I

1. Дискува-ння пласта трав у два сліди

8-Ю

Припинення вегетації б/т і знищення бур'янів, пророкуван­ня проростання бур'янів, поліпшення аерації грунту та його проникності

ЛДГ-10 або БДТ-3

Культивація

3-5

Перед сівбою

КПС-4

Коткування

Після посіву

ЗККШ-

2. Оранка

Після масового пророста­ння бур'янів

ПЛН-5-

3. Боронува­ння або культивація

5-7

По мірі пророста­ння бур'янів

БЗСС-1 КПС-4

^?

4.

ц/б

малорічно-дводольний

1. Лущення стерні (2р.)

6-8

Після збирання зернових

Дискови й лущильн икЛДГ-

1. Закриття вологи

5-8

Перший вихід у поле

Борона БЗСС-1

Прикочува­ння

Після посіву

ЗККШ-6

Щ. Оранка

28-30

3-тя декада вересня, 2-га декада жовтня

ПЛН-5-

2. Передпосів­на культивація

3-5

По мірі дозрівання грунту (2-3 декада квітня)

УСМК-5.4

5.

кукурудза на силос

малорічні- ДВОДФЛЬНИЙ

Оранка

30-32

Кінець жовтня

ПНЯ-4-40

Закриття вологи

Перший вихід у поле

БЗСС-1

Коткування посівів

6.

озима пшениця

малорічжо-дводолнний

Дискува-ння

8-Ю

Після збирання врожаю

БДТ-7

Культивація

5-6

Після дискування перед сівбою

Культиват ор УКР-5,6

1. Коткува­ння

Після сівби в день її проведе­ння

ЗККІП-6

2. Боронува­ння

5-6

Рано навесні

БЗСС-1

7.

кукурудза на зерно

малЬрічно-дводольний

1. Дискува-ння

5-6

Після збирання поперед­ника

ЛДГ-10

1. Боронування

3-4

Рано навесні

БЗСС-1

1. Боронува­ння

3-4

До сходів, у фазі 2-3 листоч­ків

БЗСС-1

2. Культова-ція 2-3 р.

5-6

При появі бур'янів

КПС-4 КПШ-6

2. Культивація

5-7

Перед сівбою в день її проведення

УКР-5,6

2. Культова- ція міжрядь

8-Ю 6-8 4-6

При появі бур'янів і ущільне­нні грунту

Куль-тива-тор-4.2

8.

ячмінь + б/т

малорічно-дводольний

1. Оранка

Після збирання поперед­ника

ПНЯ-4-40

1. Закриття вологи

5-8

Перший вихід у поле

Борона БЗСС-1

Коткування

Після посіву

ККН-2.8

2. Передпосівна культивація

3-5

По мірі дозрівання

КПС-4

Розділ V. СИСТЕМА АГРОТЕХНІЧНИХ, ХІМІЧНИХ, БІОЛОГІЧНИХ ЗАХОДІВ БОРОТЬБИ З БУР'ЯНАМИ В СІВОЗМІНІ

5.1. Система агротехнічних заходів боротьби з бур'янами в сівозміні.

Таблиця 14. Забур'яненість полів польової сівозміни

№ поля	Схема чергування культур у сівозміні	Питома вага біологічних груп бур'янів і їх переважаючі види, %
Малорічні однодольні	Малорічні дводольні	Багаторічні кореневищні	Багаторічні коренепаросткові
1.	б/т
2.	б/т
3.	озима пшениця
4.	ц/б
5.	кукурудза на силос
6.	озима пшениця
7.	кукурудза на зерно
8.	ячмінь + б/т

Таблиця 15. Система обробітку ґрунту в боротьбі з бур'янами в полях

сівозміни

№ поля	Система чергування культур у сівозмінні	Механічний обробіток ґрунту
Зяблевий	Передпосівний	Післяпосівний
1.	б/т		закриття вологи весною
2.	б/т		закриття вологи весною
3.	озима пшениця	дискування, оранка	передпосівна культивація	прикочування посіву
4.	ц/б	оранка, культивація	закриття вологи, передпосівна культивація	прикочування посіву
5.	кукурудза на силос	оранка	закриття вологи, культивація	прикочування посіву
6.	озима пшениця	дискування, оранка	передпосівна культивація	прикочування посіву
7.	кукурудза на зерно	дискування оранка	закриття вологи, культивація	прикочування посіву
8.	ячмінь + б/т	оранка	закриття вологи весною, культивація	прикочування посіву

І£&

5.2. Система хімічних заходів боротьби з бур'янами.

