Синергетический синтез нелинейных систем взаимосвязанного управления теплоэнергетическими объектами

• Автор: Погорелов, Михаил Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 159 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Обзор математических моделей и методов управления теплоэнергетическими объектами

1.1. Типовые задачи автоматического управления теплоэнергетическими объектами .

1.2. Математические модели теплоэнергетических объектов.

1.2.1. Общие принципы моделирования теплообменных аппаратов .

1.2.2. Линейные модели ТЭО.

1.2.3. Нелинейные модели ТЭО.

1.3.Современные методы синтеза систем управления теплоэнергетическими объектами

1.3.1. Основные принципы построения промышленных систем управления теплоэнергетическими объектами

1.3.2. Методы аналитического конструирования оптимальных регуляторов АКОР.

1.3.3. Методы синергетической теории управления
1.4. Выводы по главе
2. Регулирование давления и уровня в барабанных котлах, работающих в составе энергоблока
2.1.Синтез базового закона управления.
2.1.1. Постановка задачи.
2.1.2.Синтез системы управления
2.1.3. Анализ устойчивости системы на многообразиях
2.1.4.Результаты моделирования.
2.2.Синтез законов управления с использованием особенностей
структуры модели циркуляционого контура котла
2.2.1. Синтез системы управления.
2.2.2.Анализ устойчивости замкнутой системы управления на многообразиях
2.2.3.Результаты моделирования.
2.3.Исследование грубости замкнутой системы управления
2.4.0сновные результаты и выводы по главе.
3. Синтез динамических регуляторов
3.1. Подавление возмущений
3.1.1. Построение наблюдателя возмущений
3.1.2. Обеспечение стуктурных условий астатизма
3.1.3.0 параметрической грубости астатических регуляторов .
3.2.Учет ограничений на управление
3.3.Основные результаты и выводы по главе.
Заключение
Список литературы


При выработке электростанцией не только электрической, но и тепловой энергии к этим величинам добавляются также параметры сетевой воды или пара. Остальные регулируемые величины называются внутренними. Характер их изменения определяется долей участия различных агрегатов станции в решении главной технологической задачи - выработке электрической (и, возможно, тепловой) энергии с требуемыми параметрами, в обеспечении экономичной и надежной работы элементов оборудования. Для различных единиц оборудования также можно выделить внутренние и внешние регулируемые величины. Например, для парогенерирующей установки к внешним величинам относятся расход и параметры вырабатываемого пара (его давление и температура). Изменение регулируемых величин осуществляется путем приложения регулирующих воздействий. Как правило, у теплоэнергетических объектов (ТЭО) варьирование одной регулирующей величины вызывает изменение сразу нескольких регулируемых величин, т. У1 >;? Рис. На рис. На практике влияние связей, изображенных на рис. В этом случае регулирование каждой из представленных на рис. АСР солесодержания. Рис. И в том, и в другом случае задача управления ставится как задача стабилизации. Система регулирования каждой регулируемой величины строится по каскадному принципу. На рис. АСР питания барабанного котла [6], []. Введена следующая система обозначений: /, /зад -соответственно выходной и задающий сигналы по уровню воды в барабане котла; ОУ - объект регулирования (циркуляционный контур барабанного котла); У? У?в (р)» И7/(р) - передаточные функции датчиков расхода пара, воды и уровня; Урп(р) - передаточная функция регулятора питания; в/, ес -сигналы рассогласования по уровню и расходу; Сп, (Зп. Л - возмущение по расходу питательной воды. В данной схеме назначение внутреннего контура регулирования заключается в стабилизации расхода питательной воды (? Л); назначение внешнего контура - поддержание заданного значения уровня /зад. Структуру, схожую с представленной на рис. АСР внутренних регулируемых величин ТЭО. Регулирование внешних регулируемых величин имеет свои особенности. Таблица 1. ТЭО. Например, при регулировании мощности энергоблока давление на выходе парогенератора может либо поддерживаться постоянным, либо изменяться по определенному закону (регулирование с постоянным и скользящим давлением пара); при работе котла на ТЭС с поперечными связями - работа котла в базовом (стабилизация расхода пара на выходе котла) и регулирующем (стабилизация давления пара в главной паровой магистрали (ГПМ)) режимах. Таким образом, круг задач, решаемых при управлении внешними регулируемыми величинами, не ограничивается только задачами стабилизации. В табл. Первым шагом при составлении моделей таких сложных объектов как энергоблоки электростанций является выделение из всей совокупности протекающих в них процессов «быстрых» и «медленных» процессов. В дальнейшем мы будем рассматривать задачи, связанные с сравнительно медленным (неаварийным) регулированием мощности энергоблока. В таких задачах время регулирования составляет порядка нескольких минут. В этом случае ключевыми будут процессы, протекающие в пароводяном тракте парогенератора. Топочные процессы (связанные со сгоранием топлива); процессы, протекающие в турбогенераторах; процессы, связанные с регулированием температуры пара вспрыскивающими пароохладителями - в общем все те процессы, время протекания которых составляет порядка нескольких секунд («быстрые» процессы), будут описываться статическими зависимостями []. Парогенератор представляет собой совокупность теплообменных аппаратов, большая часть которых (испарительные поверхности, экономайзер, пароперегреватель и т. РТ). Основным элементом теплообменника данного типа является длинная труба. Один из теплоносителей протекает внутри трубы, другой омывает трубу снаружи. Теплота от горячего теплоносителя передается холодному через разделяющую их стенку. Процессы, протекающие в РТ, описываются системой уравнений в частных производных. Иру = 0, (1. С}, (1. P + pvv) = р%, (1.