Динамические характеристики объекта управления, который представляет собой участок трубопровода, где осуществляется регулирование подачи топливного газа в камеру сгорания газотурбинной установки для вращения свободной силовой турбины, получены путем обработки кривой разгона объекта управления при изменении (увеличении) расхода топливного газа на 1,4 м3/ч. При этом считаем изменение расхода мгновенным – ступенчатым. Начальное значение давления газа на выходе из нагнетателя было равно 0. Величина изменения давления составила 5,5 МПа. Кривая разгона представлена на
рис.2.
Рисунок 1 - Одноконтурная автоматическая система регулирования Р. |
Рисунок 2 - Кривая разгона объекта управления. |
Путем обработки кривой разгона методом интегральных площадей получены коэффициенты числителя и знаменателя передаточной функции, описывающей динамические характеристики объекта управления.
(1.1)
Динамические характеристики других элементов АСР получены в результате анализа литературных данных.
Передаточная функция исполнительного механизма взята из справочной литературы и имеет вид:
(1.2)
где Ким – коэффициент передачи исполнительного механизма, Ким=0,85;
Тим - постоянная времени исполнительного механизма, Тим=0,33;
Передаточная функция датчика имеет вид:
) (1.3)
Таким образом, передаточную функцию неизменяемой части системы управления можно представить в виде:
W(p) = Wоу(p)∙Wд∙Wим(p) = (1.4)
Подставляя численные значения в формулу, получим:
Для расчета настроек регулятора получили применение специальные методы, основанные на исследовании частотных характеристик объекта управления. В данном случае применяется расчет настроек регулятора методом Циглера – Никольса.