Таблиця 16. План застосування хімічних заходів боротьби з бур'янами в сівозміні

№ поля	Схема чергува­ння культур У сівозміні	Тип за бур'яне- ності	Назва гербіциду	Норма внесення препарату, кг, л/га	% розчинно­сті речовини	Доза внесення Д. р кг/га	Технологія застосування	Витра та робо чого розчину л/га
Строк внесення	Спосіб внесення	Марка обприскування
1.	б/т	малорічно-дводольний	Зенкор	0,75-1		0,52-0,7	до відростання культури	обприскування	ОП-2000
2.	б/т	малорічно-дводольний	Зенкор	0,75-1		0,52-0,7	до відростання культури	обприскування	ОП-2000
3.	озима пшениця	малорічно-дводольний	Діален-супер Ковбой Дезормон	0,8	46,6	0,37	фаза кущення до виходу в трубку	обприскування	ОП-2000
4.	ц/б	малорічно-дводольний	Фронтьєр сходовий Бетанал Експерт Центуріон	1.0 1-1.5 0,8	32 24	0.9 0,32-0,48 0,19	передпосівна культивація сім'ядоля буряну висота злакових бур'янів 10-15 см.	обприскування	ОП-2000
5.	кукурудза на силос	малорічно-дводольний	Тітус	0,05		0,01	до сьомого листка кукурудзи	обприскування	ОП-2000
6.	озима пшениця	малорічно-дводольний	Діален-супер Ковбой Дезормон	0,8	46,6	0,37	фаза кущення до виходу в трубку	обприскування	ОП-2000
7.	кукурудза на зерно	малорічно-дводольний	Тітус	0,05		0,01	до сьомого листка кукурудзи	обприскування	ОП-2000
8.	ячмінь + б/т	малорічно-дводольний	Базагран	2,4-4,0		0,96-1,92	фаза кущення (перший листок)	обприскування	ОП-2000

5.3. Біологічні заходи боротьби з бур'янами

Таблиця 17. Система біологічних заходів боротьби з бур'янами

№ поля	Схема чергувань культури	Біологічні заходи боротьби з бу	)'янами
Назва біологічного заходу	Проти яких бурянів застосовуються	Спосіб застосування
	б/т	використання фітофагів	проти усіх видів
2.	б/т	використання збудників хвороб	дводольні однорічні
	озима пшениця	використання збудників хвороб	дводольні однорічні	внесення гранул або пасти, які містять збудник
4.	ц/б	використання комах	дводольні однорічні
5.	кукурудза на силос	використання комах	дводольні однорічні
6.	озима пшениця	використання збудників хвороб	дводольні однорічні
7.	кукурудза на зерно	використання збудників хвороб	дводольні однорічні	внесення гранул або пасти, які містять збудник
8.	ячмінь + б/т	використання збудників хвороб	дводольні однорічні	внесення гранул або пасти, які містять збудник

Таблиця ІЗ.Система обробітку ґрунту в полях сівозміни

№ поля

Схема чергува­ння культур У сівозміні

Тип забур'янен ості

Обробіток грунту

Основний

Передпосівний

Післяпосівний

Прийоми обробітку

Гли­бина, см

Строки вико нання

Зна­ряддя

Прийоми обробітку

Гли­бина, см

Строки вико нання

Зна­ряддя

Прийоми обробітку

Гли­бина, см

Строки вико нання

Зна­ряддя

1.

