Синтез цифрових регуляторів одномірних і двомірних систем керування основними параметрами парогенераторів - Автореферат

Міністерство промислової політики України Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Науково-виробничій корпорації "Київський інститут автоматики" Міністерства промислової політики України. Науковий керівник - заслужений діяч науки України, доктор технічних наук, професор Гостєв Володимир Іванович, завідувач кафедри комутаційних систем Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій Держкомзвязку України. Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Ладанюк Анатолій Петрович, завідувач кафедри автоматизації та компютерно-інтегрованих технологій Національного університету харчових технологій Міністерства освіти і науки України; Захист відбудеться "26" січня 2005 р. о "13" годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.818.01 НВК "Київський інститут автоматики" за адресою: 04107, Київ-107, вул.Велика і все зростаюча роль теплосилових установок в енергетиці різко підвищує вимоги до якості процесу регулювання і керування. Мета дисертаційної роботи полягає в підвищенні якості (зменшенні динамічних похибок і підвищенні швидкодії) цифроаналогових одно-та двомірних систем автоматичного керування основними параметрами парогенераторів шляхом застосування прямих (головних) цифрових оптимальних за швидкодією та нечітких (працюючих на базі нечіткої логіки) регуляторів та перехресних (розвязуючих канали керування в двомірних системах) аналогових регуляторів. Предмет дослідження визначає тему дисертаційної роботи, яка полягає в розробці синтезу цифрових регуляторів одно-та двомірних систем автоматичного керування параметрами парогенераторів та дослідженні методом математичного моделювання цих систем із синтезованими регуляторами, які забезпечують потрібну якість їх за умови автономного регулюванням двох каналів у двомірних системах автоматичного керування. Для досягнення поставленої мети в дисертаційній роботі розвязувалися наступні задачі: розробка математичних моделей одномірних систем автоматичного керування параметрами (тиском пари у випарнику і температурою пари на виході нагрівача) парогенераторів з цифровими регуляторами і двомірних систем автоматичного керування параметрами парогенераторів із прямими цифровими та перехресними аналоговими регуляторами; на основі методик синтезу оптимальних за швидкодією і нечітких цифрових регуляторів в інтерактивній системі MATLAB для одно-і двомірних систем автоматичного керування параметрами парогенераторів вперше розроблені структурні схеми оптимальних за швидкодією регуляторів, які на відміну від відомих "аперіодичних" регуляторів "апроксимують" вхідне діяння на систему не ступінчастими, а лінійно змінюваними функціями часу, що дозволяє значно підвищити точність стеження за корисним сигналом, і представлені алгоритми функціонування нечітких регуляторів, які дозволяють одержувати дуже високу якість систем керування, яка характеризується поточною похибкою розузгодження;Показано, що паровий котел як обєкт керування є складною динамічною системою з декількома взаємозвязаними вхідними і вихідними параметрами і потребує застосування багатьох систем автоматичного керування: системи регулювання палива, систем регулювання тиску і температури пари, системи регулювання кількості кисню в газоходній камері, систем регулювання співвідношення витрата палива - витрата повітря або витрата пари - витрата повітря, системи регулювання постачання котла водою. Враховуючи, що головною задачею парового котла є отримання водяної пари заданого тиску та температури, основну увагу слід приділяти синтезу систем автоматичного регулювання тиску пари у випарнику і температури пари на виході нагрівача котла, а також синтезу системи регулювання температури перегрітої пари на виході парового котла. Представлена удосконалена методика синтезу оптимальних за швидкодією цифрових регуляторів для математичних моделей обєктів керування, що описують парогенератор, яка базується на знанні оптимальних керуючих діянь на вході обєкта керування при діяннях, які лінійно змінюються і якими апроксимуються довільні діяння, що поступають на вхід системи керування. Наприклад, для передавальної функції обєкта керування - "виконавчий пристрій випарник" - амплітуди імпульсів тривалістю оптимального керуючого діяння на такий обєкт керування при сигналі, що лінійно змінюється, на вході системи керування на-му інтервалі регулювання визначаються: (1) де Важлива відмінність синтезованих за запропонованою методикою оптимальних за швидкодією регуляторів від відомих "аперіодичних" регуляторів полягає в тому, що вони відпрацьовують не східчасті (ступінчасті), а діяння, які лінійно змінюються і якими апроксимують довільні діяння, що поступають на вхід системи керування.

Основний зміст роботи