Уравнения исполнительного механизма, датчика и регулятора

Уравнение исполнительного механизма, обеспечивающего перемещение регулирующего клапана

,

где с – постоянная времени, мм/В – коэффициент преобразования.

Уравнение датчика давления пара в уравнительном коллекторе

,

где – напряжение на выходе датчика, соответствующее фактическому давлению пара в уравнительном коллекторе, В; В/(кгс/см²) – коэффициент усиления датчика давления.

Уравнение задатчика давления пара в уравнительном коллекторе

,

где – сигнал рассогласования между заданным и фактическим давлением в уравнительном коллекторе, который поступает на вход регулятора, В; В – сигнал задатчика; – коэффициент усиления задатчика.

В общем виде уравнение регулятора, реализующего пропорционально-интегральный (ПИ) закон управления, может быть представлено как

,

где – постоянная времени интегрирующего канала регулятора, с;

– коэффициент усиления пропорционального канала регулятора;

– управляющий сигнал на выходе регулятора, В.

Параметры регулятора подлежат определению.

Значения величин на номинальном режиме:

кгс/см²; кг/с; кг/с; кг/с;

кг/с; кгс/см²; кгс/см²;

В; В; В; В; мм.

Значение для заданного режима:

= 35 кгс/см²;

 

Структурная схема системы управления

По заданным уравнениям, представленным в причинно-след-ственной форме, составим структурную схему системы управления давлением пара устройства уплотнения;

Структурная схема объекта управления (уравнительный коллектор)

Уравнение:

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 1:

Рис. 1.

Уравнение:

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 2:

Рис. 2.

Уравнение:

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 3:

Рис. 3.

Уравнение:

.

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 4:

Рис. 4.

Уравнение:

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 5:

Рис. 5.

Уравнение:

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 6:

Рис.6.

Уравнение:

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 7:

Рис. 7.

 

Структурная схема исполнительного механизма, датчика и регулятора

Уравнение:

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 8:

Рис.8.

 

Уравнение:

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 9:

Рис.9.

Уравнение:

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 10:

Рис.10.

Уравнение:

на структурной схеме представляется в виде, приведенном на рисунке 11:

Рис.11.

 

Общая структурная схема

Общая структурная схема, реализованная в среде Simulink, представляется в виде, приведенном на рисунке 12:

Рис.12.