б/т

малорічно-дводольний

Шлейфування (закриття вологи)

3-4

Рано навесні

Шлейфова борона -2.5

2.

б/т

малорічно-дводольний

Шлейфування (закриття вологи)

3-4

Рано навесні

Шлейфова борона -2.5

3.

озима пшениця

малорічно-дводольний

1. Дискува-ння пласта трав у два сліди

8-Ю

Припинення вегетації б/т і знищення бур'янів, пророкуван­ня проростання бур'янів, поліпшення аерації ґрунту та його проникності

ЛДГ-10 або БДТ-3

Культивація

3-5

Перед сівбою

КПС-4

Коткування

Після посіву

ЗККШ-

2. Оранка

Після масового пророста­ння бур'янів

ПЛН-5-

3. Боронува­ння або культивація

5-7

По мірі пророста­ння бур'янів

БЗСС-1 КПС-4

4.

ц/б

малорічно-дводольний

1. Лущення стерні (2р.)

6-8

Після збирання зернових

Дискови й лущильн икЛДГ-

1. Закриття вологи

5-8

Перший вихід у поле

Борона БЗСС-1

Прикочува­ння

Після посіву

ЗККШ-6

2. Оранка

28-30

3-тя декада вересня, 2-га декада жовтня

ПЛН-5-

2. Передпосів­на культивація

3-5

По мірі дозрівання ґрунту (2-3 декада квітня)

УСМК-5.4

5.

кукурудза на силос

малорічно-дводольний

Оранка

30-32

Кінець жовтня

ПНЯ-4-40

Закриття вологи

Перший вихід у поле

БЗСС-1

Коткування посівів

6.

озима пшениця

малорічно-дводольний

Дискува-ння

8-Ю

Після збирання врожаю

БДТ-7

Культивація

5-6

Після дискування перед сівбою

Культиват ор УКР-5,6

1. Коткува­ння

Після сівби в день її проведе­ння

ЗККШ-6

2. Боронува­ння

5-6

Рано навесні

БЗСС-1

7.

кукурудза на зерно

малорічно-дводольний

1. Дискува-ння

5-6

Після збирання поперед­ника

ЛДГ-10

1. Боронування

3-4

Рано навесні

БЗСС-1

1. Боронува­ння

3-4

До сходів, у фазі 2-3 листоч­ків

БЗСС-1

2. Культова-ція 2-3 р.

5-6

При появі бур'янів

КПС-4 КПШ-6

2. Культивація

5-7

Перед сівбою в день її проведення

УКР-5,6

2. Культова- ція міжрядь

8-Ю 6-8 4-6

При появі бур'янів і ущільне­нні ґрунту

Куль-тива-тор- 4.2

8.

ячмінь + б/т

малорічно-дводольний

1. Оранка

Після збирання поперед­ника

ПНЯ-4-40

1. Закриття вологи

5-8

Перший вихід у поле

Борона БЗСС-1

Коткування

Після посіву

ККН-2.8

2. Передпосівна культивація

3-5

По мірі дозрівання

КПС-4

Автоматизація виробництва на основі мікроелектронної техніки для розвитку та вдосконалення існуючих та створюваних технологічних виробництв є одним з найважливіших напрямків модернізації виробництва. Особливістю сучасного етапу розвитку автоматизації виробництва є поява та масове застосування якісно нових технологічних засобів на основі мікроелектроніки. Впровадження автоматизованих систем управління технологічними процесами набуває особливого значення у зв'язку із зростанням вимог до швидкості обчислення, переробки і видачі інформації. Тому розробка і дослідження структур і режимів функціонування автоматизованих систем управління технологічними процесами на основі мікроЕОМ є актуальним завданням.

