СОРЭ-привод регулирующей заслонки

Как известно, в процессе функционирования некоторых технологических объектов, включающих трубопроводы с регулирующими заслонками, часто происходит интенсивное отложение пропускаемых заслонками веществ. Это приводит к изменению пропускной характеристики регулирующей заслонки и при стационарном регуляторе - к нарушению свойств системы управления, вплоть до потери устойчивости.

С целью устранения этих недостатков и исследования свойств систем с СОРЭ был разработан адаптивный привод регулирующей заслонки с применением этого регулятора. Схема привода с СОРЭ приведена на рис. 3.8.

Регулирующая заслонка (РО) приводится в движение исполнительным механизмом (ИМ), который управляется адаптивным устройством управления (УУ), построенным на основе СОРЭ. Привод должен обеспечить постоянство заданного значения расхода q на выходе трубопровода (линии эквивалентного гидравлического сопротивления (ЛЭГС)) при фиксированных значениях давления и . СОРЭ разработанного привода

включает четырехзвенный РНП и формирует оптимальное по функционалу обобщенной работы управление положением регулирующей заслонки трубопровода.

Структурная схема привода с СОРЭ

Рис. 3.8. Структурная схема привода с СОРЭ

Заслонка и линия гидравлического сопротивления являются существенно нелинейными звеньями. Об этом свидетельствуют приведенные на рис 3.9 графики зависимости момента сопротивления РО при различных значениях радиуса и гидравлического сопротивления трубопровода.

Изменения момента сопротивления РО

Рис. 3.9. Изменения момента сопротивления РО

Параметры ЛЭГС и исполнительного механизма (ИМ) могут лежать в следующих пределах: гидравлическое сопротивление линии Хе [1-НО];

радиус заслонки rz е [0,2ч-1] м; входное избыточное давление р, е [14- 5] кг 1см1; заданное значение расхода q^ е [0,3 4-15] кг 1с; максимальный расход qmax е[5-ь20] кг!с.

Двигатель постоянного тока ИМ: Те [0,3 4-1] с; Те=0,1с; к„ е [1,7 4-5] рад/с-В к( е [25 4-75] рад/с-Н ? м коэффициент передачи редуктора кр = 0,06; начальное положение заслонки

у е [тг/7 4-7г/4] • Исследование адаптивного привода с СОРЭ проводилось путем численного моделирования, некоторые результаты которого приведены на рис. 3.10.

На рис. 3.10,ц показаны проекции фазового портрета системы на плоскость q, q. При этом кривая 1 соответствует rz =0,5 л/, n = I; кривая 2 - Г/=0,8л/, п = 1,5; 3 - rz =0,7д/, п = 2; 4 - Гг=о,6л/, п = 1,5; 5- rz =0,3 м, п = 6.

Аналогично, на рис. 3.10,6 показаны переходные функции адаптивного привода по углу поворота заслонки а при л = 4,75 •

аз ад ~

Переходные процессы привода с СОРЭ

Рис. 3.10. Переходные процессы привода с СОРЭ

На основе приведенных результатов численного моделирования можно заключить, что, несмотря на широкие диапазоны изменения параметров трубопровода, заслонки, двигателя, гидравлического сопротивления линии, эффективного радиуса заслонки, входного давления, постоянной времени и коэффициента передачи двигателя ИМ, адаптивный привод с СОРЭ обеспечивает практически инвариантность значения расхода через заслонку.

Контрольные вопросы

  • 3.1. Какие системы называются самоорганизующимися?
  • 3.2. Расшифруйте аббревиатуру СОРЭ. В чем заключаются основные особенности регуляторов этого типа?
  • 3.3. Что такое структура и порядок объекта или системы?
  • 3.4. Какие величины называются марковскими параметрами линейных динамических объектов или систем?
  • 3.5. Какие свойства объекта определяют его марковские параметры?
  • 3.6. Сколько независимых производных по времени имеет выходная величина динамической системы n-го порядка?
  • 3.7. При каких условиях выходная величина динамического объекта или её производные по времени имеют разрывы?
  • 3.8. Что такое «виртуальные модели» объектов?
  • 3.9. При каком свойстве непрерывного объекта возможно формирование его «виртуальной модели» на практике?
  • 3.10. Для каких целей применяются «виртуальные модели» объектов?
  • 3.11. Почему «виртуальная модель» объекта управления имеет несколько систем уравнений различных порядков?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >