Название: Система автоматического регулирования температуры газов в газотурбинном двигателе
Вид работы: реферат
Рубрика: Промышленность и производство
Размер файла: 89.42 Kb
Скачать файл: referat.me-302558.docx
Краткое описание работы: Структурная схема: где: ОР – объект регулирования; ЧЭ – чувствительный элемент; У – усилитель; ИМ – исполнительный механизм; КЗ – корректирующее звено;
Система автоматического регулирования температуры газов в газотурбинном двигателе
Система автоматического регулирования температуры газов в газотурбинном двигателе .
Структурная схема:
где:
ОР – объект регулирования;
ЧЭ – чувствительный элемент;
У – усилитель;
ИМ – исполнительный механизм;
КЗ – корректирующее звено;
Значения заданных параметров для исследуемой системы
Передаточная функция | Коэффициент усиления | Постоянная времени | |||||||||
Объекта регулир-я |
Чувств. эл-та |
Усилителя | Исполн. мех-ма |
Коррек звена |
К1 | К2 | К3 | К4 | Т0 | Т1 | |
К1Т0 р+1 |
К2Т1 р+1 |
К3 | К4 р |
К5 р | 1,1 | 1 | 10 | 0,5 | 3 | 1,1 |
Описание работы реальной системы:
В данной работе рассматривается система автоматического регулирования температуры газов в газотурбинном двигателе самолета. КЗ, которое в данном случае является реальным дифференцирующим звеном, реагирует на поступающий сигнал от ОР и дифференцируя его во времени, прогнозирует изменение температуры, т.е., система реагирует на малейшее отклонение температуры от заданной, не допуская критического ее понижения. Затем сигнал из сумматора поступает на усилитель, а с него на исполнительный механизм, который выполняет
требуемую коррекцию температуры.
ХОД РАБОТЫ
1) САУ разомкнута.
Структурная схема:
![]() |
||
|
На графике видно, что система неустойчива.
При аналитической проверке система будет являться устойчивой, если все корни его характеристического уравнения лежат в левой полуплоскости. Проверяется это при помощи критерия устойчивости Гурвица. Согласно ему, для того, чтобы корни характеристического уравнения лежали строго в левой полуплоскости, необходимо и достаточно, чтобы главный определитель матрицы Гурвица и все его диагональные миноры были больше нуля.
Передаточная функция:
где 3,3S3 +4,1S2 +S – характеристическое уравнение,
в котором а0 =3,3, а1 =4,1, а2 =1, а3 =0.
Поскольку свободный член характеристического уравнения равен нулю, значит один из корней равен нулю, и отсюда следует, что система находится на грани устойчивости.
2)САУ замкнута.
Структурная схема:
![]() |
||
|
На графике зависимости видно, что система не устойчива.
Передаточная функция:
где 3,3S3 +4,1S2 +S+5,5– характеристическое уравнение,
в котором а1 =3,3, а2 =4,1, а3 =1, а4 =5,5
Исследуем устойчивость системы с помощью критерия устойчивости Гурвица:
D1 =а1 =3,3>0,
D2
==а1·
а2
-а0·
а3
=4,1-18,15=-14,05<0
Следовательно, замкнутая система не устойчива.
2)САУ с корректирующим звеном.
На этом этапе лабораторной работы рассматривается данная система, но уже с корректирующим звеном, для которого мы экспериментальным путём подбираем коэффициент коррекции, при котором система была бы устойчивой. Рассматривается два варианта, при k=0,1 и k=2.
а) Структурная схема:
|
График зависимости показывает, что система не устойчива.
Передаточная функция:
где – характеристическое уравнение,
в котором а0 =3, а1 =4, а2 =1, а3 =5,5
Исследуем устойчивость системы с помощью критерия устойчивости Гурвица:
D1 =а1 =3>0,
D2
==а1
·а2
-а0
·а3
=4,1·1-5,5·3,3=4,1-18,15<0
Отсюда можно сделать вывод, что при значении коэффициента k=0,1 система не устойчива.
2)
|
График зависимости показывает, что система не устойчива.
Передаточная функция:
где – характеристическое уравнение,
в котором а0 =1,8, а1 =3,9, а2 =1, а3 =5,5
Исследуем устойчивость системы с помощью критерия устойчивости Гурвица:
D1 =а1 =1,8>0,
D2
==а1
·а2
-а0
·а3
=3,9·5,5-1·1,8=19,65<0
Отсюда можно сделать вывод, что при значении коэффициента К=2 система устойчива.
Вывод:
В данной лабораторной работе рассматривалась САУ регулирования температуры газов, поверялась ее устойчивость в зависимости от структуры.
В первом случае моделировалась разомкнутая САУ. Результаты исследования показали, что она находится на границе устойчивости (температура газа в газотурбинном двигателе непрерывно росла с течением времени), что указывает на ненадежность системы, так как она может в любой момент перейти в неустойчивое состояние.
Для повышения надежности системы вводится обратная отрицательная связь. Однако система оставалась неустойчивой, т.е. температура газа колебалась.
На следующем этапе в систему было включено корректирующее звено, и экспериментальным методом подбирался коэффициент, при котором система была бы устойчивой, и время регулирования было бы минимальным. Исходя из показаний графиков, и критерия Гаусса оптимальным коэффициентом КЗ является k=2.
Что касается самой среды моделирования, т.е. СИАМ, я могу сказать что она не смотря на неудобный интерфейс позволяет производить довольно сложные расчеты, если судить по документации, и позволяет увидеть результат моделирования конкретной системы в виде графика. Также ее плюсом является простота в эксплуатации и небольшие требования к вычислительной машине.
Похожие работы
-
Автоматизация процесса смешивания
Содержание Аннотация Задание Введение Технологический процесс, к которому прилагается схема автоматизации Функциональная схема автоматизации Заключение
-
Автоматические регуляторы
1. и законы регулирования Автоматическим регулятором называется устройство, обеспечивающее в системах автоматического регулирования (АСР) поддержание технологической величины объекта, характеризующей протекание в нем процесса около заданного значения путем воздействия на объект.
-
Исследование системы автоматического управления 2
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ Теория автоматического управления НА ТЕМУ: Исследование системы автоматического управления План Введение Основная часть
-
Стабилизизация температуры воздуха в теплицах
Методы стабилизации температуры воздуха в остеклённых блочных теплицах с водяной системой обогрева, где температура воздуха регулируется за счёт изменения температуры теплоносителя с помощью смесительного клапана. Принцип автоматического управления.
-
Многоконтурные системы регулирования
Структурная схема двухконтурной каскадной системы. Выбор типов стабилизирующего и корректирующего регуляторов каскадных АСР, определение оптимальных значений их настроечных параметров. Комбинированные АСР с комбинированным принципом регулирования.
-
Система автоматического управления стабилизации уровня вибраций
Построение элементарной схемы и исследование принципа работы системы автоматического управления, ее значение в реализации способа поднастройки системы СПИД. Основные элементы системы и их взаимосвязь. Анализ устойчивости контура и его оптимальных частот.
-
Проект системы автоматического управления температуры печи
Особенности системы автоматического управления температуры печи, распространенной в современном производстве. Алгоритм системы управления температуры печи. Устойчивость исходной системы автоматического управления и синтез корректирующих устройств.
-
Анализ системы автоматического регулирования температуры теплоносителя в агрегате АВМ
Устройство, особенности работы, функциональная схема и анализ системы автоматического регулирования температуры теплоносителя в агрегате витаминизированной муки (АВМ). Оценка зависимости статической ошибки от изменения управляющего воздействия на АВМ.
-
Анализ системы автоматического регулирования температуры приточного воздуха в картофелехранилище
Функциональная схема системы автоматического регулирования температуры приточного воздуха в картофелехранилище. Определение закона регулирования системы. Анализ устойчивости по критериям Гурвица и Найквиста. Качество управления по переходным функциям.
-
Разработка и исследование динамических характеристик САУ мехатронными модулями
Разработка конструктивной, функциональной, структурной схемы заданной системы автоматического управления (САУ). Анализ устойчивости, качества и точности САУ. Синтез корректирующего устройства и аналоговой системы. Анализ и оценка синтезированной САУ.