ИНВАРИАНТНАЯ СИСТЕМААВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЕЖУТОЧНОГО СИГНАЛА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА

Цифровые микропроцессорные средства автоматизации позволяют гораздо шире использовать приемы конструирования систем автоматического регулирования, а также применять в них оптимальные способы регулирования, например можно объединить метод структурно-параметрической оптимизации и теории инвариантности. Метод структурно-параметрической оптимизации позволяет существенно повысить быстродействие системы при отработке скачка задания и сократить время отработки крайнего внешнего возмущения до двух величин запаздывания по каналу регулирующего воздействия. Использование принципа инвариантности основано на дополнительном измерении наиболее опасного возмущающего воздействия, по отношению к которому и достигается улучшение качества регулирования.

В данном исследовании для существенного улучшения отработки внешнего возмущения расходом перегретого пара применен принцип инвариантности. Компенсация влияния возмущения на регулируемую величину достигается за счет введения дополнительного сигнала на вход корректирующего регулятора с выхода устройства компенсации соответствующей структуры. При этом внешнее возмущение измерено расходом перегретого пара.

Результаты моделирования переходных процессов каскадной системы автоматиче- ского регулирования, на базе которой было реализовано объединение указанных методов, показали, что при отработке внешнего возмущения расходом пара происходит уменьшение максимальной динамической ошибки регулирования в шесть раз и сокращение времени регулирования на 30 % по сравнению с каскадной системой без устройства компенсации внешнего возмущения. При этом уменьшение заданной постоянной времени критерия оптимальности отработки задания по основной регулируемой величине ведет к дальнейшему уменьшению максимальной динамической ошибки регули- рования при отработке внешнего возмущения расходом пара, что и далее позволяет повысить качество регулирования.

1. Плетнев, Г. П. Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике : учеб. для студентов вузов / Г. П. Плетнев. – 4-е изд., перераб. – М. : Издательский дом МЭИ, 2007. – 352 с.

2. Ротач, В. Я. Теория автоматического управления : учеб. для вузов / В. Я. Ротач. – 5-е изд., перераб. и доп. – М. : Издательский дом МЭИ, 2008. – 396 с.

3. Кузьмицкий, И. Ф. Теория автоматического управления : учеб. / И. Ф. Кузьмицкий, Г. Т. Кулаков. – Минск : БГТУ, 2010. – 574 с.

4. Кулаков, Г. Т. Методика структурно параметрической оптимизации каскадных систем автоматического регулирования на основе модифицированного упредителя Смита / Г. Т. Кулаков, А. Т. Кулаков, В. В. Кравченко // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2012. – № 2. – С. 40–45.

5. Структурно-параметрическая оптимизация систем автоматического регулирования с дифференцированием промежуточного сигнала / Г. Т. Кулаков [и др.] // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2012. – № 3. – С. 64–71.

6. Кулаков, Г. Т. Структурно-параметрическая оптимизация динамических систем как основа внедрения базисных инноваций в области автоматизации технологических процессов и производств / Г. Т. Кулаков // Материалы V Междунар. симпозиума (г. Алушта, Украина, 15–20 сентября 2013 г.) «Трансферт технологий от науки к бизнесу». – Киев – Симферополь – Алушта : НАН Украины, Центр исслед. науч.- техн. потенциала и истории науки имени Г. М. Доброва, 2013. – С. 27–31.

7. Кухтенко, А. И. Проблема инвариантности в автоматике / А. И. Кухтенко. – Киев : Гостехиздат УССР, 1963. – 270 с.

8. Лузин, Н. Н. К абсолютной инвариантности и инвариантности по ε в теории дифференциальных уравнений. Часть I / Н. Н. Лузин, П. И. Кузнецов // Доклады академии наук СССР. - 1946. – Т. 51, № 4. – C. 247-249.

9. Лузин, Н. Н. К абсолютной инвариантности и инвариантности по ε в теории дифференциальных уравнений. Часть III / Н. Н. Лузин, П. И. Кузнецов // Доклады академии наук СССР. - 1951. – Т. 80, № 3. – C. 325-327

10. Петров, Б. Н. О реализуемости условий инвариантности / Б. Н. Петров // Теория инвариантности и ее применение в автоматических устройствах. Труды совещания, Киев 16 - 20 октября 1958 г. – Киев : Изд-во АН УССР, 1959. – С. 59–80.

11. Солодовников, В. В. Теория автоматического регулирования. / В. В. Солодовников. - М.: Машиностроение, 1967. – Книга 2. Анализ и синтез линейных непрерывных и дискретных систем автоматического регулирования. - С. 348–399. – (Техническая кибернетика : серия инженерных монографий).