Разработка и исследование алгоритмов параметрического синтеза двухконтурных систем регулирования, функционирующих в составе АСУТП тепловых электростанций

• Автор: Тверской, Максим Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 187 с.

Введение.
лава 1. Анализ особенностей полномасштабных АСУТП и технологии их создания. Определение места средств расчета АСР в структуре АСУТП. Постановка задачи исследования.

1.1. Характеристика полномасштабных АСУТП на базе современных ПТК

1.2. Анализ технологии создания АСУТП.

1.3. Анализ подходов к решению задачи автоматизации настройки АСР.

1.4. Постановка задачи исследования.

1.5. Выводы.

лава 2. Анализ алгоритмов и формирование методики идентификации бъектов регулирования как этапа автоматизации настройки АСР.
2.1. Определение места этапа идентификации в обшей процедуре расчета АСР частотными методами.

2.2. Анализ методов и алгоритмов идентификации объектов регулирования.

2.3. Алгоритмы обработки трендов регистрируемых технологических параметров с целью оценки переходных характеристик и спектральных плотностей возмущений
2.4. Алгоритмы оценки КЧХ.
2.5. Формирование методики идентификации объектов регулирования.
2.6. Выводы.
Глава 3. Разработка базовых алгоритмов расчета параметров настройки замкнутых АСР.
3.1. Типовые структуры замкнутых АСР. Методы и критерии параметрической оптимизации АСР.
3.2. Модифицированный базовый алгоритм расчета АСР методом частотного показателя колебательности.
3.3. Организация итерационной процедуры расчета параметров настройки каскадных АСР.
3.4. Особенности реализации алгоритма расчета двухконтурных АСР с дифференциатором
3.5. Особенности реализации алгоритма расчета каскадных АСР с корректирующим и стабилизирующим регуляторами.
3.6. Выводы.
Глава 4. Разработка алгоритмов параметрического синтеза робастных АСР. Программная реализация алгоритмов расчета АСР.
4.1. Предварительные замечания
4.2. Алгоритм параметрического синтеза робастных АСР
4.3. Особенности программной реализации алгоритмов расчета АСР
4.4. Выводы.
Глава 5. Испытания итерационных Алгоритмов расчета АСР.
5.1. Цели и задачи испытаний.
5.2. Методика проведения испытаний.
5.3. Обоснование параметрических моделей объектов регулирования для проведения испытаний алгоритмов расчета АСР.
5.4. Испытания итерационных алгоритмов расчета двухконтурных АСР с дифференциатором
5.5. Испытания итерационных алгоритмов расчета каскадных АСР
с корректирующим и стабилизирующим регуляторами.
5.6. Анализ результатов испытаний итерационных алгоритмов расчета двухконтурных АСР
5.7. Выводы.
Заключение
Список литературы


При этом на стадии проектирования АСУТП может быть предусмотрен ряд альтернативных вариантов построения АСР, выбор из которых окончательно принимаемой струкгуры должен производиться с учетом реальных динамических свойств управляемого технологического оборудования и действующих эксплуатационных возмущений. Очевидно, что для корректного выбора наилучшей структуры АСР в составе АСУТП должны быть предусмотрены средства параметрической оптимизации систем регулирования. Таким образом, новая технология создания полномасштабных АСУТП способствует применению инструментальных средств оптимизации АСР на основных этапах проектирования, ввода в действие и эксплуатации систем. Реализация средствами ПТК АСУТП функции автоматического регулирования в основном сводится к разработке алгоритмов АСР схемных решений и последующему программированию контроллеров пример реализации приведен в приложении П1. Настройка параметров алгоритмов АСР и соответственно программ контроллеров осуществляется далее при полигонных испытаниях систем с использованием имитационных моделей технологического оборудования и исполнительных устройств, а также при вводе АСУТП в действие. Прраммирование управляющих каналов контроллеров в составе АСР ориентировано, как правило, на использование стандартных программ, реализующих типовые преобразования представленных в виде цифровых кодов сигналов библиотеки типовых алгоритмов. Типовые алгоритмы контроллеров, используемые в управляющих каналах АСР регуляторы, устройства компенсации возмущений, устройства формирования скоростных сигналов и др. ПИДпреобразование и его модификации, реальное дифференцирование и др. АСР при переходе от традиционной аппаратуры регулирования АКЭСР, КАСКАД ПРОТАР и др. ПТК. Кроме того, техническое совершенствование ПТК и исполнительных устройств имеет явно выраженную тенденцию к приближению реальной дискретной цифровой реализации стандартных законов преобразования сигналов к идеальным непрерывным аналогам в частности, уменьшается время цикла контроллеров появляются интеллектуальные, т. В целом отмеченные обстоятельства позволяют достаточно обоснованно использовать аппарат непрерывной линейной теории автоматического управления при исследовании АСР в составе полномасштабной АСУТП. С другой стороны, характерной особенностью теплоэнергетических объектов управления является существенное влияние па их динамические свойства неконтролируемых случайных возмущений и факторов шлакование поверхностей нагрева, изменение характеристик топлив и т. Поэтому задача параметрического синтеза АСР в составе АСУТП должна решаться с учетом неопределенности динамических свойств ГОУ. АСУТП процедур идентификации и параметрической оптимизации АСР. АСУТП включаются блоки непрерывной или периодической самонастройки коэффициентов параметров основных алгоритмов АСР. При этом практическая реализация процедуры самонастройки алгоритмов АСР на уровне контроллеров может вызывать серьезные затруднения, связанные с непредсказуемостью траектории изменения настраиваемых параметров АСР и большой длительностью переходных процессов, характерной для теплоэнергетических объектов регулирования. Второе направление, развивающее классические методы идентификации и оптимизации АСР путем реализации автоматизированных систем настройки, представляется более предпочтительным именно для АСУШ на базе современного ПТК, обеспечивающего единую информационнотехническую среду системы управления. В рассматриваемой информационнотехнической среде доступными для анализа на уровне рабочих станций АСУТП становятся тренды всех вводимых в систему аналоговых сигналов, в том числе регулируемых технологических параметров и положений исполнительных механизмов регулирующих органов. Данное обстоятельство позволяет решать комплексно как задачу прямого контроля качества регулирования технологических параметров, так и задачу автоматизации настройки АСР. С учетом изложенного реализуется следующая схема решения задач технология контроля качества регулирования технологических параметров и автоматизации настройки АСР рис.