У даній курсовій роботі пропонується проаналізувати систему автоматичного регулювання температури печі. На основі проведення аналізу складемо для кожного структурного елемента керуванням печі диференційні рівняння, які б описували їх роботу, побудуємо структурну схему досліджувальної системи. Згідно диференційних рівнянь елементів печі розрахуємо їх передаточні функції для замкненої системи за каналами задаючої і збурюючої дії, запишемо відповідні їм рівняння динаміки та статики. За вихідними даними користуючись програмним пакетом MatLab побудуємо годограф амплітудно-частотної характеристики розімкнутої системи, визначимо запаси стійкості за амплітудою і фазою; використовуючи передаточні функції елементів управління роботою печі складемо в програмі Simulink електронну модель системи автоматичного регулювання та побудуємо перехідну характеристику САУ за якою визначимо прямі показники якості системи. При отриманні незадовільних параметрів системи проведемо її коригування використовуючи логарифмічні частотні характеристики.

Розділ 1. Опис призначення і принципу дії елементів системи автоматичного регулювання, заданої у вигляді принципової схеми. Аналіз роботи системи у цілому при зміні задаючої або збурюючої величини. Функціональна схема системи

Рис.1.1. Принципова схема системи автоматичного регулювання температури в печі

До складу системи автоматичного регулювання зображеної на принциповій схемі входять наступні елементи: клапан, об’єкт регулювання, термометр опору, електричний міст, підсилювач, двигун та редуктор. Кожен з вказаних елементів виконує в САУ певну функцію.

Клапан регулює подачу палива в об’єкт регулювання залежно від положення. Зміна положення проводиться двигуном через редуктор. Отже, вхідною величною є переміщення клапана, а вихідною - витрата палива.

Об’єкт регулювання представляє собою піч, у якій подане паливо спалюється й утворюється пропорційна масі палива кількість теплоти, що спричиняє підвищення температури в печі. Отримана теплота розсіюється у навколишнє середовище та йде на зміну структури та агрегатного стану речовин у печі. Усталений режим об’єкта регулювання характеризується рівністю кількості тепла, що утворюється в печі внаслідок згоряння палива, і розсіюваної у навколишнє середовище. Вхідною величиною є витрата палива, а вихідною - температура в печі.

Електричний міст складається з резисторів R2,R3, змінного резистора R1 і термометра опору (терморезистор). Термометр опору вимірює фактичну температуру в печі. За допомогою зміни опору резистора R₁ задають бажану температуру в печі. Вхідна величина містка – температура в печі,а вихідна – напруга розбалансу.

Підсилювач збільшує вхідну величину (напругу на діагоналі моста ) в k_п разів, формуючи вихідний сигнал .

Двигун.Напруга U_k., що подається на якір двигуна постійного струму з незалежним збудженням U_зб, приводить в обертання валу, який зменшує кутову швидкість та збільшує обертовий момент. Залежно від полярності напруги U_k вал дв,

,игуна переміщуватиме клапан в одну чи іншу сторону, збільшуючи або зменшуючи подачу палива. Вхідна величина двигуна з валом є підсилена напруга розбалансу, а вихідна – кут повороту валу який зв’язаний з клапаном.

Редуктор представляє собою пристрій механічно зв’язаний з клапаном, який регулює подачу палива до об’єкту регулювання. Редуктор передає обертовий момент з валу електричного двигуна на клапан, таким чином регулюючи об’єми палива, які подаються в об’єкт регулювання.

Метою роботи приведеної САУ є підтримка температури в об’єкті регулювання на певному заданому рівні.

Схема працює слідуючим чином:

Паливо подається по трубопроводу до клапану, який контролює передачу палива, після клапана в піч (об’єкт керування), в печі відбувається спалення цього палива. В об’єкті керування встановлюється терморезистор. Він є один із плечей допоміжного моста, який живиться напругою U₀ . цей міст при заданій температурі за допомогою змінного опору R1 є зрівноваженим. При зміні температури в ту чи іншу сторону виникає розбаланс моста, після чого створюється вихідна напруга, яка подається на підсилювач, а далі на обмотки двигуна де створюючи обертовий момент ротора. Оберти подається через ротор на редуктора від нього до клапана, який при відповідних значення закривається, або відкривається, до встановлення рівноважної напруги.

