Кривая разгона по уровню воды в барабане при возмущении подачей питательной воды

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ДИНАМИКА И РЕГУЛИРОВАНИЕ

ВАРИАНТ № 2

       Факультет: энергетики

       Группа:  ЭТз-91у

       Выполнил: студент                                                                            А.И.Шмидт

       Проверил: канд. техн. наук, доц.                                                      В.В.Пак

      Отметка о защите:

Новосибирск

2002 г.

Задача

Кривая разгона по уровню воды в барабане при возмущении подачей питательной воды. Для котлов среднего давления небольшой производительности трехбарабанного котла 45 т/ч при давлении пара 32 кг с/см³ при возмущении изменения подачи питательной воды. В момент t₀=0 равновесное состояние при нагрузке 45 т/ч было нарушено: с помощью регулирующего клапана расход воды был увеличен на 7 т/ч. На основании таблицы 1- заданных точек кривой разгона, строим кривую разгона (рис.1). Проводим касательную к кривой разгона и находим значения  и  .

 мин. ;  мм.

Находим относительную величину нанесённого возмущения:

Скорость разгона в миллиметрах изменения уровня равна:

 мм/мин.

Скорость разгона в относительных величинах:

 с^-1

Откуда время разгона:

 с.

Табл.1

tмм	0	1	2	3	4	6	8	10	12	14
у	10	10	10	12	14	20	26	34	43	52

Из вышеописанного решения очевидно, что объект является интегрирующим звеном без самовыравнивания. Дифференциальное уравнение переходного процесса интегрирующего звена имеет вид:

 

где:

Т_И – время интегрирования;

к – коэффициент усиления;

х_ВХ – величина входного параметра;

у – величина выходного параметра.

 

где:

Е – скорость разгона (скорость изменения параметра  при максимально возможном единичном возмущении)

Физическое содержание:

Скорость изменения выходной величины пропорциональна изменению входной величины (пример: гидравлический золотник с поршнем). При постоянной скорости поршня график временной характеристики имеет вид прямой, проведённой из начала координат под углом , который и определяет характеристику звена (рис.2). Тангенс угла наклона временной характеристики, отнесённой к входному параметру есть коэффициент пропорциональности или скорость разгона Е.

            Передаточная функция интегрирующего звена (без запаздывания) указывает порядок преобразования входной величины в выходную и получается из математического описания дифференциального интегрирующего звена:

Амплитудно – частотной характеристикой интегрирующего звена является график зависимости отношения амплитуд  от условной частоты .

Фазочастотной характеристикой системы называется график зависимости условного сдвига от угловой частоты .

Фазочастотная характеристика интегрирующего звена обладает особенностью сдвиг по фазе при любых частотах равен 90⁰ или четверти периода 1/4Т

Амплитудно – фазовой характеристикой системы является график, объединяющий АЧХ и ФЧХ. Кроме того АФХ можно получить из передаточной функции звена путём замены «Р» на «».

Для интегрирующего звена (без запаздывания)

Частотные характеристики, как и временные, позволяют определить инерционные свойства объекта, которые находим для настройки регулирующего устройство на технологический процесс к аварийной ситуации.

Передаточная функция интегрирующего звена, с учётом запаздывания, получается при последовательном соединении двух звеньев.