6. Структурная схема асп питания

Структурная схема регулирования уровня изображения на рис. 13.

Здесь

- периодическая функция П- регулятора;

, ,- передаточная функция датчиков уровня, расхода пара и расхода воды соответственно;

- передаточная функция объекта внешнего контура регулирования;

- передаточная функция объекта внутреннего контура регулирования;

- передаточная функция объекта регулирования по каналу изменения расхода пара;

- сигнал задания;

- возмущение расходом пара.

Обозначим передаточную функцию внутреннего контура через и найдем ее значение:

. (3.1)

Так как имеет большую инерционность, чем, то процесс во внутреннем контуре заканчивается быстрее, чем во внешнем. Поэтому для медленного времени, при котором протекают процессы во внешнем контуре (),можно представить в виде

. (3.2)

С учетом (3.2) схема многоконтурной АСР по каналу регулирующего воздействия сводится к одноконтурной с приведенным регулятором и объектом регулирования, где- П-регулятор с параметром настройки.

Важным элементом системы регулирования АСР питания является корректирующее звено по расходу пара. Найдем передаточную функцию замкнутой системы регулирования по каналу и возмущению.

Для этого разделим управляющее и возмущающее воздействия, как показана на рис.14. - передаточная функция датчика на рис.14 условно внесена в характеристику объектов регулирования.

Передаточная функция замкнутой системы

. (3.3)

Основная задача системы - не пропустить возмущения на выход , для этого необходимо реализовать инвариантную систему относительно этого возмущения, тогда ;

. (3.4)

Если сделать допущение, что передаточные функции объектов иблизки между собой, то

. (3.5)

Для обеспечения инвариантности системы достаточно выполнить соотношение (3.5) простым выравниванием коэффициентов передачи каналов воды и пара.

Объектом регулирования внутреннего контура является участок трубопровода воды, инерционность которого во много раз меньше инерционности внешнего контура . Поэтому все колебания расхода воды будут быстро затухать и практические не скажутся на изменении уровня, т.е. полностью отфильтруются объектом. С учетом этого можно рассматривать внутренний контур как самостоятельный, отдельно от внешнего.

Возмущения, влияющие на уровень в барабане котла непосредственно, отрабатываются П-регулятором внешнего контура при появлении сигнала отклонения уровня от заданного. К таким возмущениям относятся возмущения по топливу, тепловосприятию.

Система отличается простой, достаточно высокой устойчивостью к изменениям нагрузки в пределах диапазона регулирования котла, удовлетворительной точностью.

Возмущения нагрузкой отрабатываются внутренним контуром, выходом которого является контур расхода питательной воды. Так как внутренний контур быстродействующий, то наличие ввода по возмущениюпара позволяет изменить расход питательной воды, не допуская большого изменения уровня в барабане котла.

На этом структурный синтез системы управления можно считать законченным. Далее выполняется параметрический синтез, т.е. определение настроек регулятора.