2020-01-14
138
| Вязкость топлива, h, сR | Расход топлива, В кг/ч | |||||
| 2400 | 2550 | 2700 | 2850 | 3000 | 3150 | |
| на входе в подогреватель | 155 | 155 | 155 | 155 | 155 | 155 |
| на выходе из подогревателя | 50,6 | 56,0 | 59,0 | 63,2 | 65,5 | 67,5 |
Коэффициент усиления Коl по внешнему воздействию вычисляем как угловой коэффициент касательной к кривой, выражающей зависимость регулируемой величины от нагрузки:
Коl = [(67,5-155)-(63,2-155)]/[3150-2850] = 0,0143 сR/ кг/ч.
Безразмерное значение коэффициента:
Коl = 0,0143 Вном/hmax = 0,358
Посредством задатчика дистанционного управления сообщаем системе ступенчатое возмущение равное DРупр = 8 кПа.
Относительная величина возмущения:
lо= DРупр/(Р3max-P3min) = 8/(100-20)=0,1=10%
Результаты эксперимента - переходная функция разомкнутой системы автоматического регулирования вязкости топлива и расчёт приведены в таблице 4.5.
Согласно источника [12], постоянная времени Т и время запаздывания Z вычисляются по следующим выражениям, обеспечивающим оптимальное аппроксимирование по минимуму среднеквадратичной погрешности:
Т = [(n-k)*Sfi^2 - (Sfi)^2]/[(n-k)*S(fi*yжi) - Sfi*Syжi].
Z = [Sfi*S(fi* yжi) - Sfi^2*Syжi]/[(n-k)*S(fi*yжi) - Sfi*Syжi].
Здесь n=200; k=40 - время, при котором считается, что экспериментальная точка отклоняется от оси абсцисс.
 |
Sfi^2 = 327200 с^2; Sfi = 1800 с; S(fi*yжi) = 3419,3; Syжi = 17,07;
(Sfi)^2 = 3240000 с^2.
Т = 95,12 с; Z = 0,12+20,0 = 20,12 с
Коэффициент усиления системы по регулирующему воздействию определяется как отношение ординаты асимптоты к возмущению.
В безразмерной форме:
КoR = h¥/hmax: DPупр/(P3max-P3min)
KoR = 7,5/120: 8/(100-20) = 0,625
Используя полученные результаты, можно определить оптимальные параметры настройки САР вязкости тяжёлого топлива. Согласно источника [12]:
КR = A/Ko * (Z/T)^(-B);
Ти = Т*С*(Z/T)^D.
Если в качестве критерия оптимальной настройки выбираем критерий минимума интеграла от модуля ошибки то:
А = 1,0; В = 0,99; С = 1,6; D = 0,71.
Тогда: КR = 1/0,625 *(20,11/95,12)^(-0,99) = 7,45;
Ти = 90,7*1,6*(20,11/95,12)^0,71 = 48,15 с.
Если выбираем критерий минимума интеграла от квадрата отклонения то:
А = 0,9; В = 0,98; С = 1,5; D = 0,68
Тогда: КR = 0,9/0,625 * (20,11/95,12)^(-0,98) = 6,60;
Ти = 90,7 * 1,5 *(20,11/95,12)^0,68 = 47,30 с.
Как видно, в зависимости от критерия оптимальной настройки оптимальные параметры настройки изменяются. Вопрос о выборе того или иного критерия качества переходного процесса не имеет однозначного ответа. В данном случае наилучшим критерием качества работы САР представляется интеграл от модуля ошибки, так как обычно ухудшение качества регулирования представляется линейной функцией ошибки. Ввиду этого окончательно выбираем:
* коэффициент усиления регулятора КR =7,45;
* время интегрирования Ти = 48,15 с.
