Алгоритмический аппарат исследования и синтез регулятора уровня деаэрационно-питательной системы ТЭС на основе спектральных методов

Алгоритмический аппарат исследования и синтез регулятора уровня деаэрационно-питательной системы ТЭС на основе спектральных методов

Автор: Сизов, Александр Николаевич

Шифр специальности: 05.13.06

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2007

Место защиты: Калуга

Количество страниц: 170 с. ил.

Артикул: 3315999

Автор: Сизов, Александр Николаевич

Стоимость: 250 руб.

Алгоритмический аппарат исследования и синтез регулятора уровня деаэрационно-питательной системы ТЭС на основе спектральных методов  Алгоритмический аппарат исследования и синтез регулятора уровня деаэрационно-питательной системы ТЭС на основе спектральных методов 

Оглавление
Оглавление.
Обозначения и аббревиатуры.
Список используемых аббревиатур
Список используемых обозначений
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. Современное состояние исследований динамики трубопроводных систем
1.1. Колебания потока в трубопроводных системах
1.2. Методы исследования нелинейных систем автоматического управления
1.3. Задача обеспечения устойчивой работы деаэрационнопитательной системы ТЭС.
Глава 2. Построение математической модели деаэрационнопитательной системы.
2.1. Объект исследования
2.2. Колебания экспериментальные данные.
2.3. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент
2.4. Баланс расходов парогенератора и оценка его сосредоточенной упругости.
2.4.1. Исходные уравнения и допущения.
2.4.2. Уравнение баланса расходов парогенератора
2.5. Построение математической модели деаэрационнопитательной системы
2.6. Типовые нелинейности в модели деаэрационнопитательной системы
2.7. Структурное представление деаэрационнопитательной системы
2.7.1. Структурная схема деаэрационнопитательной системы укрупннно
2.7.2. Подсхемы подсистемы деаэрационнопитательной системы
2.7.3. Полные структурные схемы.
2.8. Моделирование деаэрационнопитательной системы ТЭС на ЭВМ
2.9. Особенности и недостатки моделирования для решения задач анализа и синтеза.
Глава 3. Исследование автоколебаний в деаэрационнопитательной системе ТЭС.
3.1. Основы подхода, развиваемого в диссертации.
3.2. Нелинейные преобразования спектральных характеристик.
3.3. Проекционноматричный метод исследования процессов в нелинейных системах теоретические положения и алгоритмическое обеспечение.
3.4. Исследование автоколебаний методом проекционноматричных
операторов в базисе тригонометрических функций
3.4.1. Применение метода на примере анализа участка питающего трубопровода.
3.4.2. Применение метода для анализа всей системы.
3.5. Исследование автоколебаний методом проекционноматричных
операторов в базисе локальных сплайнов
3.5.1.Локальные сплайны нулевого порядка
3.5.2. Локальные сплайны 1го порядка
3.6. Применение структурных преобразований.
3.7. Сравнительный анализ результатов, полученных в разных базисах.
Глава 4. Синтез регулятора для деаэрационнопитательной системы ТЭС
4.1. Краткий обзор современных методов синтеза регуляторов в нелинейных системах.
4.2. Выбор структуры регулятора уровня для деаэрационнопитательной
системы ТЭС
4.3. Теоретические основы решения задачи синтеза регулятора уровня для
ДПС ТЭС
4.4. Синтез регулятора уровня для деаэрационнопитательной системы ТЭС
4.5. Анализ результатов
Заключение.
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Приложение 4.
Библиографический список.
Обозначения и аббревиатуры Список используемых аббревиатур
БИФ блочноимпульсные функции, сплайны 0го порядка
ДПС деаэрационнопитательная система
ДУ дифференциальное уравнение
КЛФ кусочнолинейные функции, сплайны 1го порядка
