IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Одноконтурная автоматическая система управления (САР) включает в себя объект управления, измерительный преобразователь, регулятор и исполнительный механизм. Структурная схема САР показана на рисунке 1, где объект управления показан в виде передаточной функции (W₀(p)), которая описывает его динамические свойства. Выходной величиной объекта управления является значение давления газа на выходе из нагнетателя (Р вых). Для того чтобы приблизить значение выходного параметра к заданному(), применяется регулятор, настройки и структура которого зависят от выбранного закона регулирования.

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 К_им – коэффициент передачи исполнительного механизма, К_им=0,85;

Т_им - постоянная времени исполнительного механизма, Т_им=0,33;

Передаточная функция датчика имеет вид:

) (1.3)

Таким образом, передаточную функцию неизменяемой части системы управления можно представить в виде:

W(p) = W_оу(p)∙W_д∙W_им(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.

Код для цитирования: Скопировать