Расчет внутреннего контура регулирования. Внутренний контур регулирования. Дискретная передаточная функция НЧС с учетом выражения, страница 2

Такие настройки мы выбираем для регулятора 1 внутреннего контура.

Расчет внешнего контура регулирования.

Для расчета внешнего контура регулирования произведем с помощью программы В6 [9] апроксимацию модели объекта 1 (внутреннего контура регулирования) к виду:

ТЕ=(N1-1)·TD=190 ; ТD=10 ; DF=1

Получаем: К_ЭКВ=0,63 ; Т_ЭКВ=12 ;τ₁=10.

На рис.4 представлена упрощенная модель внешнего контура регулирования:

 

Рис.4. Внешний контур регулирования.

На рис.4 даны следующие обозначения:

W_{ОБ2 –} передаточная функция 3-й ступени пароперегревателя:

где К_ОБ2=0,9 ºС/ºС; Т_ОБ2=100 с; τ₂=20 с (найдены по графику переходного процесса для 3-й ступени пароперегревателя, см. рис.6).

W_Д2 – передаточная функция датчика 2:

Представим данный контур в виде одной передаточной функции W(P):

где К_О=К_ЭКВ·К_ОБ2·К_Д2=0,63·0,9·0,0083=0,005; Т₁=Т_ЭКВ=12 с; Т₂=Т_ОБ2=100 с; τ= τ₁+ τ₂=30 с.

С помощью программы В3 [9] получаем переходный процесс (таб.11) для передаточной функции объекта регулирования 2-го порядка (рис.10) и с помощью программы В6 проводим апроксимацию (упрощение) модели объекта к виду объекта регулирования 1-го порядка. При этом получаем следующие значения коэффициентов:

К_О=1 ; Т_О=88 с ; τ=30 с.

Используя программу В1 рассчитываем на ПЭВМ границу колебательной устойчивости (М=0) и линию равной колебательности (М=0,8) для общей модели объекта (таблица12 и 13).

а) определение границы колебательной устойчивости (М=0) – см. рис.11.

б) определение линии равной колебательности (М=0,8) – см. рис.12: находим оптимальные настройки регулятора 1:

С1=1,493 ; С2=1,303 .

Используя программу В2 [9] производим построение переходного процесса по управляющему воздействию (единичному) (см. рис.13) при разных настройках С1 и С2:

а) при С1=1,493 и С2=1,303

перерегулирование составляет 16,5%, что в переводе на градусы ºС =1,7 ºС (таб.14).

б) при других настройках: С1=1,424 и С2=1,220

перерегулирование составляет 20,6%, что в переводе на градусы ºС =2,1 ºС (таб.15).

в) С1=1,484 и С2=1,332

перерегулирование составляет 6,2%, что в переводе на градусы ºС =0,7 ºС (таб.16).

При построении графика переходного процесса с разными настройками С1 и С2 видно, что минимальное перерегулирование будет при С1=1,484 и С2=1,332 (не более 6,2%).

Эти настройки мы выбираем для регулятора 2 внешнего контура.

С помощью программы В4 [9] строим переходный процесс по возмущающему воздействию (таб.17). В качестве возмущающего воздействия рассмотрим зависимость изменения температуры перегретого пара от изменения температуры дымовых газов (рис.14).

 

Рис.14. Модель возмущающего воздействия.

	ТДГ

 

ТПП

Передаточная функция имеет вид:

Значения К_В, Т_В и τ_В будут следующими:

К_В=0,25 ºС/ºС ; Т_В=80 с ; τ_В=15 с.

При изменении настроек регулятора С1 и С2 переходный процесс (рис.15) по характеру протекания изменяется незначительно, поэтому выбираем следующие настройки:

С1=1,484 ; С2=1,332 – оптимальные настройки регулятора 2.

Перерегулирование составляет 56,7%, в ºС=2,8 ºС, что находится в заданных пределах  ±5ºС.

Вывод: при расчете 2-х контурной системы автоматического регулирования были получены следующие настройки регуляторов:

для регулятора 1 (внутренний контур регулирования) С1=0,801; С2=0,677;

для регулятора 2 (внешний контур регулирования) С1=1,484; С2=1,332.