Материал: 2427

2

Составитель С.И.Поляков

УДК 62.529

Поляков, С.И. Автоматика и автоматизация производственных процессов [Текст]: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов 5 курса специальности 250303 – Технология деревообработки / С.И. Поляков : Фед. агентство по образованию, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования, Воронеж. гос. лесотехн. акад. – Воронеж, 2006. – 29 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА

Рецензент канд. техн. наук, доц. А.В.Смольянинов

3

Введение

На современном этапе развития производства актуальной является задача всестороннего совершенствования технологии, повышения качества управления производством на всех уровнях.

Автоматизация производства как на основе традиционных, так и с использованием новейших средств компьютерной и микропроцессорной техники, является важнейшим средством решения этих задач.

Для успешного выполнения и последующей сдачи курсовой работы студент должен:

знать – принцип действия основных элементов автоматического устройства, их достоинства и недостатки, области применения; принцип действия систем автоматического управления и регулирования, свойства объектов управления;

уметь – составить структурную схему контура автоматизации агрегата, участка производства; экспериментально определить статические и динамические характеристики объекта автоматизации;

иметь представление – о тенденциях развития систем автоматизации технологическими процессами, об основных направлениях технической политики создания систем управления на предприятиях деревообработки.

При разработке систем управления широко используются структурные схемы АСР, которые наглядно показывают строение системы, прохождение и преобразование сигналов. Такой подход прежде всего основан на использовании передаточных функций, а это позволит выяснить динамику системы, реализацию задающего воздействия. Модель системы управления должна достаточно точно отражать управление реальным объектом, сокращать сроки создания новых технологий.

Курсовая работа выполняется студентом в соответствии с полученным заданием, которое выдается каждому студенту индивидуально. Перед началом выполнения курсовой работы студент обязан ознакомиться с требованием настоящего руководства. В процессе выполнения курсовой работы студент должен пользоваться не только рекомендованной, но и любой другой доступной ему учебной и технической литературой. При выполнении курсовой работы особое внимание должно быть обращено на использование последних достижений отечественной и зарубежной науки и техники в области создания систем управления производственными и технологическими процессами на предприятиях деревообработки.

4

1 ОБШИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая работа является средством углубленного изучения дисциплины, позволяющим студентам на практике закрепить навыки математического моделирования систем автоматического управления при решении конкретной инженерной задачи.

Курсовая работа выполняется студентами в соответствии с полученным заданием, которое выдается преподавателем каждому студенту индивидуально. Для разработки предлагаются следующие темы:

1.Система автоматического управления расходом стружки двухагрегатного дозатора.

2.Система автоматического управления температурой в сушильной камере пиломатериалов.

3.Система автоматического управления температурой в плитах пресса.

4.Система автоматического управления процессом прессования в производстве древесностружечных плит.

5.Система автоматического управления нагрузкой главного привода станка.

6.Система автоматического управления скоростью вращения шпинделей лущильного станка с двигателем постоянного тока.

7.Система автоматического управления скоростью вращения шпинделей лущильного станка с электромагнитной муфтой скольжения.

Темы курсовых работ выдаются студентам, как правило, из приведенного списка. В интересах подготовки студентов к выполнению последующей дипломной работы им могут быть предложены и другие темы, согласованные с руководителями дипломных работ.

Задание на курсовую работу содержит тему курсовой работы, неизменяемую часть структурной схемы системы автоматического управления (САУ) и перечень исходных данных. В качестве исходных данных задаются параметры (постоянные времени и коэффициенты передачи) динамических звеньев неизменяемой части САУ и требования, предъявляемые к разрабатываемой САУ:

-требуемая точность в статическом режиме (допустимая величина статической ошибки) S в относительных единицах;

-допустимая величина перерегулирования (динамического выброса) D в процентах;

-требуемое быстродействие (допустимая продолжительность переходного процесса) T в секундах.

Общая часть содержания заданий со структурными схемами САУ приведены в прил.1. Исходные данные для проведения расчетов выдаются студентам руководителем курсовой работы.

Выполнение курсовой работы состоит из следующих этапов:

- изучение необходимой научно-технической литературы и выбор необходимых методов расчета;

5

-составление математических моделей САУ с возможными типами регуляторов (П, ПД, ПИ, ПИД) в частотной области и построение с помощью ЭВМ графиков частотных характеристик разрабатываемой АСР;

-сравнительная оценка параметров качества регулирования (S, T, D), обеспечиваемых различными регуляторами, и выбор типа регулятора, удовлетворяющего заданным требованиям;

-составление динамической математической модели замкнутой САУ во временной области в виде системы дифференциальных и алгебраических уравнений, решение полученной системы с помощью ЭВМ и анализ полученного переходного процесса.

Курсовая работа относится к самостоятельному виду работ, выполняемых студентами во внеаудиторное время. В целях успешного выполнения работ студенты обязаны представлять руководителю работ промежуточные результаты во время консультаций, назначаемых преподавателем. Рекомендуемое время выполнения работы – 4 недели со следующим графиком выполнения:

1 неделя – подбор и изучение необходимой литературы; 2 неделя – исследование заданной САУ в частотной области и выбор наи-

более подходящего регулятора; 3 неделя – исследование разработанной САУ во временной области;

4 неделя – оформление курсовой работы.

После завершения работы студент защищает выполненную курсовую ра-

боту.

Оформленная курсовая работа состоит из пояснительной записки с необходимыми графическими материалами, выполненными с использованием средств моделирования динамических процессов (Mathlab, Mathcad, Classik и т.д.). Общий объем пояснительной записки – 20-25 с. на листах формата А4. Общими требованиями к материалу пояснительной записки являются:

-четкость и логическая последовательность изложения материала;

-конкретность изложения;

-обоснованность выводов.

Пояснительная записка к курсовой работе должна содержать:

-титульный лист;

-задание на курсовую работу;

-содержание;

-введение;

-основную часть;

-заключение;

-список использованных источников.

Оформление курсовой работы (правила оформления титульного листа, содержания, поля текста пояснительной записки, порядок нумерации разделов и подразделов основной части, правила оформления списка использованных источников и т.п.) осуществляется в соответствии с ГОСТ 7.32-2001.