1. Исследование технологического процесса 4

3. Синтез системы регулирования

3.1 Синтез одноконтурной системы регулирования температуры на 17 тарелке колонны фракционирования 10DA201

Регулирование температуры в колонне осуществляется посредством изменения расхода слива дизельного топлива с 17 тарелки. В данной системе расход орошения в колонну будет являться внешним возмущением.

В качестве одноконтурной системы регулирования уровня была рассмотрена система с ПИ регулятором. Расчет оптимальных настроек ПИ регулятора был произведен методом Ротача В.Я. при помощи программы LinReg.

Параметры настройки ПИ-регулятора:
Кр=0,06;
Ти=13,6.
W_рез=0.046

3.2 Синтез одноконтурной системы регулирования температуры на 17 тарелке колонны фракционирования 10DA201 с компенсацией возмущения по каналу орошения

Одним из возмущений, влияющих на работу колонны, является изменение расхода орошения, подающимся под 31 тарелку колонны. Это возмущение является измеримым, что делает возможным создание системы с компенсацией данного возмущения.

Структурная схема такой системы примет вид, представленный на рис.8.

Для обеспечения условия абсолютной инвариантности регулируемой величины относительно возмущения должно выполняться условие

После подстановки реальных значений передаточных функций W_υ (s), W_µ (s) иW_p (s) получаем

Данная функция не может быть реализована изза наличия упреждения е^20s. Абсолютной инвариантности в такой системе добиться невозможно, поэтому задачу следует решать с инвариантностью до ε. Определим векторкчх данной функции на наиболее опасной резонансной частоте:

W_K (jw_рез) =-2.9+3.2i

Вектор КЧХ на резонансной частоте попадает во 2 квадрант комплексной плоскости, поэтому имеет смысл в качестве устройства ввода воздействия от возмущения использовать реальное дифференцирующее звено второго порядка, т.к. его КЧХ также частично находится во 2 квадранте.

В общем виде дифференцирующее звено второго порядка имеет вид

Пренебрегая упреждением в передаточной функции идеального компенсирующего элемента, получим передаточную функцию компенсатора

Проанализировав функцию в Matlab можно сделать вывод, что коэффициент при первой степени в числителе является незначимым. Также пренебрегая коэффициентами при третьей степени (т.к. они не оказывают существенного влияния на свойства передаточной функции), приводим передаточную функцию к виду реального дифференцирующего звена второго порядка

Рис.9 Корректировка коэффициентов компенсатора.

В итоге была получена передаточная функция компенсатора