Настройки ПИД-регуляторов
   
ГЛАВНАЯ ОБО МНЕ СТАТЬИ ТВОРЧЕСТВО КНИГИ КОНТАКТЫ

Настройки ПИД-регуляторов

Настройки ПИД-регуляторов Современный этап развития автоматизации теплоэнергетики характеризуется внедрением новой элементной базы — микропроцессорной техники. С одной стороны, новая техника позволяет реализовать более сложные структуры регулирования, но, с другой стороны, требует учета особенностей цифровой техники. В настоящее время в АСУ ТП всё шире используется самый совершенный из линейных законов регулирования — ПИД (пропорционально — интегрально — дифференциальный). В одноконтурных АСР ПИД — регуляторы составляют 64%, в двухконтур- ных-36%.

С целью выбора приемлемого для применения в практике наладочных работ проведено исследование методов поиска оптимальных параметров настроек (ОПН) ПИД — регуляторов. Этим методам посвящено 112 работ. Для анализа было отобрано 8 расчетных методов поиска ОПН по переходным характеристикам (кривым разгона) объекта регулирования, как наиболее широко используемых на практике: метод ВТИ; Рейниша; методы Чин, Хронс, Ресвик I, II; метод фирмы Hartmann & Braun; Лейкина; Копеловича, Опельта и 3 экспериментальных метода: метод «Кузбасс», Циглера — Никольса и фирмы Hartmann & Braun.

Исследование проводилось на примере автоматической системы регулирования (АСР) температуры промежуточного перегрева пара кот- лоагрегата. Система представляет собой двухконтурную каскадную систему, в которой первый контур включает впрыскивающий пароохладитель и стабилизирующий регулятор. Второй контур рассматриваемой АСР представляет собой собственно промежуточный пароперегреватель и корректирующий регулятор.

Динамические характеристики объекта регулирования взяты по данным, полученным для наиболее тяжелого режима (минимальная нагрузка — 60% номинальной) работы вторичного пароперегревателя котла ТПЕ — 214 Новосибирской ТЭЦ — 5, т.к. на станции используется не самый экономичный способ регулирования температуры — впрыск, что при расходе конденсата на впрыск 1 т/ч снижает КПД блока на 0,2%. Эта концепция регулирования тем более требует оптимизации переходных процессов.

Большинство теплоэнергетических объектов — объекты с самовыравниванием, в том числе и температура перегретого пара.

Для оценки переходных процессов использованы принятые в теплоэнергетике критерии.

Используя математическую модель рассматриваемой автоматической системы регулирования, и настройки ПИД — регулятора, полученные различными методами, были получены переходные процессы.

При исследовании расчетных методов определения ОПН наиболее близким к оптимальному по критериям качества переходного процесса является переходный процесс, когда настройки определялись методом Рейниша.

При использовании настроек полученных другими 4 расчетными методами: Копеловича, Опельта, фирмы Hartmann & Braun, Чин, Хронс, Ресвик № II для определения настроек регулятора, при моделировании были получены расходящиеся переходные процессы. Данные методы были разработаны для другой структуры реализации ПИД — регулятора.

Т. к. техническое выполнение идеального дифференцирующего звена практически не осуществимо, то на практике, в промышленных регуляторах используется реальное дифференцирующее звено. Это следует учитывать при определении их оптимальных параметров настройки.

Для того чтобы свойства реального дифференцирующего звена приближались к свойствам идеального, необходимо одновременно увеличивать коэффициент передачи Кд и уменьшать постоянную времени

Тд так, чтобы их произведение оставалось постоянным: Тп = КдТд. Фирма Siemens принимает для ПИД — регуляторов коэффициент усиления дифференциатора Кд равным 5. Но при исследовании перечисленных выше 8 расчетных методов настройки ПИД — регуляторов при Кд равном 5 или 8-10 были получены расходящиеся переходные процессы, поэтому Кд был принят 1.

В некоторых случаях, когда неизвестны параметры объекта регулирования и требуется определить оптимальные параметры настройки регулятора, или требуется проверить оптимальность полученных настроек, а также скорректировать начальные параметры настройки регулятора, с целью получения оптимального переходного процесса, используются экспериментальные методы настройки.

Исследования экспериментальных методов определения оптимальных параметров настройки ПИД — регуляторов проводились при заданном максимальном Кд равном 8-10.

Выполненные исследования показывают, что необходимость применения реального регулятора уменьшает точность регулирования по сравнению с идеальным регулятором. Тем не менее преимущество ПИД — регуляторов перед ПИ — регуляторами остаётся бесспорным.

Метод «Кузбасс» и метод Циглера — Никольса требует выведения системы автоматического регулирования на границу устойчивости для определения настроек регулятора, что очень часто недопустимо по условиям технологического процесса и очень часто невозможно выполнить технически.

В ходе исследований был модифицирован экспериментальный метод «Кузбасс» и назван методом НГТУ, который также как и метод фирмы Hartmann & Braun не требует вывода автоматической системы регулирования на границу устойчивости. Результаты исследований аналогичны полученным при исследовании метода фирмы Hartmann & Braun для поиска ОПН регулятора. Исходными для получения настроек являются оптимальные настройки ПИ — регулятора.

Предлагается в качестве экспериментального метода определения настроек регулятора использовать метод НГТУ и метод фирмы Hartmann & Braun, которые позволяют получить оптимальные настройки регулятора.

Возможно для определения начальных настроек ПИД — регулятора использовать метод Рейниша при Кд равном 1, в последующем проводя оптимизацию переходных процессов одним из экспериментальных методов: методом НГТУ или методом фирмы Hartmann & Braun.

Подписаться на новые статьи Подписаться на новые статьи

  Оставьте комментарий!
  Похожие статьи
А равнобедренный ли треугольник?
А равнобедренный ли треугольник?
Оказывается, что одна из сторон пирамиды Хеопса короче остальных
Куда летит время?
Куда летит время?
Почему в детстве время идет медленно, а с возрастом ускоряется?
Влияние компьютерных игр на память
Влияние компьютерных игр на память
Последние исследования по поводу влияние игр на внимание и память человка
Ринопластика
Ринопластика
Ринопластика - что это?
Культура
Книги и Литература
Интернет
Финансы
Спорт
Туризм
Товары
История
Мистика
Отношения
Семья
Ремонт
Игры
Мода
Медицина
Кулинария
Государство
Авто
Увлечения
Психология
Дизайн
Разное
Наука
Образование
ПнВтСрЧтПтСбВс
Может заинтересовать
Мама, успокойтесь!
Тютчев Как неожиданно и ярко
Пророк Некрасов
Встроенная мебель на заказ
Статистика

Индекс цитирования


© gfom.ru, Глеб Фомин, Культура, Искусство, Философия, 2019