ктз Калужский турбинный завод
мгл метод гармонической линеаризации
НАС нелинейные автоматические системы
нх напорная характеристика насоса
ОНБ ортонормированный базис
ОНС ортонормированная система
ГГ парогенератор
п пропорциональный регулятор
пд пропорциональнодифференциальный регулятор
пи пропорциональноинтегральный регулятор
пид пропорциональноинтегральнодифференциальный регулятор
пэ питательный электронасос
САУ система ы автоматического управления
снх существеннонелинейные характеристики
ТЭС теплоэлектростанция
ТЭЦ тэплоэлектроцентраль
эвм электронновычислительная машина
ЯЭУ ядерные энергетические установки
Список используемых обозначений
Индекс н в обозначениях параметров математической модели обозначает отношение параметра к прилегающим к насосу трубопроводам, соответственно 1 питающему, 2 напорному. Обозначения с чрточками над величинами обозначают установившееся значение.
коэффициент инерционности трубопровода
а коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода
1 длина рассматриваемого участка трубопровода
А диаметр рассматриваемого участка трубопровода
Р давление в рассматриваемой точке ДПС
расход подача в рассматриваемом участке ДПС
Н геометрические высоты отдельных элементов ДПС относи
тельно основного насоса
Ре плотность питательной воды на линии насыщения
Рб давление в баке деаэраторе ДПС
С сосредоточенная упругость трубопроводапарогенератора
Втр приведнный модуль упругости трубопровода
утр объм трубопровода
Ве модуль объмной упругости рабочей среды воды
5 толщина стенок трубопровода
Ест модуль объмной упругости стали трубы
К Ь В2 коэффициенты в полиноме, аппроксимирующем экспериментальную ИХ
8ю удельная проводимость питательного клапана
Км проводимость питательного клапана
х0 перемещение питательного клапана
РкО поддерживаемое примерно постоянным давление пара в барабане ПГ
Но начальный объм пара в барабане ПГ
Т 1с постоянная времени сервомотора
К0 текущий мгновенный объм пара в барабане ПГ
И,0 напряжение на усилителе сервомотора
ку коэффициент усиления сервомотора
дкг мгновенное приращение объма воды в барабане ПГ
Ко начальный объм воды в барабане ПГ
К0 текущий объм питательной воды в барабане ПГ
К объм барабана ПГ
V коэффициент усиления добротность регулятора
ку 9 кв, кп весовые коэффициенты настройки чувствительности регулятора по каждому импульсу по уровню, но воде и по пару, соответственно
Ск объмная сосредоточенная упругость барабана ПГ
С массовая сосредоточенная упругость барабана ПГ
ало объмный расход пара, идущий потребителю
р плотность пара на линии насыщения
Рвых давление выхлопа турбины нагрузки
0 переходная характеристика процесс
л,0 эталонная переходная характеристика
1 мост коэффициент масштабирования
тк постоянная времени
коэффициент демпфирования
единичная матрица
Рх,у метрика
ф Ь 1 1 1,2, ортонормироваиный базис или ортонормированная система
С п коэффициенты Фурье функции
одностолбцовая матрица коэффициентов Фурье функции
х0 векторфункция состояния
хг транспонированная векторфункция
Х0 Х начальное состояние системы
ХГ хт конечное состояние системы
А матричный оператор спектральная характеристика линейного элемента или системы, либо матрица коэффициентов векторноматричного ДУ
А матрица оператора интегрирования спекгральная характеристика интегрирующего звена
Т временной интервал исследования
V начало и конец временного интервала исследования
А шаг смещения локального сплайна
Д шаг временной дискретизации
количество сплайнов в базисе
X, количество интервалов дискретизации по времени
Прр функционал качества
р вектор оптимизируемых параметров
д абсолютная погрешность
6 относительная погрешность
ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ


