Разработка и исследование системы управления вакуумным деаэратором

• Автор: Забиров, Ренат Равилевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Дзержинск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Современное состояние исследований по системам управления процессом деаэрации питательной воды

1.1 Краткое описание технологического процесса деаэрации питательной

1.2 Анализ технологического процесса деаэрации как объекта управления

1.3 Анализ существующих систем управления вакуумными деаэраторами

1.4 Выводы по главе и постановка задачи исследования

2 Исследование массо и теплообменных процессов, происходящих в вакуумном деаэраторе

2.1 Обработка теоретических данных

2.2 Обработка экспериментальных данных

2.3 Выводы по главе

3 Оценка эффективности существующих методов управления вакуумным деаэратором
3.1 Оценка эффективности существующей системы управления вакуумным деаэратором
3.2 Оценка эффективности комбинированных систем управления
3.3 Оценка эффективности систем связанного регулирования многомерными объектами
3.4 Выводы по главе
4 Синтез структуры системы управления вакуумным деаэратором
4.1 Структура разработанной системы управления вакуумным деаэратором
4.2 Работа разомкнутого контура системы управления
4.3 Работа системы управления вакуумным деаэратором в режиме регулирования
4.4 Работа системы управления вакуумным деаэратором в режиме идентификации параметров математической модели
4.5 Выводы по главе
5 Исследование на устойчивость разработанной системы управления вакуумным деаэратором
6 Особенности реализации разработанной системы управления вакуумным деаэратором на базе программнотехнического комплекса Теерегш
Основные выводы
Перечень сокращений
Список литературы


Сделан вывод о том, что все каналы характеризуются самовыравниванием и могут быть описаны апериодическим звеном первого порядка с транспортным запаздыванием. На основе результатов обработки экспериментальных данных доказано, что усилительные и инерционные свойства данных каналов нестационарны и в большей степени зависят от производительности деаэратора Свх. В третьей главе на основе математической модели с использованием имитационного моделирования произведена оценка эффективности используемых в настоящее время методов управления вакуумным деаэратором. Эффективность методов оценивается с помощью прямых и косвенных критериев качества переходных процессов. В четвертой главе представлена структура разработанной системы управления вакуумным деаэратором и алгоритм работы контура управления по возмущению. Отдельно рассмотрена работа системы управления в режиме регулирования и в режиме идентификации параметров объекта управления. Доказано, что использование разработанной системы управления позволяет значительно улучшить качество регулирования температур питательной воды до и после деаэратора. В пятой главе проведено исследование разработанной системы управления вакуумным деаэратором на устойчивость. В результате сделан вывод об устойчивости разработанной системы управления и возможности ее использования в условиях влияния контролируемых возмущающих воздействий. В шестой главе представлены особенности пршраммно-технического комплекса Ге1ерепп с точки зрения построения сложных систем автоматического регулирования. В итоге сделана оценка возможности реализации разработанной системы управления вакуумным деаэратором на базе данного программнотехнического комплекса. Апробация работы. Основные положения и результаты, полученные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на трех Всероссийских молодежных научно-технических конференциях “Будущее технической науки” (г. I I. Новгород, , , г. Современные наукоемкие технологии” (г. Москва, г. Нижегородских сессиях молодых ученых (г. Н.Новгород, , г. Международной научной конференции “Математические методы в технике и технологиях” (г. Воронеж, г. Международных выставках и конференциях “Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности” (г. Москва, , г. Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано печатных работ, в том числе 1 статья в научно-техническом журнале “Промышленные АСУ и контроллеры”. В качестве соавтора принял участие в получении патента на полезную модель №1 по заявке “Система измерения уровня воды в барабане энергетического котла гидростатическим методом”. Разработанная система управления обеспечивает значительное улучшение качества регулирования по сравнению с типовыми системами управления вакуумными деаэраторами. Алгоритм, позволяющий на основе динамической математической модели рассматриваемого вакуумного деаэратора, представляющего собой многомерный объект управления, совместно находить оба регулирующих воздействия, что обеспечивает максимальную компенсацию сразу трех основных контролируемых возмущающих воздействия. Алгоритм, основанный на добавлении к естественному изменению входного воздействия дополнительной периодической составляющей, позволяющий идентифицировать параметры каждого канала в отдельности. Использование принципа активного эксперимента позволяет значительно сократить время расчета и существенно повысить точность полученных результатов. Это важно, учитывая, что для объекта управления характерна нестационарность статических и динамических характеристик по каналам регулирования и возмущения и требуется периодическое уточнение параметров его математической модели. Метод определения устойчивости по виду частотных характеристик АЧХ, ФЧХ и АФХ системы управления. Для исследования системы на устойчивость использован критерий Найквиста, основанный на оценке вида АФХ, т. Причем частотная характеристика получена не аналитически, а численно посредством имитационного моделирования при подаче на вход системы гармонических возмущений в широком диапазоне частот.