Робота системи при зміні задаючої величини:

Потрібне нам значення температури в печі ми можемо задавати змінюючи опір потенціометра R1, який ввімкнутий в одну з діагоналей моста. Але при зміні опору порушується рівновага електричного моста, тобто R1∙R3 R2∙Rt, а отже виникає напруга розбалансу, яка подається на підсилювач. Підсилена напруга подається на якір реверсивного двигуна. Оберти валу двигуна передаються на редуктор, а від нього на клапан, який регулює подачу палива до пальника. Двигун працює доти, доки міст не зрівноважиться, тобто доки не виконається умова R1∙R3=R2∙Rt. При встановленні рівноваги напруга розбалансу U_m =0, а отже на підсилювач нічого не поступає і реверсивний двигун зупиняється. Клапан залишається в такому положенні до наступних змін температури.

Робота системи при зміні збурюючої величини:

Збурюючою величиною може бути зміна температури навколишнього середовища, теплоємність оточуючого повітря та ін. Отже, збурення призводить до порушення теплової рівноваги й зміні температури в печі. Ця зміна температури приводить до зміни опору терморезистора й розбалансу мосту, який усувається шляхом, аналогічним до випадку зміни задаючої величини.

Рис.1.2. Функціональна схема системи автоматичного регулювання температури в печі

М – міст,

П - підсилювач,

Д – двигун,

Р – редуктор,

ОР – об’єкт регулювання,

- задане значення температурив печі,

– дійсне значення температури в печі,

– вихідна напруга електричного моста,

U_k – напруга керування двигуна,

μ – переміщення клапана,

f – збурення.

Призначення і принцип дії елементів системи автоматичного регулювання температури в печі:

Об’єкт регулювання. Представляє собою піч, до якої подається паливо для спалення й утворюється пропорційна об’єму палива кількість теплоти, що призводить до підвищення температури в печі. Отримана теплота розсіюється у навколишнє середовище та йде на зміну структури та агрегатного стану речовин у печі. Вхідною величиною об’єкта регулювання є витрата палива, а вихідною - температура в печі.

Електричний міст. Складається з резисторів R2,R3, змінного резистора R1 і термометра опору (терморезистор). Термометр опору вимірює фактичну температуру в печі. За допомогою зміни опору резистора R₁ задають бажану температуру в печі. Вхідна величина містка – різниця опорів R_t і R₁ ,а вихідна – напруга розбалансу.

Підсилювач. Збільшує вхідну величину електричного моста в k_п разів, формуючи свою вихідну величину сигнал .

Двигун Напруга U_k, що подається на якір двигуна постійного струму з незалежним збудженням U_зб, приводить в обертання вал,який зменшує кутову швидкість та збільшує обертовий момент. Залежно від полярності напруги U_k вал двигуна переміщуватиме клапан в одну чи іншу сторону, збільшуючи або зменшуючи подачу палива. Вхідна величина двигуна з валом є підсилена напруга розбалансу, а вихідна – кут повороту валу який зв’язаний з клапаном.

Редуктор пристрій, що перетворює високу кутову швидкість обертання вхідного валу в нижчу на вихідному валу,підвищуючи обертовий момент.Передає обертовий момент до клапана,який при відповідних значеннях закривається або відкривається до встановлення рівноважної напруги вимірювального моста.

Клапан регулює подачу палива в об’єкт регулювання залежно від положення. Зміна положення проводиться двигуном через редуктор. Отже, вхідною величною є переміщення клапана, а вихідною - витрата палива. Систему автоматичного регулювання можна класифікувати як звичайну, замкнуту, аналогову, лінійну систему.

Диференціальні рівняння визначаються на основі перетворення Лапласа. Для цього вихідне диференціальне рівняння записується в операторній формі та знаходять відношення зображення вихідної величини до зображення вхідної величини при нульових початкових умовах.

Дата добавления: 2015-08-31