7. Получение экспериментальным путем переходных характеристик

объекта регулирования.

Определение переходных характеристик объекта при различных возмущающих воздействиях, занимает особое место при изучении объекта и математического описания всех звеньев, входящих в систему.

Для определения кривых разгона в условиях работы котла необходимо установить стационарный режим (при неизменных расходах воды, пара, воздуха, топлива), выдержать этот режим в течение 10-15 минут, подготовить устройства регистрации уровня в барабане.

Для достоверного определения параметров кривой разгона необходимо снять не менее 6-8 кривых разгона при возмущении одного знака. Отбираются средние значения характеристик, т.е. отбрасываются кривые разгона с самыми неблагоприятными характеристиками.

8. Определение передаточной функции объекта регулирования по экспериментальным данным.

8.1. Аппроксимация кривой разгона по воде при 10% возмущения со стороны ро.

Экспериментальная переходная характеристика, характеризующая изменение расхода воды при возмущении регулирующим органом, показана на рис.15.

Коэффициент усиления объекта т/г.

Структуру передаточной функции объекта и её динамические характеристики определяем по методу В.Я. Ротача. Для этого определим координаты точки перегиба с.,т/час и относительно ординату точки перегиба по формуле:

.

По известной причине , с помощью номограммы 323 (15) определяем значения;;.

При этом передаточная функция будет аппроксимироваться апериодическим звеном 2-го порядка (т.к. не превышает):

; ;.

Т.к. с., то,,,.

Расчетная величина практически совпадает с, взятым из графика, и вводить запаздывание не следует.

Аппроксимирующая передаточная функция может быть следующей:

.

8.2. Аппроксимация кривой разгона по уровню при 10% возмущении расходом воды

Экспериментальная кривая разгона объекта по уровню при возмущении расходом питательной воды показана на рис.16.

Т. к. объект астатический, то его динамические свойства эквивалентны параллельному соединению интегрирующего звена и апериодического звена 1-го порядка (см. п. 3).

Проводим асимптоту к кривой разгона и определяем тангенс угла её наклона:

.

Строим прямую .

Вычитая из прямой экспериментальную кривую разгона, получим график функции.

Кривая разгона - как у статического объекта,мм. вд. ст.

Передаточная функция объекта с кривой разгона :

.

Аппроксимируем кривую разгона , представляющую собой интегрирующее звено:

;

.

Коэффициент усиления объекта находим по формуле

.

где - возмущение по расходу воды.

Передаточная функция по уровню при 10% возмущении расходом воды

.

8.3. Аппроксимация кривой разгона по уровню при 10% возмущении расходом пара

Экспериментальная кривая разгона показана на рис.17. Раскладываем её на интегрирующее звено и апериодическое звена 1-го порядка:

- кривая разгона интегрирующего звена;

- кривая разгона апериодического звена 1-го порядка;

;

.

Кривая разгона - статический объект;

мм.вд.ст.

Коэффициент усиления объекта находим по формуле

,

где - возмещение расходом пара.

Передаточная функция объекта с кривой разгона

.

Передаточная функция объекта с кривой разгона

.

Передаточная функция по уровню при 10% возмущении расходом пара

.

9. Определение оптимальных параметров настройки регулятора питания.

9.1. Определение динамических параметров настройки приведенного п-регулятора.

Для приближенной оценки динамических свойств реального объекта аппроксимируем его двумя последовательно соединенными звеньями: апериодическим звеном первого порядка и звеном запаздывания. По кривой разгона (16) определяем:

время запаздывания: с.

постоянная времени: с.

По номограмме 5.14 (1) (16) определяем оптимальные по критерию минимума среднеквадратичной ошибки параметры настройки П-регулятора для астатического объекта, при апериодическом регулировании.

При находим оптимальный коэффициент передачи П-регулятора:.