МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра АПУ

Курсовая работа по дисциплине

«Моделирование объектов и систем управления»

Тема: «Моделирование системы управления давлением

пара во внешней паровой емкости»

Задание 3, вариант №22

Студент гр. 8391		Перевертайло Д.А.
Преподаватель		Душин С.Е.

Санкт-Петербург

2022 г.

Содержание

Математическая модель системы управления давлением пара во внешней паровой емкости (неизменяемая часть) 4

Уравнения объекта управления 4

Уравнения исполнительного механизма, преобразователя и элемента сравнения 4

Ход выполнения работы 6

1. Составление структурной схемы системы управления в программе MATLAB/Simulink 6

2. Определение состояния равновесия системы управления на номинальном и заданном режимах. 7

3. Анализ поведения системы при переходе с номинального режима на заданный 10

4. Определение максимального допустимого шага для методов численного интегрирования 13

5. Синтез ПИ-регулятора в «большом» 25

6. Линеаризация 29

7. Синтез регулятора «в малом» 30

8. Сравнительный анализ регуляторов на различных режимах 31

8.1. При переходе с номинального режима на заданный 31

8.2. При малых возмущениях в окрестности положения равновесия заданного режима 34

9. Дискретизация выбранного непрерывного регулятора 38

10. Сравнение характеристик системы при дискретном регуляторе и непрерывном регуляторе, синтезированном «в большом». 40

10.1 При переходе с номинального режима на заданный. 40

10.2. При малых возмущениях в окрестности положения равновесия заданного режима 42

11. Заключение по курсовой работе 45

Список использованных источников 46

На курсовой проект

Студент Перевертайло Д.А.
Группа 8391
Тема проекта: Моделирование системы управления давлением пара во внешней паровой емкости установки.
Исходные данные: В ходе работы предполагается разработать и исследовать математическую модель системы управления давлением пара во внешней паровой емкости установки, отвечающей поставленным требованиям.
Предполагаемый объем пояснительной записки: Не менее 30 страниц.
Дата выдачи задания: 13.02.2022
Дата сдачи реферата:
Дата защиты реферата:
Студент		Перевертайло Д.А.
Преподаватель		Душин С.Е.

Математическая модель системы управления давлением пара во внешней паровой емкости (неизменяемая часть)

Причинно-следственная математическая модель задается дифферен-циальными и алгебраическими уравнениями, а также табличными характеристиками, представленными в относительных величинах.

Уравнения объекта управления

Объект управления определяется следующими уравнениями:

уравнение внешнего парового объема

, (1)

где =1,8с. – постоянная времени паровой емкости; – давление пара, создаваемого во внешней паровой емкости (внешнем паровом объеме (ВПО)); – постоянное воздействие от паропроизводящей установки (котла), ; – расход пара через клапан травления; – расход пара через регулировочный клапан ( = 1 – номинальное значение);

уравнение клапана травления

,

где – характеристика клапана травления, задается в аналитическом виде: