Магистерская диссертация тема работы Моделирование системы регулирования парокотельной установки в среде matlab

РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

1. 
   Идентификация котельной установки как объекта управления
   

Для идентификации котельной установки как объекта управления рассмотрим контура регулирования, взаимосвязи между ними и выполним идентификацию объекта по каждому контуру. Идентификацию выполним по переходным характеристикам (кривым разгона), которые снимем на реальном объекте.
Анализ динамики объекта показывает, что по всем каналам регулирования объект может быть идентифицирован как апериодическое звено первого порядка с чистым запаздыванием.
3.1.1. Идентификация объектов по переходной характеристике
Одним из распространённых способов идентификации объектов управления является графический способ по переходной характеристике или кривой разгона. Кривая разгона – это кривая, полученная в результате реакции объекта на входное ступенчатое воздействие.
Определение параметров объекта первого порядка с запаздыванием
Рассмотрим объект, описываемый дифференциальным уравнением первого порядка с запаздыванием [3]
dy(t)
T dt  y(t)  K0u(t ) ,

^{y(0)  0.} (3.1.1.1)
Реакция такого объекта на входное ступенчатое воздействие
u(t) U *1(t),
где U – амплитуда единичного ступенчатого воздействия, будет иметь вид, представленный на рисунке 3.1.1.1. Требуется
определить параметры τ, К₀, Т объекта.

Рисунок 3.1.1.1 – Реакция объекта с передаточной функцией первого порядка с запаздыванием на ступенчатое воздействие
Решение уравнения (1) будет иметь следующий вид
t  

y(t)  h(t)  K0(1e T ),t . (3.1.1.2)
Непосредственно по рисунку 3.1 можно определить интересующие нас параметры объекта.
Время запаздывания τ – это интервал времени от момента подачи входного ступенчатого воздействия до начала движения сигнала y(t). Другими словами это интервал времени, в течение которого u(t) ^{ 0,} а ^{y(t)  0.}
Постоянная времени Т - это время которое определяется по переходной характеристике как разность t^k , в течение которого y(t) достигает значения ^е1^{)y() ,} что приблизительно равно 63,2% от
⁽¹
установившегося значения y( ^).
Коэффициент усиления К₀ определяется отношением
K⁰ ^uy⁽( ^⁾ ) _, (3.1.1.3)

То есть отношением выхода к входу в установившемся режиме.
Реальный объект с передаточной функцией первого порядка с запаздыванием
k ^s, Wo(s) Ts_1 e

имеет несколько отличающуюся переходную характеристику (см.
рисунок 3.1.1.2), и, тем не менее, может быть с достаточно высокой точность идентифицирован по изложенному выше способу.

Рисунок 3.1.1.2 – Переходная характеристика реального объекта с передаточной функцией первого порядка с запаздыванием