Идентификация и оптимизация численными методами электрогидравлической системы регулирования паровой турбины К-1000-60/1500

• Автор: Северин, Валерий Петрович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 268 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРОВЫХ ТУРБИН И ВОЗМОЖНОСТИ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ II

1.1. Введение. II

1.2. Этапы развития и современное состояние регулирования паровых турбин .

1.3. Моделирование электрогидравлических оистеы

1.4. Идентификация систем.

1.5. Критерии качества .

1.6. Численные методы оптимизации

1.7. Цели и задачи исследования.

2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
2.1. Введение.
2.2. Электрогидравличеокий преобразователь .
2.3. Золотник сервомотора высокого давления . .
2.4. Сервомотор высокого давления
2.5. Электрогидравличеокий следящий привод .
2.6. Электрогидравлическая система регулирования
2.7. Выводы
3. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО СЛЕДЯЩЕГО ПРИВОДА ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ .
3.1. Введение.
3.2. Методика экспериментальных исследований. .
3.3. Разработка алгоритмов идентификации по частотным характеристикам .
3.4. Идентификация параметров электрогидравличе
сного преобразователя
3.5. Идентификация параметров золотника и сервомотора высокого давления .
3.6. Сопоставление экспериментальных и теоретических характеристик следящего привода . .
3.7. Выводы.
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕС
КОЙ СИСТЕШ РЕГУЛИРОВАНИЯ.
4.1. Введение.
4.2. Определение коэффициентов интегральной квадратичной оценки качества
4.3. Разработка алгоритма вычисления интегральной квадратичной оценки
4.4. Модификация численных методов для минимизации интегральной квадратичной оценки . . .
4.5. Оптимизация линейной модели электрогидравлического следящего привода
4.6. Оптимизация линейной модели электрогидравличеокой системы регулирования .
4.7. Выводы
5. ОПТИМИЗАЦИЯ НЕЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕ
СКОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ.
5.1. Введение
5.2. Исследование численных методов интегрирования по точнооти и скорости решения
5.3. Определение прямых критериев качества переходных процессов
5.4. Модификация метода деформируемого многогранника для оптимизации переходных процессов
5.5. Оптимизация нелинейной модели электрогидравличесного следящего привода
5.6. Оптимизация нелинейной модели электрогидравлической системы регулирования
5.7. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Все это положило начало методам синтеза САР о определенными показателями качества регулирования. Широкое внедрение САР в различные отрасли техники, их развитие и повышение к ним требований вызывают настоятельную необходимость дальнейшего совершенствования методов их проектирования и исследования. Синтез САР как "направленный расчет с конечной целью отыскания рациональной структуры и оптимальных параметров элементов САР" / / в настоящее время становится важнейшей задачей. Инженерные методы синтеза современных САР базируются на значительном упрощении физических и математических зависимостей, характеризующих процессы в САР, на понижении порядка исследуемой системы / /. Это, в известной мере, является следствием несовершенства используемого аппарата исследований. Большие возможности в совершенствовании принципиально разработанных методов и доведении их до практического применения дает более широкое, органически связанное о синтезом и. САР использование цифровых ЭВМ. Еотеотвенно отдать предпочтение тем методам синтеза с заданным качеством регулирования, которые наиболее полно используют возможности цифровых ЭВМ. Качество процесса регулирования чаще всего оценивают по переходной функции / - /. В общих чертах требования к переходному процесоу сводятся к обеспечению быстроты и плавного протекания, к отсутствию резких выбросов и колебательного характера движений. Совокупность требований, предъявляемых к переходному процессу, называют условиями качества регулирования / /. Обычно в инженерной практике требования к качеству переходного процесса задаются как некоторые допустимые пределы для показателей переходного процесса или как требование близости кривой переходного процесса к заданной кривой. Эти способы формулировки требований к качеству переходного процесса оказываются совсем непригодными при создании оптимальных в смысле некоторых критериев качества САР, когда требуется добиться не просто требуемых показателей, а наилучших показателей, то еоть "выкать" из сиотемы все, что она может дать по определенному виду качества, наиболее важному для этой системы, при соблюдении заданных требований по всем необходимым другим ее свойствам или даже возможном улучшении этих свойств. Поэтому задача синтеза оптимальных оистем сводится к задаче венторной оптимизации, в которой совокупность всех требований к начеству САР учитывается некоторой совокупностью функционалов, образующей векторный критерий качества / /. В общем случае невозможно установить непосредственную аналитическую зависимость между параметрами системы и показателями качества переходного процесса. Единственный точный теоретический метод изучения всех деталей кривой переходного процесса состоит в построении этой кривой / /. При этом можно определить непосредственно такие важные характеристики качества как время регулирования и перерегулирование / ,, /. Такой прямой метод вычисления критериев качества регулирования требует при решении оптимизационной задачи больших затрат времени особенно в том случае, когда начальное приближение иокомых параметров находится далеко от их оптимальных значений. Поэтому для определения хорошего начального приближения предлагается использовать коовенные критерии качества линейных САР. Эти критерии связаны как с параметрами системы, так и с показателями переходного процесса, но в вычислительном отношении они гораздо проще прямого метода. Различают следующие методы определения носвенных критериев / - /: частотные, наиболее распространенные, - определяются по виду вещественной частотной характеристики, по номограммам В. В.Солодов-никова, по расширенным характеристикам / /; корневые - методы Т. Н.Соколова / /, корневого годографа / /, модального управления / /; интегральные линейные и квадратичные / - /. ИКО. Удобство ИКО состоит в том, что они дают единый числовой критерий качества, характеризующий быотроту затухания и перерегулирование переходного процесса в совокупности, без определения того и другого в отдельнооти / /, и тем самым позволяют решать задачу синтеза САР как задачу нелинейного программирования.