П.4 Имитационные исследования объекта управления

При автоматизации производственных процессов наиболее правильные решения могут быть приняты на основании данных о статических и динамических свойствах регулируемого объекта. Для получения этих данных определяют соответственно статические и динамические характеристики регулируемых объектов, используя математическую модель объекта регулирования.

Статические характеристики представляют собой функциональную зависимость выходных величин от входных при статическом (стационарном, установившемся) режиме работы.

Динамические характеристики представляют собой зависимости между изменениями входных и выходных величин в динамическом режиме (во времени).

Динамические характеристики дают информацию об инерционных свойствах регулируемых объектов (систем, элементов систем) и, таким образом, являются исходными данными при выборе автоматических систем регулирования. Они позволяют выполнить эту работу в полном объеме и завершить ее расчетом параметров настройки регулятора на данном регулируемом объекте с целью получения заданного качества переходных процессов в системе автоматического регулирования.

Для проведения анализа чувствительности выходных параметров процесса производства пара на изменение входных параметров, а так же для выбора регулирующих воздействий проведем построение статических характеристик процесса.

Для этого в математической модели (1), (3) – (11) приравняем производные в дифференциальных уравнениях к нулю и получим следующую систему алгебраических уравнений:

Для получения статических характеристик объекта управления входные воздействия менялись в диапазоне ±20 % от своего номинального значения (номинальные значения входных величин приведены в регламенте).

Графики статических характеристик приведены на рисунке 3.

Рисунок 3 – Статические характеристики котлоагрегата:

Из анализа статических характеристик можно сделать вывод, что давление обладает наибольшей чувствительностью по изменению степеней открытия клапанов на трубопроводах подвода топливной смеси и отбора пара из котлоагрегата. Следовательно, степени открытия клапанов можно использовать в качестве управляющего воздействия. Давление в линии подачи топливной смеси можно считать постоянным. Основным возмущением является давление потребляемого пара, так как чувствительность давления пара в котлоагрегате на изменение этого параметра наибольшая.