Модель объекта по каналу управления: зависимость расхода общего воздуха от положения исполнительного механизма, страница 3

Время, с	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110
Содержание О2, %	4,5	4,5	4,5	4,5	4,4	4,2	3,95	3,75	3,6	3,5	3,4	3,3
Время, с	120	130	140
Содержание О2, %	3,2	3,1	3, 0

На рис.13 представлены графики нормированных переходных функций объекта (топки СРК) и аппроксимирующей модели, а их значения сведены в таблицу№ 16.

 Рис. 13 Нормированные переходные функции объекта и модели: ряд1- объект, ряд2 - модель.

Таблица №16 Значения нормированных переходных функций объекта и модели.

Время, с	объект	модель
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140	0.000 0.000 0.000 0.000 0.100 0.150 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950 1.000	0.000 0.000 0.000 0.000 0.147 0.349 0.503 0.621 0.711 0.779 0.832 0.872 0.902 0.925 0.956

Модель объекта управления (топка СРК) была получена в виде апериодического звена с запаздыванием.

Передаточная функция аппроксимирующей модели:

K * е ^-t*P

W(P) =    -----------------  .

1 + T*P

Параметры модели объекта:

коэффициент передачи   K =    0.25 [ %/ кг/с]

постоянная времени       T =    36 с запаздывание                  t =    30 с.

Данной аппроксимирующей модели соответствует значение дисперсии адекватности s² = 0.004716.

3.2. Анализ возмущающих воздействий

На рис.14 представлена алгоритмическая структурная схема технологического объекта управления  по линии расход общего воздуха – содержание свободного кислорода за котельным пучком .

 

Рис. 14  Алгоритмическая структурная схема технологического объекта управления.

На рис. 14 даны следующие обозначения:

а.с.в.  ч.щ. – количество абсолютно сухих веществ черного щелока, подаваемого в топку;

Gч.щ. – расход черного щелока, подаваемого в топку;

F_возд – расход общего воздуха;

W_ОБ1(Р) – передаточная функция по количеству абсолютно сухих веществ черного щелока, подаваемых в топку;

W_ОБ2(Р) - передаточная функция по расходу черного щелока, подаваемого в топку;

W_ОБ3(Р) - передаточная функция по расходу общего воздуха;

Так как содержание свободного кислорода в дымовых газах за котельным пучком должно быть постоянным,  поэтому управляющим воздействием будет расход общего воздуха. Основным возмущающим воздействием будем считать расход черного щелока.

При изменении расхода общего воздуха в сторону увеличения содержание свободного кислорода в дымовых газах за котельным пучком так же будет увеличиваться. А при увеличении расхода черного щелока или содержание а.с.в. черного щелока, содержание свободного кислорода в дымовых газах за котельным пучком будет уменьшаться.

3.3. Синтез системы управления

Расчет автоматической системы регулирования (АСР) будем проводить на примере регулирования содержания свободного кислорода в дымовых газах за котельным пучком.

Gч.щ.

Структурная схема автоматического регулирования представлена на рис.15.

 

Рис.15. Структурная схема регулирования содержания свободного кислорода в дымовых газах за котельным пучком.

На рис.15 даны следующие обозначения:

W_ОБ1(P) – передаточная функция объекта регулирования 1 (воздухопровод общего воздуха);

W_ОБ2(Р) – передаточная функция объекта регулирования 2 (топка СРК);

W_Д1(Р) – передаточная функция датчика 1 измерения расхода общего воздуха;

W_Д2(Р) – передаточная функция датчика 2 измерения содержания свободного кислорода за конвективным пучком;

W_Ф(Р) – передаточная функция формирующего элемента;

W_ИМ(Р) – передаточная функция исполнительного механизма типа МЭО, связанного с направляющим аппаратом вентилятора общего дутья;

D_РЕГ1(Z) – передаточная функция регулятора 1;

D_РЕГ2(Z) – передаточная функция регулятора 2;

Найдем передаточные функции каждого из элементов данной системы регулирования:

Далее найдем коэффициенты для объектов регулирования 1 и 2 и рассчитаем внешний и внутренний контуры регулирования.