Диплом. Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов 6

• Название: Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов 6
• Анкор: Диплом
• Дата: 15.10.2021
• Размер: 373.69 Kb.
• Имя файла: bestreferat-227409.docx
• Тип: Реферат; #248127
• страница: 5 из 15

1.4 Разработка функциональной схемы и расчет математической модели

1.4.1 Описание функциональной схемы

Функциональная схема в разрабатываемом проекте (см. приложение 2) отображает принцип передачи сигналов с котлоагрегата на контроллер и передачи этой информации на ПЭВМ. Где оператор может контролировать и регулировать через ПЭВМ изменение параметров под заданный уровень.

На водогрейном котле КВГМ-100 установлены датчики давления и температуры, которые снимают параметры: расход газа, расход мазута, температуру обратной и прямой сетевой воды, давление первичного воздуха, давление разряжения в топке котла, расход воздуха дутьевого вентилятора №1,2 и содержание кислорода О₂.

После этого датчики передают токовый сигнал с измеренными параметрами на микропроцессорный контроллер "Ремиконт-112". Контроллер подключен к пульту управления и к ПЭВМ, на экран которой выводится информация в виде мнемосхем (подробней в пункте 1.7.1.). Оператор может управлять ходом технологического процесса изменяя контролируемые параметры с пульта управления или с ПЭВМ.

1.4.2 Описание математической модели

Рассматривая водогрейный котел в целом можно выделить три основных контура: температуры, давления и соотношения газ-воздух. Но основным все таки является контур по температуре (см. приложение 3).

Для анализа совместной работы инерционного контура регулирования температуры и малоинерционного контура регулирования соотношения рассмотрим математическую модель двухконтурной системы.

Система регулирования температуры в котле является двухконтурной подчиненной. Внешний контур осуществляет регулирование температуры по сигналу рассогласования расхода газа. Сигналу рассогласования поступает на вход регулятора подачи газа, с которого поступает на трехпозиционный регулятор, который определяет направление вращения электродвигателя. Электродвигатель с помощью РО управляет положением заслонки, вследствие чего меняется подача газа. С заслонки сигнал, определяющий расход топлива, поступает на объект регулирования.

Внутренний контур регулирования расхода воздуха настроен так, что осуществляет подачу воздуха в объект регулирования в строгом соответствии с подачей топлива, поэтому его можно представить как отдельный контур.

Внутренний контур осуществляет регулирование расхода воздуха по сигналу рассогласования расхода. Сигнал задания расхода получается в результате увеличения сигнала расхода топлива в раз. Сигнал задания расхода поступает на сравнивающий элемент. Сигнал рассогласования расхода воздуха поступает на регулятор расхода. С регулятора сигнал поступает на вентилятор с частотно – регулируемым приводом, в результате чего меняется частота вращения вала двигателя вентилятора, и следовательно, расход подаваемого в горелку воздуха.

Для нахождения неизвестных коэффициентов воспользуемся методом наименьших квадратов.

Априорно известно, что
, (1.1)

т.е. (1.2)

(1.3)

(1.4)
Возведя в квадрат и просуммировав по всем дискретным значениям получим:
(1.5)
- сумма квадратов отклонений температур по всем дискретным значениям. Программа на языке СИ, приведенная в (приложении 7), находит минимум функции F(К₂,Т) и в качестве результата выдает искомые коэффициенты.
К₂=0,017 Т=50 мин.
Программа моделирования переходного процесса в системе и нахождения оптимальных настроек регулятора позволяет наглядно продемонстрировать качество переходного процесса, как при оптимальных настройках, так и при настройках, отличных от оптимальных. В качестве начального условия для моделирования изменения температуры воды примем исходную температуру 0⁰С, в качестве задания – температура 200⁰С без ограничения по скорости нагрева. Оптимальными настройками для нашей системы являются:
Кп=54,7

Ки=1,8
Можно определить значения коэффициентов к₂ – к₅, то есть степень влияния сигналов автоподстройки на величины параметров настройки регулятора. Принимая во внимание то, что автоподстройка осуществляется по изменению величины одного и того же сигнала, а следовательно значения сигналов на входах Х₂ – Х₅ будут одинаковы рассчитаем:
((1.6) – (1.9))

1.4.3 Описание параметров настройки

К₂ – К₅ – масштабные коэффициенты, определяющие степень влияния сигналов автоподстройки соответственно на параметры: ∆, Т_М, К_П, Т_И (Т_Д);

Н₃, Н₄ – соответственно порог срабатывания и гистерезис нуль-органа;

∆ - зона нечувствительности;

К_П – коэффициент пропорциональности;

Т_И,Т_Д – постоянные времени соответственно интегрирования и дифференцирования;

Т_М – коэффициент, обычно устанавливаемый равным времени перемещения исполнительного механизма, соответствующего 100%-му изменению регулируемого параметра;

Т_К – постоянная времени динамической балансировки алгоритма.