Синтез цифровых нечетких регуляторов двухмерного объ­екта испаритель нагреватель парового котла

Ташкентский Государственный
Технический Университет имени И.А. Каримова
Факультет «Электроника и Автоматика»


КУРСОВАЯ
РАБОТА

По предмету: «Модели и алгоритмы управления интеллектуальных систем»

На тему: Синтез цифровых нечетких регуляторов двухмерного объ­екта испаритель нагреватель парового котла


Выполнил: студент группы
87-16 ИМТ
Якубов Сардор


Принял: доц. Мамиров
Уктам Фарходович


Ташкент 2020


План:
Введение
1. Синтез цифровых нечетких регуляторов двухмерного объ­екта “ испаритель + нагреватель парового котла
2. Структурная схема двухмерной системы автоматического управ­ления
Заключение
Список литературы.


Синтез цифровых нечетких регуляторов двухмерного объ­екта “ испаритель + нагреватель парового котла ⁹⁹ [68, 129]
Рассмотрим структурную схему двухмерного объекта управления “испаритель + нагреватель парового котла” (обведена пунктиром на рис.8.23). Данная модель рассмотрена в работе [153]. Регулируемыми переменными этого двухмерного объекта являются давление пара £Р_пар^в испарителе и температура пара &Т_пар на выходе нагревателя. Управляющими переменными являются расход топлива Дбу и рас­ход воды Ат_в. Расходы топлива Дбу,%, и воды Ат_в в модели приведены к относительным значениям, а выходными величинами являются ошибки поддержания давления ЬР^бар,, и температуры К, пара, выраженные в соответственно в барах и Кельвинах.



8.23 расм.
Серьезным недостатком одномерных систем автоматического управления параметрами многомерного объекта является влияние управления одним параметром на другие параметры объекта управле­ния. Так, управление давлением пара АР_пар в испарителе котла влияет на температуру пара ДТ на выходе нагревателя, а управление тем­пературой пара ДТ на выходе нагревателя влияет на давление пара ^па_Р^в испарителе котла.
Ниже изложен синтез регуляторов, работающих на базе нечеткой логики, для двухмерного объекта управления “испаритель + нагрева­тель парового котла” и отмечены преимущества применения таких регуляторов в системах автоматического управления параметрами та­кого
Уравнения объекта управления в матричной форме имеют вид
(8.22)
где
(8.23)
объекта.
передаточная матрица двухмерного объекта управления.
Передаточные функции в передаточной матрице двухмерного объекта управления получены в работе [101] по измерениям реального парогенератора.
Нагреватель- G
(8.24)
(8.25)
(8.26)
(8.27)
В качестве исполнительных устройств обычно используются уст­ройства типа “электродвигатель + регулируемый вентиль”. Так как постоянные времени электродвигателей значительно меньше посто­янных времени в идентифицированных передаточных функциях, то инерционностью исполнительных устройств можно пренебречь и за­писать их передаточные функции в виде
(8.28)
Передаточная матрица двухмерного объекта с исполнительными устройствами может быть записана следующим образом:
(8.29)
Для развязки контуров (для отдельного управления температурой пара ДГ на выходе нагревателя и давлением пара &Р_пар в испари­теле) введем перекрестные связи, определив матрицу перекрестных связей в R(8.30)
Структурная схема общего объекта управления с перекрестными связями приведена на рис.8.23.
Передаточная матрица общего объекта управления с перекрест­ными связями (передаточная матрица системы в разомкнутом состоя­нии) определяется (параметр преобразования по Лапласу sдля упро­щения записи опустим):
(8.31)
Если выполнить условия


то матрица G_QRстановится диагональной, а именно
(8.33)
и таким образом, собственные движения контуров не влияют друг на друга, система развязана по сигналам задающих переменных и воз­можно отдельное управление температурой пара ДТ^ на выходе на­гревателя и давлением пара ДР^ в испарителе. Передаточные функ­ции перекрестных связей в этом случае определяются
(8.34)
(8.35)