Автоматизация технологических процессов и производств. Часть первая. Конспект лекций. Кузьменко Н.В. - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АГТА | Ангарск

Составители: 

Рубрика: 

пример, при увеличении расхода на 30 % по сравнению с заданным коэффициент усиления
k
р
может изменится на 5-20%, а – на 25-40% от расчетных, в зависимости от соотношения
расходов
G
1
и G
2
. Стабилизация отношения позволяет уменьшить влияние этой
нелинейности, так как
2
G
1
k
0
21
/
γ
=GG
21
0
2
0
2
2
0
1
1
0
1
21
1
2
2
0
2
2
1
2
1
1
0
1
1
рр
р
рр
р
рр
р
рр
р
cc
c
cc
c
cc
G
G
c
c
G
G
c
c
+
+
+
=
+
+
+
=
γ
θ
γ
θθθ
θ
0
γ
и при отсутствии других возмущений, кроме
G
2
, будет обеспечиваться постоянство выходной
температуры.
Наличие других источников возмущения, кроме
G
2
, потребует введение коррекции ,
например, в зависимости от значения выходной температуры
θ
(см. пример каскадной АСР,
рис. 5.7).
Рассмотрим насколько вариантов систем автоматизации теплообменников смешения и
проведем их сравнительный анализ по качеству процессов регулирования.
Вариант 1
. Задача стабилизации выходной температуры смеси
θ
решается применени-
ем одноконтурной замкнутой системы регулирования, в котором регулирующим воздействи-
ем является расход (рис. 5.4). Использование регулятора с интегральной составляющей и
законе регулирования (ПИ- или ПИД-регулятор) гарантирует поддержание заданного значе-
ния
1
G
θ
в установившемся режиме, однако качество переходного процесса может оказаться не-
удовлетворительным при большой инерционности канала регулирования и сильных возмуще-
ниях.
Рис. 5.4. Функциональная (а) и структурная (б) схемы замкнутой одноконтурной АСР темпе-
ратуры в теплообменнике смешения.
Вариант 2 включает систему регулирования соотношения расходов G
1
и G
2
(рис. 5.5).
Это разомкнутая система регулирования, способность обеспечить инвариантность регулируе-
мой температуры смеси
θ
к возмущениям по расходу , однако при наличии любого друго-
го возмущения
2
G
θ
не будет равна заданной.
Вариант 3
(рис. 5,6) отличается компенсатором возмущения по
2
θ
.Таким образом, дан-
ная система регулирования может обеспечить независимость выходной температуры от двух
2
G
1
G
TC
θ
а б
0
θ
1
G
2
G
2
θ
1
θ
z
θ
Объект
Регулятор
35 
пример, при увеличении расхода G 2 на 30 % по сравнению с заданным коэффициент усиления
kр может изменится на 5-20%, а k1 – на 25-40% от расчетных, в зависимости от соотношения

расходов G1 и G2. Стабилизация отношения G1 / G2 = γ 0 позволяет уменьшить влияние этой
нелинейности, так как
                           θ10 c р1               θ 20 c р 2             θ10 c р1                     θ 20 c р 2
                   θ=                      +                     =                            +
                                 G2            G2
                                                                      c р1 +
                                                                                   1               γ 0 c р1 + c р 2
                        c р1 +      c р2          c р1 + c р 2                         c р2
                                 G1            G1                              γ   0



и при отсутствии других возмущений, кроме G2, будет обеспечиваться постоянство выходной
температуры.
         Наличие других источников возмущения, кроме G2, потребует введение коррекции γ 0 ,
например, в зависимости от значения выходной температуры θ (см. пример каскадной АСР,
рис. 5.7).
         Рассмотрим насколько вариантов систем автоматизации теплообменников смешения и
проведем их сравнительный анализ по качеству процессов регулирования.
         Вариант 1. Задача стабилизации выходной температуры смеси θ решается применени-
ем одноконтурной замкнутой системы регулирования, в котором регулирующим воздействи-
ем является расход G1 (рис. 5.4). Использование регулятора с интегральной составляющей и
законе регулирования (ПИ- или ПИД-регулятор) гарантирует поддержание заданного значе-
ния θ в установившемся режиме, однако качество переходного процесса может оказаться не-
удовлетворительным при большой инерционности канала регулирования и сильных возмуще-
ниях.
        G1                                              G2                                    θ1       G2          θ2   z


                                                                                   G1                                       θ

                                                                                                        Объект

                                                                                                                                    0
              TC                                                                                                                θ
                                                                                                     Регулятор
                             θ
        а                                                                      б

Рис. 5.4. Функциональная (а) и структурная (б) схемы замкнутой одноконтурной АСР темпе-
ратуры в теплообменнике смешения.
         Вариант 2 включает систему регулирования соотношения расходов G1 и G2 (рис. 5.5).
Это разомкнутая система регулирования, способность обеспечить инвариантность регулируе-
мой температуры смеси θ к возмущениям по расходу G 2 , однако при наличии любого друго-
го возмущения θ не будет равна заданной.
         Вариант 3 (рис. 5,6) отличается компенсатором возмущения по θ 2 .Таким образом, дан-
ная система регулирования может обеспечить независимость выходной температуры от двух


                                                                 35

Страницы