Вариант 14 теплофикационная установка леспромхоза

Состоит из одного теплообменника горячего водоснабжения и двух отопительных бойлеров (рис.2.14). Бойлер представляет собой повер­хностный теплообменник, в котором за счет теплоты пара (проходя­щего в межтрубном пространстве) подогревается сетевая вода (про­ходящая внутри трубок).

Рис. 2.14. схема теплофикационной установки: 1 - паровой котел: 2 - бойлер

горячего водоснабжения; 3 - подпиточный насос; 4 - сетевой насос;

5 - теплофика­ционный бойлер; б - бак конденсата; 7 - конденсатный насос

Для расчета САР регулируемым параметром служит температура прямой воды после бойлера U₀=90...130 °С (в зависимости от темпе­ратуры наружного воздуха). Регулирующее воздействие производится изменением количества греющего пара, поступающего в бойлер. Объект описывается уравнением (1.6, а решение его 1,8).

Максимально допустимое динамическое отклонение в переходном процессе Х₁ = 3 °С. Допустимая остаточная неравномерность Х_ост = ±1.5 °С.

Статические и динамические характеристики камеры приведены в таблице.

№	Объект автом-и	Канал регулир-ия	τо, мин	T1, мин	T2, мин	Kоб
14	Теплофикацион- ная установка	Температура воды после бойлера ─ расход пара	0,2	0,34	1,16	0,62 °С/кг/ч

Решение

П :

== 2.8 ;

ПИ :

== 2.8 сек;

=0.6*69.6=41.76 сек;

ПИД :

;

;

;

Рассмотрим анализ на примере CAP температурой сушильной камеры.

Создадим передаточную функцию объекта управления.

>> n1=[0.62];

>> m1=[69.6 1];

>> W=tf(n1,m1)

Transfer function:

0.62

----------

69.6 s + 1

Рис.3 Переходная

Рис.3.1 Импульсная

Рис.3.2 Bode

Рис.3.3 Niquist

Рис.3.4 Nichol

Рис. 3.5 Pole-Zero

Передаточная функция П-регулятора:

>> n2=[2.8];

>> m2=[1];

>> Kr=tf(n2,m2)

Transfer function:

2.8

>> G=W*Kr

Transfer function:

1.736

----------

69.6 s + 1

Выполнение функции в формате ltiview (sys) вызывает запуск обозревателя, отображающего заданные аргументом характеристики модели с именем ltiview (G) рис. 1 и открытие в окне обозревателя графика переходной характеристики модели (рис. 1).

Переходная характеристика позволяет определить время регулирования системы с П-регулятором и другие характеристики

Для того чтобы сделать более компактное представление о функциях, в окне LTI Viewer, можно воспользоваться выводом в диалоговое окно до 6 обозревателей, для этого нужно активизация пункта меню Tools Viewer Configuration, что приведет появлению диалогового окна позволяющего выбрать набор интересующих нас характеристик для отображения. В результате окно интерактивного обозревателя примет вид показанный в расчете с П-регулятором

Создадим передаточную функцию системы с ПИ-регулятором

>> n3=[1];

>> m3=[44,76]

>> Ti=(n3,m3)

>> Ti=tf(n3,m3)

Transfer function:

1

---------

44 s + 76

>> Gpi=Kr+Ti

Transfer function:

123.2 s + 213.8

---------------

44 s + 76

>> Wpi=Gpi*W

Transfer function:

76.38 s + 132.6

--------------------------------

3036 s^3 + 5508 s^2 + 500 s + 76

>> ltiview(Wpi)

Переходная характеристика с ПИ-регулятором

Создадим передаточную функцию системы с ПИД-регулятором

>> n4=[29];

>> m4=[1];

>> Td=tf(n4,m4)

Transfer function:

29

>> Wr = Kr + Ti + Td

Transfer function:

1399 s + 2418

-------------

44 s + 76

Передаточная функция разомкнутой САР равна произведению Wr*Wou

>> WRR = Wr*W

Transfer function:

867.5 s + 1499

--------------------------------

3036 s^3 + 5508 s^2 + 500 s + 76

Найдем переходный процесс для разомкнутой САР . Переходный процесс имеет не правильную форму и большое время регулирования

>> ltiview (WRR)

Замкнем систему отрицательной обратной связью с помощью функции feedback (sys) и определим характеристики замкнутой САР Wzam.

>> Wzam = feedback(WRR,[1])

Transfer function:

867.5 s + 1499

-----------------------------------

3036 s^3 + 5508 s^2 + 1368 s + 1575

>> ltiview (Wzam)