Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

Практическая работа 1. Получение и анализ свойств
математической модели парового топливоподогревателя
Цель работы.
Получение и оценка динамических свойств математической модели па-
рового топливоподогревателя.
Задачи работы.
1) Определить динамические коэффициенты уравнения модели паро-
вого топливоподогревателя.
2) Проверить адекватность математической модели парового топли-
воподогревателя.
3) Получить переходно-временную (разгонную) характеристику топ-
ливоподогревателя по температуре топлива на выходе.
1. Расчет динамических коэффициентов уравнения модели парового
топливоподогревателя
Математическую модель топливоподогревателя (Рисунок 1) с учетом
допущений [5], при линейных расходных характеристиках клапанов в рабо-
чем диапазоне давлений греющего пара уравнения динамики топливного по-
догревателя можно записать как систему уравнений паро-металлического и
топливного аккумуляторов [1]:

3) Задается возмущающее воздействие (подстановкой в уравнения указанных выше значений переменных μ, λ, θ1). По результатам моде-лирования строятся кривые изменения выходных параметров модели (θ2, ψ) во времени, при соответствующих возмущающих воздействиях. Сравнив их с изменениями параметров реального топливоподогревате-ля при аналогичных возмущающих воздействиях, делается вывод об адекватности модели. Модель считается адекватной, если характер из-менения ее параметров при всех возмущающих воздействия соответ-ствует поведению реального топливоподогревателю при тех же воздей-ствиях.
4) Строится кривая разгона. Для этого используются результаты моделирования изменения температуры топлива при ступенчатом снижении расхода топлива (величина возмущающего воздействия ука-зано в задании).
5) По кривой разгона определяются постоянная времени Т, время запаздывания τ, коэффициент усиления топливоподогревателя К.
6) Составляется отчет по работе. В отчете по работе должны быть приведены:
 исходные данные;
 принципиальная схема моделируемого объекта с обозначением входных и выходных параметров;
 уравнения проверяемых математических моделей топливоподогре-вателя;
 используемые возмущающие воздействия;
 таблицы и графики изменения выходных параметров модели для каждого возмущающего воздействия;
 выводы о правильности модели топливоподогревателя;
 кривая разгона с графическими построениями;
 полученные значения К, T, τ.
14
Практическая работа 2. Анализ динамических свойств системы
автоматического регулирования (САР) температуры топлива
Цель работы.
Исследовать влияние настроечных параметров регулятора температуры на динамические свойства САР температуры топлива.
Задачи работы.
1) Получить математическую модель САР температуры топлива.
2) Оценить влияние настроечных параметров регулятора на показа-тели качества регулирования температуры топлива.
1. Получение математической модели САР температуры топлива
В общем виде математическая модель системы автоматического регу-лирования представляет собой систему уравнений (обычно дифференциаль-ных), описывающих динамические свойства объекта регулирования, регуля-тора, связь их входных и выходных параметров:
математическая модель объекта регулирования;
математическая модель;
уравнения связи параметров моделей.
Также в систему может входить уравнение, описывающее изменение возму-щающего воздействия.
Для САР температуры топлива объект регулирования описывается си-стемой двух уравнений (парометаллической и топливной емкостей), рас-смотренных в предыдущей работе.
Модель регулятора может быть представлено в виде системы уравне-ний, описывающих динамические свойства элементов регулятора (измерите-ля, усилителя и др.) и связь их параметров, или одного уравнения, получен-ного из системы путем подстановок.
Приближенно элементы регулятора описываются следующими выра-жениями:

 статическое отклонение (ошибка) φст – отклонение параметра от его заданного значения после окончания процесса регулирования, в процентах от номинального значения.
Порядок выполнения работы.
1) По данным задания составить структурные схемы регулятора и САР с обозначением параметров.
2) Записать математическую модель САР температуры топлива. Для объекта регулирования необходимо использовать математическую модель топливоподогревателя со значениями коэффициентов, полу-ченных в работе 1. Уравнения регулятора температуры и исходные коэффициенты выбираются по заданному закону регулирования (см. Приложение). Уравнения связи параметров составляются по струк-турным схемам регулятора и САР.
3) Задав ступенчатое возмущающее воздействие (λ=30%), произвести моделирование процесса регулирования. По полученному переход-ному процессу определить показатели качества и точности регули-рования.
4) Изменяя один из настроечных параметров (4 – 5 значений) последо-вательно выполнить моделирование процесса регулирования для каждого значения. Для полученных переходных процессов опреде-лить показатели качества и точности.
5) Повторить п.4 для остальных настроечных параметров.
6) Написать вывод о влиянии изменения каждого настроечного пара-метров на процесс регулирования.
7) Составить отчет по работе, в котором представить:
 исходные данные;
 структурные схемы регулятора и САР температуры топлива с указанием входных и выходных параметров;
 уравнения модели САР температуры топлива;
 таблицы результатов моделирования и графики переходных про-цессов со значениями показателей качества и точности регулиро-вания для каждого;
 выводы о характере влияния настроечных параметров на процесс регулирования.