- •Оглавление
- •Фгбоу впо «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина»
- •На курсовой проект по дисциплине "Локальные системы управления"
- •2. Содержание задания на курсовой проект:
- •3. Программно-методические средства поддержки технологии проектирования:
- •4. Структура и объем проекта.
- •5. График выполнения проекта:
- •Реферат
- •Введение
- •Основные характеристики и анализ особенностей котла п-59 как объекта управления. [1]
- •1.1 Краткие сведения об объекте автоматизации.
- •1.2 Водопаровой тракт котла п-59.
- •2. Техническое задание на разработку автоматизированной системы регулирования
- •2.1 Общие сведения
- •2.2 Назначения и цели создания системы.
- •2.3 Требования к системе
- •2.3.1 Требования к системе в целом
- •2.3.2 Требования к надёжности
- •2.3.3 Требования к безопасности
- •2.3.4 Требования по эргономике и технической эстетике
- •2.3.5 Требования по сохранности информации при авариях.
- •2.4 Требования к функциям, выполняемым системой
- •2.4.1 Перечень и состав функций системы
- •2.4.2 Требования к подсистеме сбора и первичной обработки информации
- •2.4.3 Требования к информационной подсистеме
- •2.4.4 Требования к подсистеме технологической сигнализации [12]
- •2.4.5Требования к подсистеме технологических защит и защитных блокировок[12]
- •2.5. Требования к основным видам обеспечения асутп
- •Разработка сквозной информационно-функциональной структуры лсу [2,6]
- •Алгоритмический синтез системы управления.
- •5.1 Анализ объекта и способов регулирования.
- •5.2. Идентификация объекта регулирования.
- •5.3 Идентификация каналов динамического объекта управления. [2]
- •5.3.1 Идентификация канала расход топлива- температура за врч.
- •5.3.2 Идентификация канала расход топлива- температура за нрч.
- •5.3.3 Идентификация канала расход питательной воды - температура за врч.
- •5.4 Параметрическая оптимизация локальной системы управления
- •5.4.1 Расчет двухконтурной схемы с дифференциатором. [9]
- •1 Шаг. Параметрический синтез аср «внутреннего» контура.
- •2 Шаг. Параметрический синтез аср «внешнего» контура
- •5.4.2 Расчет устройства компенсации внешнего возмущения.
- •Заключение
- •Список литературы
5.2. Идентификация объекта регулирования.
Для проведения параметрической оптимизации были сняты кривые разгона по каналам, задействованным в системе регулирования:
Кривая разгона по каналу Расход топлива- температура НРЧ (Рис.5.1):
Изменение расхода топлива
Рис.5.1
Кривая разгона по каналу Расход топлива- температура ВРЧ (Рис.5.2):
Изменение расхода топлива
Рис.5.2
Кривая разгона по каналу Расход питательной воды- температура ВРЧ (Рис.5.3):
Изменение расхода топлива
Рис. 5.3
Далее проводится идентификация объектов. Переходные характеристики получены из кривых разгона, путем выделения преобразования каждого значения по следующей формуле:
Вывод: на данном этапе было проведено исследование динамических свойств объекта и получены экспериментальные кривые разгона по каналам регулирования. Произведен анализ и обработка экспериментальных характеристик, получены переходные процессы, по которым в дальнейшем будет реализована идентификация динамического объекта управления.
5.3 Идентификация каналов динамического объекта управления. [2]
Задача идентификации – это задача определения по экспериментальным данным математической модели объекта управления.
Среди множества возможных подходов к решению данной задачи примем за основу традиционный для систем автоматического управления (САУ) непрерывными объектами метод получения модели в виде описания «вход-выход» в частотной области, т.е. в виде комплексной частотной характеристики (КЧХ) или передаточной функции.
Воспользуемся алгоритмом:
Идентификацию каналов проводим с помощью ПМК «ТЕМП»
5.3.1 Идентификация канала расход топлива- температура за врч.
Рис. 5.4. Переходная характеристика по каналу расход топлива- температура за ВРЧ.
Рис. 5.5. КЧХ по каналу расход топлива- температура за ВРЧ.
Рис. 5.6. Исходная (1) и аппроксимирующая (2) КЧХ по каналу расход топлива- температура за ВРЧ.
Полученная передаточная функция:
Рис. 5.7. Сравнение исходной (1) и аппроксимирующей (2) переходных характеристик по каналу расход топлива- температура за ВРЧ.
5.3.2 Идентификация канала расход топлива- температура за нрч.
Рис. 5.8. Переходная характеристика по каналу расход топлива- температура за НРЧ.
Рис. 5.9 КЧХ по каналу расход топлива- температура за НРЧ.
Рис. 5.10. Исходная (1) и аппроксимирующая (2) КЧХ по каналу расход топлива- температура за НРЧ.
Полученная передаточная функция:
Рис. 5.11. Сравнение исходной (1) и аппроксимирующей (2) переходных характеристик по каналу расход топлива- температура за НРЧ.
5.3.3 Идентификация канала расход питательной воды - температура за врч.
Рис. 5.12. Переходная характеристика по каналу расход питательной воды- температура за ВРЧ.
Рис. 5.13. КЧХ по каналу расход питательной воды- температура за ВРЧ.
Рис. 5.14. Исходная (1) и аппроксимирующая (2) КЧХ по каналу расход питательной воды- температура за ВРЧ.
Полученная передаточная функция:
Рис. 5.15. Сравнение исходной (1) и аппроксимирующей (2) переходных характеристик по каналу расход питательной воды- температура за ВРЧ.
Вывод: на данном этапе мы произвели идентификацию динамического объекта управления и определили передаточные функции каналов регулирования.
5.4 Параметрическая оптимизация локальной системы управления
5.4.1 Расчет двухконтурной схемы с дифференциатором. [9]
Исходными данными для расчета являются полученные в предыдущей работе математические модели каналов объекта регулирования.
Рис.5.16 Схема двухконтурной АСР с дифференциатором
Эквивалентная расчетная схема двухконтурной АСР с дифференциатором, полученная на основе исходной структуры (см. рис. 4.1.) представлена на рис. 4.2. На схеме выделены два контура, предназначенные для решения различных задач: «внутренний» контур служит для подавления высокочастотных возмущений (со стороны регулирующего органа); «внешний» контур – для подавления низкочастотных отклонений регулируемого параметра от заданного значения (внешнеевозмущение ).
Рис. 5.17. Расчетная схема двухконтурной АСР с дифференциатором
Обозначения:
передаточные функции объекта управления;
передаточная функция регулятора;
–передаточная функция дифференциатора;
вектор параметров настройки регулятора;
вектор параметров настройки дифференциатора.
В качестве закона регулирования, реализуемого регулятора, примем стандартный ПИ - регулятор:
Дифференциатор реализуется в виде типового РД – звена с передаточной функцией
.
Параметрический синтез двухконтурной АСР с дифференциатором выполним по упрощенной методике и сведем к последовательному расчету двух одноконтурных АСР: АСР "внутреннего" контура, который должен обеспечить в первую очередь наилучшую "отработку" внутренних возмущений γ АСР "внешнего" контура, который должен обеспечить наилучшую "отработку" внешних возмущений λ.