Синтез регулятора с автонастройкой для управления технологическими процессами нефтегазовой отрасли

• Автор: Абдул Адеем Мундер Кх.
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Анализ систем регу лирования на лабораторной установке, института нефти в Багдаде

1.1. Функциональная схема автоматизации основных технологических параметров

1.2. Задача выбора закона регулирования

1.3. Определение параметров объекта но переходным

характеристикам

1.3.1. Объект управления с самовыравниванием

1.3.2. Объект управления без самовыравнивания.

2. Сравнительный анализ методов расчта параметров настройки регуляторов для систем автоматического регулирования

2.1. Настройка регулятора на основе метода ЦиглераНикольса

2.2. Настройка регулятора на основе метода КохенКуна.
2.3. Настройка регулятора на основе метода ЧиенаХронесаРесвика.
2.4. Настройка регулятора на основе метода Такахаши.
2.5. Автоматически настраивающиеся регуляторы.
3. Регулятор с автонлетройкон
3.1. Стадии автонастройки.
3.1.1. Первая стадия автонастройки
3.1.2. Вторая стадия автонастройки
3.1.3. Третья стадия автонастройки
3.2. Программный модуль, реализующий регулятор с автонастрой кой.
3.2.1. Назначение программного модуля.
3.2.2. Описание программного модуля.
4. Исследование типовых систем автоматического регулирования
лабораторной установки.
4.1. Математическое моделирование основных процессов лабораторной установки
4.1.1. Упрощенная функциональная схема автоматизации лабораторной установки.
4.1.2. Построение модели лабораторной установки гю расходу воды
4.1.3. Построение модели лабораторной установки по температуре
4.1.4. Построение модели лабораторной установки по уровню
4.1.5. Построение модели лабораторной установки по давлению
4.2. Исследование работы алгоритма автоматической настройки регулятора на основе разработанных математических моделей
4.2.1. Исследование системы регулирования расхода
4.2.2. Исследование системы регулирования температуры
4.2.3 Исследование системы регулирования уровня
4.2.4 Исследование системы регулирования давления
4.3. Метод адаптации параметров настройки регулятора
Заключение.
Список литерату


Вычислительные возможности технических средств современных систем управления позволяют включать в их программные обеспечения достаточно сложные алгоритмы расчетов. Появились работы , разрабатывающие новые комплексные алгоритмы расчёта параметров настройки регуляторов, включающие эксперименты на объекте и моделирование переходных процессов на ЭВМ. Нарушение принципа суперпозиции в нелинейных системах, наличие целого ряда чередующихся (в зависимости от воздействия) режимов устойчивого, неустойчивого движений и автоколебаний затрудняют их анализ. Как теория автоматического регулирования, так и теория управления входят в науку под общим названием «техническая кибернетика», которая в настоящее время получила значительное развитие. Техническая кибернетика изучает общие закономерности сложных динамических систем управления технологическими и производственными процессами. Техническая кибернетика, автоматическое управление и автоматическое регулирование развиваются по двум основным направлениям: первое связано с постоянным прогрессом и совершенствованием конструкции элементов и технологии их изготовления; второе — с наиболее рациональным использованием этих элементов или их групп, что составляет задачу проектирования систем. Проектирование систем автоматического регулирования можно вести двумя путями: методом анализа, когда при заранее выбранной структуре системы (расчетным путем или моделированием) определяю'! Формирование систем автоматического регулирования, как правило, выполняют на основе аналитических методов анализа или синтеза. На этом этапе проектирования систем регулирования на основе принятых допущений составляют математическую модель системы и выбирают её предварительную структуру. В зависимости от типа модели (линейная или нелинейная) выбирают метод расчета для определения параметров, обеспечивающих заданные показатели устойчивости, точности и качества. После этого уточняют математическую модель и с использованием средств математического моделирования исследуют динамические процессы в системе. При действии различных входных сигналов снимают частотные характеристики и сравнивают с расчетными. Затем окончательно устанавливают запасы устойчивости системы по фазе и модулю и находят основные показатели качества. Развитие теории автоматического регулирования на основе уравнений состояния, принципа максимума и метода динамического программирования совершенствует методику проектирования систем регулирования и позволяет создавать высокоэффективные автоматические системы для самых различных отраслей народного хозяйства. В последние года этими проблемами занимались достаточно много учёных, том числе, Шубладзе А. М., Гуляев С. В Ким Д . П . В условиях перехода в Ираке на мирный зтап развития , строительства новых технологических установок по добыче и подготовке нефти, актуальной является задача исследования характеристик вводимых в эксплуатацию современных систем управления на пилотных технологических установках. Данная работа посвящена разработке методов расчёта типовых систем автоматического регулирования с использованием современных информационных технологий. Глава 1: Анализ систем регулирования на лабораторной установке института нефти в Багдаде. Функциональная схема автоматизации основных технологических параметров. Установка состоит из компонентов , которые очень близки к тем, которые используются на объектах нефтяной промышленности. Функциональная схема автоматизации установки показана на рис 1. ПО* &ІАДЯАЧ Jwl. M.TTI-ТВІМІС «? Р.<п>. T2. Пипі. ТІ. ТІІЯіиС* »»> рч»м-ііс . Міпі-НС-ГСтиГС«] ЯТІ Г. М-ІКА-ГС«і*ГС*1 гмл;. Г ! Рис. Функциональная схема автоматизации лабораторной установки. НУЦ. Система регулирования расхода (рис. С1 в резервуар С2. Расход измеряется с помощью диафрагмы ЕЕ и датчика расхода ЕТ . Сигнал от датчика, пропорциональный текущему значению расхода, поступает на регулятор Е1С , который сравнивает этот сигнал с’ сигналом задания, вырабатывает регулирующее воздействие и посылает его на регулирующий клапан ЕСУ1, ЕСУ2 с целью ликвидации рассогласования. Рис.