Автоматизация тепловых процессов

Требования к температурному напору: точность поддержания температуры ± 1% от номинальной величины отсутствие автоколебаний в САР и ограниченная частота включения регулятора (не

Автоматизация тепловых процессов

Дипломная работа

Физика

Другие дипломы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией
с двумя подчиненными регуляторами.

 

 

Wэр

 

 

W2 W1 l

U3 e U2 e1my ¹ 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 ¹ 0

 

z » lm

z ® 0

lпв

 

y

 

 

 

 

z=0 y

 

 

 

 

 

 

·y ¹ 0 (Нб ¹ Нз)

 

y e m y

 

 

U3

 

 

 

 

  1. схема с ВПС и одним регулятором

 

l

 

 

U3 emy

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

  1. l ¹ 0 ® z º l

Wрпи

  1. y ¹ 0

Wбф = 1, Wэр = 1 - П - закон (кр = 1)

 

Дает статическую погрешность регулирования

 

 

У(Н)

Hmax

 

U3 Dст H3

 

Hmin

 

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 - e m y

 

+

 

  • строится для инерционного объекта
  • выбирается наиболее сильное возмущение
  • возмущение подается на вход регулятора через блок компенсации возмущения

 

e = U - lkWкв

 

Рассмотрим два случая:

  1. Wкв = кl - пропорциональное звено

 

2. - реальное диф. звено

. e = U - lkWкв= const ® m

 

Формируется постоянное рассогласование, т.е. схема поддерживает не заданное значение U, а U со смещением lkWкв (статическая погрешность).

 

Dст = e

 

 

lk

 

 

 

 

 

 

 

lkWкв

 

 

 

Тд

автоматический регулирование сигнал возмущение

2. Реальное диф. звено создает динамическую связь (временную). Такая связь должна в первый момент появления lк должна переставить ОР на определенную величину.

Произведем точный подбор.

Применение в качестве компенсации реального диф. звена дает приближенный результат, потому что не учитывает динамические свойства объекта.

Для точного учета динамических свойств объекта ведется следующий расчет:

lк Wкв

 

 

lк li Wyl

 

U - e m y

 

+

 

Wym

 

 

y = 0

lk

 

 

 

 

 

Целью является то, чтобы регулируемый параметр не отклонялся от заданного значения.

 

Wкв Wр Wym + Wyl = 0

Если Wуl » Wуm , то

 

Если передаточные свойства каналов близки по возмущению l и регулирующему воздействию m , то для компенсации возмущения подходит реальное диф. звено.

Cравним схему с компенсацией возмущения и схему с ВПС.

 

 

 

l

 

U e my

 

 

z

 

 

 

 

 

 

Сравним по:

  1. Быстродействию

если Wzl = 1, то разницы по быстродействию нет

если Wzl ¹ 1, то схема с компенсацией более быстро включает регулятор

  1. Схема с компенсацией реагирует только на одно возмущение, а схема с ВПС - на все сразу

 

Регулирование многомерных систем

 

Большинство объектов регулирования имеют поперечные внутренние связи между каналами, которые в общем случаи не позволяет пользоваться простыми схемами регулирования, которые мы рассматривали.

Внутренние связи в объектах бывают в трех видах:

  1. объект с несвязанными каналами (многомерный)

По каждому каналу действует свой сигнал и на соседние каналы влияния не оказывает.

 

m1у1

 

 

 

 

m2у2

 

 

  1. многомерный объект с односторонними связями

 

m1у1

 

 

 

 

m2у2

 

 

 

  1. многомерный объект с перекрестными двухсторонними связями

 

m1у1

 

 

 

 

m2у2

 

 

 

Регулирование таких объектов может быть связанным или несвязанным.

При несвязанном регулировании каждая регулируемая величина у регулируется своим регулятором.

При связанном регулировании каждый регулятор воздействует не только на свой регулирующий орган, но и на регулирующий орган других регулируемых величин.

Выбор способа регулирования зависит от характера внутренних связей. Физически внутренние связи обусловлены наличием общих для нескольких регулируемых величин возмущений или общих регулирующих воздействий.

Способы регулирования:

  1. несвязанное регулирование

Рассмотрим двумерный объект без поперечных внутренних связей.

 

 

- m1 у1

U1

+

 

 

U2 m2у2

 

+

-

 

 

  1. регулирование двумерного объекта с односторонней поперечной связью

 

  • Wl11
  • - m1 у1
  • U1
  • +
  • U2 m2у2
  • +
  • -
  • несвязанное регулирование

если несвязанное регулирование не дает результатов, то применяют связанное регулирование

  • связанное регулирование

надо связать регуляторы и развязать каналы

 

Wl11

- m1 у1

U1 e1

+

 

 

U2 m2у2

 

+ e2

-

 

 

Для развязывания контуров используют дополнительные компенсирующие перекрестные связи между регуляторами. Связи подбираются так, чтобы скомпенсировать поперечные связи в объекте. При этом происходит изоляция выходного параметра у2 от процесов в первом контуре и второй контур становится автономным.

В нашей схеме возможны 4 варианта расположения компенсирующих связей:

 

Wl11

- m1 у1

U1 e1

+

 

 

 

U2 m2у2

 

+ e2

-

 

 

 

 

 

e1y2

 

 

 

 

 

Wl11

- m1 у1

U1 e1

+

 

 

 

U2 m2у2

 

+ e2

-

 

 

 

 

 

 

m1 y2

 

 

 

 

 

 

Wl11

- m1 у1

U1 e1

+

&

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 7 > >>