Основные принципы построения высококачественных аналитических приспосабливающихся систем управления теплоэнергетическими процессами

Abstract

Освещаются вопросы существенного улучшения качества управления объектами с самовыравниванием с использованием двухконтурных систем автоматического управления (САУ). Приведены результаты моделирования и промышленных испытаний типовой системы автоматического управления и предлагаемой инвариантной каскадной САУ. Обоснованы преимущества методов структурно-параметрической оптимизации для создания высококачественных систем управления теплоэнергетическими процессами. Предложен следующий алгоритм формирования структурной схемы высококачественной инвариантной каскадной САУ. Вначале определяют структуру оптимальной передаточной функции стабилизирующего регулятора как произведения обратной передаточной функции опережающего участка объекта на заданную передаточную функцию разомкнутой системы внутреннего контура в виде идеального интегрирующего звена с одним расчетным параметром динамической настройки, позволяющим оптимально отрабатывать как внутренние возмущения, так и задание стабилизирующему регулятору. Затем рассчитывают параметры динамической настройки корректирующего регулятора на оптимальную отработку крайнего внешнего возмущения. Далее выделяют эквивалентное внешнее возмущение без его непосредственного измерения с использованием полной модели инерционного участка объекта. При этом полученную разность основной регулируемой величины и выхода модели подают на вход устройства компенсации эквивалентного внешнего возмущения, реализованного в виде дифференциатора, что позволяет повысить точность и быстродействие инвариантной САУ по сравнению с типовой. Для обеспечения высокого качества регулирования во всем диапазоне изменения нагрузок параметры динамической настройки инвариантной каскадной САУ и модели инерционного участка корректируют в функции нагрузки.