Автоматизация тепловых процессов
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
? по оси времени вправо за счет увеличения времени запаздывания и постоянной времени.
Если в числе последовательно соединенных одноемкостных объектов хотя бы один астатический, то весь объект будет астатическим.
Замена сложных многоемкостных объектов простейшими звеньями
Пример: Рассмотрим САР питания барабанного котла.
- Заменение объекта двумя последовательными объектами.
mт
ПП Fпп
Н
РПК Fпв
m
ОП
Опережающий участок:
L = 5 м
Д = 0,2 м
n = 1 м / с
t0 = 5 с
m 6 c
t
Fпв
5 с 5 с
Тс = 60 с
DТс = 6 с
Тпв
t малоинерционное опережающее звено
m НбmНб
- Заменение объекта двумя параллельными объектами.
Fпп
mт
t
Нб
1
вызывает ложное срабатывание авторегулятора
3
Рб
2
1 - изменение уровня за счет набухания пароводяной смеси в результате вскипания
- уменьшение уровня воды в барабане за счет убыли массы жидкости
Процессы 1 и 2 действуют одновременно, т.е. уровнемер будет наблюдать их суммарное действие 3.
h = Fпп
ХзmН
ГИОС
mпв
Fпп
mпвН
t
Нб
t
САР для инерционного многоемкостного объекта
mт
ПП Fпп
Н
импульс по пару
должен компенсировать
возмущение по нагрузке
РПК Fпв
m
ОП
Нз
БФ - блок формирования
Любое возмущение, которое может нарушить баланс и изменить уровень компенсируется до того, как оно начнет действовать на уровень.
lп
Нз m
Fпв
Для регулирования многоемкостного объекта применяют два способа, смысл которых заключается в создании добавочных информационных каналов.
Качество регулирования можно улучшать 2 способами:
- усложнением информационной структуры (создание добавочных информационных каналов)
- усовершенствованием алгоритма регулирования
Второй путь на сегодня практически исчерпан, применяемые алгоритмы ПИ и ПИД достаточны для тепловой автоматики, поэтому качество регулирования улучшают по пути наращивания информационной структуры.
m
Два способа усовершенствования информационной структуры:
- создание систем со вспомогательными переменными состояниями (ВПС)
- создание систем с компенсацией возмущения
Например, САР барабанного котла производится компенсация возмущения по нагрузке и фиксируется по ВПС расход питательной воды.
Анализ работы систем с ВПС
- Система САР с двумя подчиненными регуляторами.
Wэр
W2 W1 l
U3 e U2 e1my U3
zWоп Wин
ДИОС
z (ВПС)
ГИОС
канальная система
РГ - главный регулятор
РВС - вспомогательный регулятор
WГИОС = WДИОС = -1 оп 1
e - сигнал рассогласования
e1 = U2 - z
, т.к. W1 = 105
Рассмотрим два режима питания барабанного котла.
- lпв 0
z lm
z 0
lпв
y
z=0 y
y 0 (Нб Нз)
y e m y
U3
- схема с ВПС и одним регулятором
l
U3 emy
z
- l 0 z l
Wрпи
- y 0
Wбф = 1, Wэр = 1 - П - закон (кр = 1)
Дает статическую погрешность регулирования
У(Н)
Hmax
U3 Dст H3
Hmin
lд
Dст - статическая погрешность регулирования
В случаи выбора блока формирования в виде пропорционального звена получается П - закон регулирования и статическая погрешность.
(ПИ - закон)
- реальное диф. звено
В случаи выбора БФ в виде реального диф. звена закон регулирования будет пропорционально - интегральный и статическая погрешность регулирования будет равна 0.
~ П
САР с компенсацией возмущения
lк Wкв
lк li
U