Разработка модели управления системами газоснабжения по принципу параметрического рассогласования

• Автор: Хамза Мухамед Хамза Алдалис
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ

УПРАВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕМ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ

ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Обзор методов управления гидравлическими системами в условиях возмущающих воздействий.
1.2 Обзор основных направлений научных исследований в задачах оперативного управления городскими системами газоснабжения
1.3. Моделирование процесса управления функционированием городских систем газоснабжения
1.4. Формирование основных направлений исследований процессов моделирования управления функционированием городских систем газоснабжения.

1.5.Вывод ы.

ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕМ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПО ПАРАМЕТРИЧЕСКОМУ РАССОГЛАСОВАНИЮ
2.1. Постановка задачи моделирования процесса управления функционированием систем.
2.2. Формирование модели управления функционированием системы газоснабжения низкого давления
2.3. Формирование модели управления функционированием систем газоснабжения среднего высокого давления.
2.3.1. Преобразование структурного графа системы среднего высокого давления
2.3.2 Разработка модели управления функционированием системы газоснабжения среднего высокого давления
2.4. Элементы алгоритма реализации модели управления по ошибке систем газоснабжения низкого и среднего высокого давлений
2.5. Выводы.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И АНАЛИЗ ПРОЦЕССА У1РАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ПО ПАРАМЕТРИЧЕСКОМУ РАССОГЛАСОВАНИЮ.
3.1 Численное моделирование процесса управления функционированием городских систем газоснабжения
3.2 Алгоритмические аспекты синтеза дроссельных характеристик систем газоснабжения.
3.3 Дроссельные характеристики городских систем газоснабжения.
3.4 Выводы
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ, ПОЛУЧЕННЫХ
ПРИ ФИЗИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ
4.1.Описание экспериментальной установки
4.2. Линейная модель системы газоснабжения экспериментальной
установки, работающей на воздухе
4.3. Обработка экспериментальных данных.
4.4 Выводы.
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И ОПЕРАТОРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Оперативное управление функционированием систем, газоснабжения обеспечивает повышение качества, оперативность обслуживания инженерных систем, предупреждает аварийные ситуации, оптимизирует потребление энергоносителя, сокращая энергозатраты и ресурсопотребление. Существует значительный объем исследований в направлении решения задач оперативного управления газо- и водопотоками в гидравлических системах городов и населенных понктов. Фундаментальное решение такого рода задач основано на математическом моделировании потокораспределения в транспортных гидравлических системах (ТГС). Исследования в данном направлении велись многими учеными. Авторами ряда работ выступили Бут-ковский А. Г., Евдокимов А. Г., Тевяшев А. Д., Литвинов А. П., Панов М. Сухарев М. Г. и др. Существует несколько принципов регулирования при построении систем автоматического управления: регулирование по возмущению, по ошибке и по комбинированному принципу []. Принцип регулирования по возмущающему воздействию часто называется принципом компенсации возмущений, при кагором любое возмущающее воздействие, отклоняющее регулируемую величину от требуемого закона ее изменения, должно компенсироваться. Для компенсации вредного влияния какого-либо возмущения, необходимо его измерить и в зависимости от результатов измерения осуществить регулирующее воздействие на объект, обеспечивающее изменение регулируемой величины по требуемому закону [, , и др;]. Если возмущающее воздействие вызвало увеличение регулируемой величины, то регулятор должен создать регулирующее воздействие, направленное на уменьшение регулируемой величины и наоборот, если это возмущение привело- к уменьшению- регулируемой величины, регулирующее воздействие должно-ее увеличить. Рассмотренная идея и составляет содержание принципа регулирования по возмущению. Моделирование управления функционированием гидравлической системы (ГС) на принципе регулирования по возмущению рассматривается в ряде работ [, и др. Несмотря на то, что системы автоматического регулирования, работающие по возмущению, обладают простотой исполнения; дешевизной изготовления, просты с точки зрения математического описания [], они имеют ряд существенных недостатков []. Можно говорить о том, что инвариантность регулируемой величины обеспечивается лишь по отношению к тому возмущающему воздействию, которое измеряется чувствительным элементом регулятора. Необходимо измерять величину возмущающего воздействия, в свою очередь погрешность измерительной аппаратуры отражается на точности регулирования. В качестве основного выбирается самое значимое из всех параметрических возмущений, что не даст возможности оценить верно регулирующее воздействие. Наличие большого числа других, не контролируемых регулятором, возмущающих воздействий приводит обычно к тому, что регулируемая величина значительно отличается от требуемого закона ее изменения, то есть задача регулирования у(0 = не выполняется. Здесь у(г) - функция, описывающая изменение во времени регулируемой величины, а g(t) - функция, характеризующая требуемый закон ее изменения []. Для гидравлических систем, в частности для систем газоснабжения, в качестве параметрических возмущений могут выступать: изменение расхода среды у отдельно взятого потребителя, резкое изменение давления в системе на отдельных элементах, изменение гидравлического«сопротивления на участке системы. Изменение гидравлического сопротивления рассматривается как основное возмущающее воздействие в ряде работ по исследованию вопроса оперативного управления гидравлическими системами [, , , , и др. Попытка создания отдельного регулятора по каждому возмущающему воздействию приводит к резкому усложнению систем автоматического регулирования (САР), кроме того, далеко не каждое возмущающее воздействие может быть измерено. Ко второму недостатку систем автоматического регулирования, работающих по возмущению, относится*то, что инвариантность по отношению к возмущению, измеряемому чувствительным элементом регулятора, в рассматриваемых САР обеспечивается только при условии строгого соответствия параметров регулятора и объекта их расчетным значениям. Изменение параметров объекта в результате старения, влияния внешних условий и т.