ОПТИМИЗАЦИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕНЕНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В БАРАБАНЕ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Работа регулятора в типовой трехимпульсной системе автоматического регулирования уровня воды в барабане котла не обеспечивает качественную отработку внутреннего и крайнего внешнего возмущений (наличие статических ошибок регулирования). Это делает актуальными вопросы ее модернизации. Рассмотрены различные методы настройки ПИ-регулятора типовой трехимпульсной системы автоматического регулирования питания. Предложены способы, позволяющие существенно улучшить качество регулирования уровня воды в барабане котла, устранив при этом недостатки типовой системы автоматического регулирования. Обусловлена актуальность использования каскадной системы автоматического регулирования на основе передаточной функции оптимального регулятора.

Выявлено, что оптимальные переходные процессы обеспечивают расчет численных значений коэффициента передачи регулятора при g = 2,618, что больше, чем рекомендуемые в литературе, однако при этом сохраняются статические ошибки регулирования при отработке внутреннего и внешнего возмущений с явлением «набухания уровня». Рекомендован метод моделирования переходных процессов в ускоренном масштабе времени, что позволяет значительно раньше установить величину статической ошибки регулирования при возмущении расходом перегретого пара и соответствующим образом изменить задание корректирующему устройству каскадной системы автоматического регулирования. При этом численные значения постоянных времени критериев оптимальности стабилизирующего и корректирующего регуляторов следует вычислять на основе ряда чисел правила золотого сечения, приняв за целое соответствующие постоянные времени опережающего участка и запаздывания, запаздывания по каналу регулирующего воздействия, с учетом максимальной величины регулирующего и корректирующего воздействий. Такое решение позволяет в два раза сократить полное время регулирования, уменьшить абсолютную ошибку регулирования в три раза, а максимальную величину регулирующего воздействия расходом питательной воды – в 1,7 раза.

1. Гуревич, Э. З. Состояние, перспективы развития и технико-экономическая оценка автоматизации питания барабанных парогенераторов / Э. З. Гуревич. – Минск, 1974. – 60 с.

2. Клюев, А. С. Наладка систем автоматического регулирования барабанных паровых котлов / А. С. Клюев, А. Т. Лебедев, С. И. Новиков. – М. : Энергоатомиздат, 1985. – 280 с.

3. Новиков, С. И. Рекомендации по обучению приемам настройки регуляторов на специальном стенде / С. И. Новиков, Б. Я. Жихарев, М. Н. Г. Мац. – М. : СЩТИ ОРГРЭС, 1973. – 43 с.

4. Стефани, Е. П. Основы расчета настройки регуляторов теплоэнергетических процессов / Е. П. Стефани. – М. : Энергия, 1972. – 376 с.

5. Справочник по наладке автоматических устройств контроля и регулирования / В. А. Дубровный [и др.]. – Киев : Наукова думка, 1981. – Ч. 2. – 940 с.

6. Широкий, Д. К. Расчет параметров промышленных систем регулирования : справ. пособие / Д. К. Широкий, О. Д. Куриленко. – Киев : Техшка, 1972. – 232 с.

7. Фрер, Ф. Введение в электронную технику регулирования / Ф. Фрер, Ф. Орттенбургер ; пер. с нем. – М.: Энергия, 1973. – 193 с.

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

9. 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.

10. Сороко, Э. М. Золотые сечения, процессы самоорганизации и эволюции систем: введение в общую теорию гармонизации систем / Э. М. Сороко. – М.: КомКнига, 2006. – 264 с.