Введение

Основой управления любым технологическим процессом является получе­ние и обработка информации о состоянии работы объекта управления (ОУ), а также влияние на сам процесс с помощью устройства управления (УУ). Такие системы автоматического управления (САУ) должны учитывать все входные факторы, в том числе и возмущающие воздействия, чтобы работа объекта управления была не только устойчива, но и чтобы основные параметры и величины системы были однозначно определены. Построение систем автоматического управления требует создания качественных регуляторов, для которых отклонение от заданных значений величин процесса укладывались в заранее известные интервалы.

Данная задача является первостепенной в любой САУ. Построение качественного устройства управления требует создание такой системы, которая была бы устойчивой при некотором изменении внешних факторов или внутренних процессов.

1 Исследование линейной системы

1.1 Выбор линейной системы автоматического управления

В качестве системы автоматического управления для исследования автором данной курсовой работы выбрана система цикла парогазовой установки. Принципиальная схема предложенной системы представлена ниже на рисунке 1.

1 – компрессор;

2 – камера сгорания;

3 – газовая турбина;

4, 10 – генераторы электрического тока;

5 – котлоагрегат;

6 – подогреватель;

7 – насос;

8 – конденсатор;

9 – турбина.

Рисунок 1 - Принципиальная схема цикла парогазовой установки

Принцип действия автоматической системы парогазовой установки: в камеру сгорания подаётся топливо, а компрессором 1 – сжатый воздух. Продукты сгорания, отработав в газовой турбине 3, поступают в подогреватель 6, где обогревают питательную воду, поступающую в котёл, и удаляются в атмосферу. Перегретый пар, получаемый в котлоагрегате 5, расширяется в паровой турбине 9 и конденсируется в конденсаторе 8. Конденсат насосом 7 перекачивается в подогреватель 6, где обогревается и поступает затем в котёл. Полезная мощность, вырабатываемая газовой и паровой турбинами, передаётся генераторам электрического тока 4 и 10.

1.2 Функциональная схема системы

Составим функциональную схему системы парогазовой установки:

Рисунок 2 – Функциональная схема системы парогазовой установки

Каждому узлу системы соответствует своя передаточная функция:

;

;

;

;

;

;

где к - коэффициент усиления;

T, Т₁, Т₂ - постоянные времени, сек;

- декремент затухания колебания;

С учетом коэффициентов, получим:

; ; ; ; ; ; ;

1.3 Преобразование структурной схемы

^{Применяя правила преобразования структурных схем, упростим схему.}

- общая передаточная функция системы парогазовой установки

Теперь общая передаточная функция приведена к стандартному виду. Полученные передаточные функции могут быть использованы для решения широкого круга задач анализа и синтеза. С их помощью можно определить как установившееся значение искомой переменной, так и проводить исследования в частотной и временной областях. Для анализа динамических свойств системы управления рассчитываются переходная и импульсная характеристики.

Рисунок 3- Вид общей передаточной функции