Разработка и исследование модернизированного многоканального ПД-регулятора для стабилизации режимов работы теплоэнергетического котла

• Автор: Пономарев, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1 РАЗРАБОТКА ЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛИ ГАЗОВОЗДУШНОГО ТРАКТА (ГВТ) И СИНТЕЗ ПД - РЕГУЛЯТОРОВ ПО МЕТОДУ ЛОКАЛИЗАЦИИ
1.1 Линейная модель ГВТ
1.2 Синтез ПД-регуляторов для модели
1.3 Постановка задач для исследования
2 УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОДЕЛИ ГВТ
2.1 Нелинейная модель ГВТ и синтез ПД-регуляторов
2.2 Модель ГВТ с электроприводом и синтез двухконтурных ПИД-
регуляторов
2.3 Выводы по главе
3 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ НАСТРОЙКИ РЕГУЛЯТОРОВ ГВТ..
3.1 Методика настройки регулятора ГВТ на основе принципа
локализации
3.2 Автоматическая система настройки регулятора (АСНР)..
3.3 Автоматизированный способ настройки регулятора с
использованием ЭВМ
3.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ Свидетельство о государственной регистрации
программы для эвм и акт о внедрении

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПИД-регулятор - пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор.
ПД-регулятор - пропорционально-дифференциальный регулятор. ПЛ-регулятор - регулятор, синтез которого проведен по методу локализации. ГВТ - газовоздушный тракт.
ДВ - дутьевой вентилятор.
ДС - дымосос.
ЭД - электродвигатель.
КА - котельный агрегат.
ВА - вентиляторный агрегат.
ТДУ - тягодутьевая установка.
САР - система автоматического регулирования.
АСНР - автоматическая система настройки регулятора.

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Для качественного ведения технологического процесса выработки пара необходимо автоматическое регулирование параметров. Улучшение поддержания заданных параметров осуществляется благодаря синтезу систем регулирования с усовершенствованными законами регулирования. Модернизированные законы регулирования позволяют устанавливать высокие требования к показателям качества.
Свойства газовоздушного тракта как объекта регулирования создают предпосылки для синтеза регуляторов по методу локализации. Во-первых, физически сложный процесс перемещения воздушных масс описывается нелинейными дифференциальными уравнениями. Во-вторых, эксплуатация теплоэнергетического оборудования проводится в различных режимах, связанных с изменением нагрузки котельного агрегата (расхода производимого пара), что обуславливает нестационарность объекта.
Метод локализации предлагает теоретически обоснованную, регулярную методику синтеза систем управления для нелинейных и нестационарных объектов. Исследование является перспективным для развития метода локализации. Область применения метода локализации распространяется на теплоэнергетические объекты. Совершенствуется его практическое применение и увеличивается прикладное значение.
Степень изученности. В настоящее время проблема синтеза регуляторов газовоздушных трактов является многогранной и рассматривается с различных сторон. Предпринимаются попытки адекватно идентифицировать технологический объект математической моделью с целью построения точных структурных схем систем регулирования и оптимального управления [62]. Имеет место практическая идентификация объекта с помощью прикладного программного обеспечения. Другим направлением исследований является изучение применения современных технических средств, таких как контроллеры и частотные преобразователи [8]. Изобретательские и

Следует построить переходные процессы разрежения в топке (х3) для различных значений коэффициентов ^ = 6,56; -2; -10 и к2~-^,2 3; 10 в системе дифференциальных уравнений (Рис. 1.14). Данные коэффициенты изменяются вследствие нестационарности объекта.

Рис. 1.14. Переходные процессы ГВТ для переменной разрежения в топке с различными коэффициентами в уравнениях
Как видно из графиков, заданный регулятором вид переходного процесса, одинаков для различных режимов работы и параметров объекта даже при сильном изменении коэффициентов объекта.
Таким образом, изложен алгоритм синтеза пропорциональнодифференциального (ПД) - регулятора и ПД - регулятора второй степени для двухканальной системы регулирования.
Полученный двухканальный регулятор отрабатывает возмущения и входные воздействия, удовлетворяет требованиям статики и динамики. Регулятор позволяет использование для более полной модели объекта, поскольку синтез проводился по методу локализации.