Zbirka rijesenih zadataka - PBF - Sveučilište u Zagrebu

Zbirka rijesenih zadataka - PBF - Sveučilište u Zagrebu Zbirka rijesenih zadataka - PBF - Sveučilište u Zagrebu

16.05.2014 Views

Ž. Kurtanjek: PBF Mjerenja i automatizacija 2007/2008 44 Konačan izraz za koncentraciju produkta kao izlaznu veličinu je: −1 D 1 k 1 C B ( s) = + ⋅ + ⋅ s + D D + k s + D + k D + k s Za odreñivanje promjene izlaznih veličina tijekom vremena potrebno je izlazne veličine inverznom transformacijom prevesti u vremenske funkcije. Upotrijebimo formulu 5 iz tablice: 5. 1 s − a e a⋅t −1 ⎡ D c A L ⎢ ⎣ D + k c B ⎛ −1 ⎜ ⎝ s + D + k 1 ⎞⎤ ⎟ s ⎥ ⎠⎦ D D + k ( + 1) −( D+ k ) ⋅t ( t) = ⋅ + = ⋅ − e ( t) ⎡ − D k ⎤ = L− 1 1 1 1 ⎢ + ⋅ + ⋅ s D D k s D k D k s ⎥ = ⎣ + + + + + ⎦ D t D − ( D + k ) ⋅t k − e − ⋅ + ⋅ e + D + k D + k Uvrstimo vrijednosti parametara: V=10 L, q=5 L/min, k=0,2 min -1 c c A B −0 ,7⋅t ( t ) = 0 ,714286 ⋅ ( 1 − e ) −0,7⋅t −0,5⋅t ( t) = 0 ,285714 + 0,714286 ⋅ e − e 0.7 0.6 c A 0.5 0.4 0.3 c B 0.2 0.1 t/min 2 4 6 8 10

Ž. Kurtanjek: PBF Mjerenja i automatizacija 2007/2008 45 Zadatak 17 Analizirajte vladanje regulacije sustava 1 reda s proporcionalnim P i proporcionalno-integralnim regulatorom (prikazano na slici). + X P - W 1 (s) Y + - W 1 (s) X P k R (1+1/τ I s) Y + + k R - - X I X I Sustav 1 reda reguliran P regulatorom. Sustav 1 reda reguliran PI regulatorom. Parametri procesa su: pojačanje k = 2, vremenska konstanta τ = 5. Zadaci: a) Izračunajte odziv sustava 1 reda sa i bez P regulatora za trenutni i trajni impuls ulazne procesne veličine. Pojačanje regulatora je k R = 4. b) Izračunajte odziv sustava 1 reda sa i bez P regulatora za trenutni i trajni impuls ulazne procesne veličine. Pojačanje regulatora je k R = 6 i vremenska konstnta integralnog djelovanja τ I = 4/3. Rješenje a) Prijenosna funkcija regulacijskog kruga s negativnom povratnom vezom za poremećaj ulazne procesne veličine dana je izrazom: W W ( s) = 1+ W P P ( s) ( s) ⋅W ( s) Uvrstimo prijenosnu funkciju sustava 1 reda: R W = 1+ W 1 ( s) ( s) ⋅ k R 1 k W ( s) = τ ⋅ s + 1 k 1+ ⋅ k τ ⋅ s + 1 R k = τ ⋅ s + 1+ k ⋅ k R Odziv reguliranog procesa za poremećaj ulazne procesne veličine je:

Ž. Kurtanjek: <strong>PBF</strong> Mjerenja i automatizacija 2007/2008 44<br />

Konačan izraz za koncentraciju produkta kao izlaznu veličinu je:<br />

−1<br />

D 1 k 1<br />

C B<br />

( s)<br />

= + ⋅ + ⋅<br />

s + D D + k s + D + k D + k s<br />

Za odreñivanje promjene izlaznih veličina tijekom vremena potrebno je izlazne<br />

veličine inverznom transformacijom prevesti u vremenske funkcije. Upotrijebimo<br />

formulu 5 iz tablice:<br />

5.<br />

1<br />

s − a<br />

e a⋅t<br />

−1<br />

⎡ D<br />

c<br />

A<br />

L ⎢<br />

⎣ D + k<br />

c<br />

B<br />

⎛ −1<br />

⎜<br />

⎝ s + D + k<br />

1 ⎞⎤<br />

⎟<br />

s<br />

⎥<br />

⎠⎦<br />

D<br />

D + k<br />

( + 1)<br />

−( D+<br />

k ) ⋅t<br />

( t) =<br />

⋅ + = ⋅ − e<br />

( t)<br />

⎡ − D<br />

k ⎤<br />

= L−<br />

1 1<br />

1<br />

1<br />

⎢<br />

+ ⋅ + ⋅<br />

s D D k s D k D k s ⎥ =<br />

⎣ + + + + + ⎦<br />

D t D − ( D + k ) ⋅t<br />

k<br />

− e<br />

− ⋅<br />

+ ⋅ e +<br />

D + k<br />

D + k<br />

Uvrstimo vrijednosti parametara: V=10 L, q=5 L/min, k=0,2 min -1<br />

c<br />

c<br />

A<br />

B<br />

−0 ,7⋅t<br />

( t ) = 0 ,714286 ⋅ ( 1 − e )<br />

−0,7⋅t<br />

−0,5⋅t<br />

( t) = 0 ,285714 + 0,714286 ⋅ e − e<br />

0.7<br />

0.6<br />

c A<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

c B<br />

0.2<br />

0.1<br />

t/min<br />

2 4 6 8 10

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!