Ряд важных прикладных исследований динамических свойств и сейсмостойкости пространственных криволинейных трубопроводов энергетического оборудования выполнены в работах Богомолова С. И. ,, Журавлевой А. Ингульцова С. В., Вилитченко В. И. и Шульмана С. Г. , Вереземского В. Г. , и Грудсва И. Д. , Самарина , Костовецкого Д. Л. , Фудзикава, Эдзири, Тиба и ряда других авторов. Уточненный подход к определению динамических свойств трубопроводов использован в работах Доценко П. Д., Зефирова В, Старова А. М., Кондрашова I. Дашковой Л. А. В рамках этих работ учитывается влияние внутреннего давления и скорости движения жидкости. Ведутся работы по моделированию особых динамических режимов. Динамика трубопроводов при разрыве полным сечением исследована в работах Бирбраера А. Н. , и Шульмана С. Г. , Костовецкого Д. Л. , Белостоцкого А. М., Баженова В. Г. 1,8, Кочеткова 8, Синицина Е. Н. и Ушакова И. В., Муди, Пика . Учитываются геометрические и физические нелинейности, взаимосвязь движений трубопровода и жидкости. Колебания трубопроводов, вызванные явлением гидроудара, исследовались в работах Куликова Ю. А. , Карабина и Лина i М. Е., i Т 1,2, Будны, Хатфилда и Уигерта , i , i , Лавуифа и Тисселинга i , ii и других. Установлено, что взаимное влияние колебаний трубопровода и жидкости в гидросистеме может оказать заметное влияние на протекающие динамические процессы. В работах Иванова Б. Н. , Кондрашова Н. С., Доценко П. Д., Зефирова В. Н., Дрезига i . Тиба и других рассмотрены задачи кинематического возбуждения трубопроводов, исследовано влияние характеристик упругодемпфирующих опор на процесс колебаний. Изложенные выше исследования проведены с привлечением стержневых моделей деформирования криволинейных трубопроводов, которые применимы для толстостенных трубопроводов толщина стенки трубы на порядок меньше диаметра. Ко второму классу математических моделей деформирования трубопроводов следует отнести модели, которые учитывают изменение формы нормального сечения трубы. Развитие этого класса моделей началось с работ Бантлина i А. Кармана . Установлено, что причиной повышенной гибкости криволинейных участков тонкостенных труб являются деформации сплющивания поперечного сечения труб при изгибе. Задача изгиба криволинейных участков труб без учета краевых эффектов рассматривалась в работах Аксельрада Э. Л., Ильина В. П. 3,4,, Костовецкого Д. Л., Лазарева Г. В., Вельской Э. А. , Эммерлинга i ,2 и других. Эта задача явилась базовой, ее решение позволило выяснить качественные особенности деформирования криволинейных тонкостенных труб. Влияние краевых условий на характер деформирования криволинейных участков труб исследовалось в работах Аксельрада Э. Л., Ильина В. П., Черния В. П. , Куликова Ю. А., Молодецкого В. А. , Стасенко И. В., Ватхама 4,5 и других. Получены распределения деформаций трубы для случая соединения криволинейного участка с прямолинейным, при наличии фланцев на концах участков. Из последних работ по теме исследования динамики трубопроводов и созданию их математических моделей следует упомянуть работу Овчинникова В. Ф. . Получен вариант нелинейных уравнений малых деформаций и низкочастотных колебаний тонкостенных криволинейных трубоболочек с нестационарным потоком жидкости. С использованием полученной математической модели выведен одномерный вариант уравнений деформации тонкостенных криволинейных трубопроводов. Особенность модели состоит в том, что она описывает практически все основные варианты деформирования трубоболочек. Решен ряд частных задач деформирования и колебаний тонкостенных труб, проведен анализ имеющихся вариантов, присущих тонкостенным трубопроводам. В работе также проведен анализ влияния параметров потока жидкости на динамику криволинейных трубопроводов, уточнены особенности механизма этого влияния. Уточнен механизм вынужденнопараметрических колебаний криволинейных трубопроводов. Отмечается, что в случае нестационарного потока жидкости возникающие задачи следует отнести к классическим задачам динамической устойчивости упругих систем.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.231, запросов: 244