4.5 Инженерный синтез основной системы регулирования
    Любая система регулирования должна поддерживать регулируемую величину с наименьшими отклонениями от заданного значения. На практике чаще всего требуемая точность работы может быть достигнута за счет повышения чувствительности регулятора к отклонениям регулируемой величины. Однако это может привести к возникновению колебаний в замкнутой системе автоматического регулирования и потере устойчивости. В связи с этим обеспечивание устойчивости при всех встречающихся на практике режимах работы объекта автоматизации (для данной курсовой работы = это автоматизации котлоагрегата) является первоочередной задачей проектирования, наладки и эксплуатации систем регулирования.
    Имеется котлоагрегат (ОУ). Вода, проходя через котлоагрегат, нагревается паром с регулируемым расходом. Необходимо синтезировать робастную систему автоматического регулирования температуры воды на выходе котлоагрегата. Управляемой величиной Y будет температура воды на выходе, а управляющим воздействием U - расход пара на котлоагрегат (процент открытия клапана на трубопроводе пара).
    Исходные данные:
    U=1
    Y= 1+0.01*n=1+0.01*22=1.22, где n - номер варианта
    Транспортное запаздывание:
    ?=2+n/4=2+22/4=7.5
    Постоянная времени
    T=10+n/4=10+22/4=15.5
    Программный пакет Р2_0 имитирует работу одноконтурной линейной САР. Канал ОУ в нем задан инерционным звеном первого порядка
     Рис.1 Структурная схема одноконтурной линейной системы автоматического регулирования стабилизации с ПИ - регулятором. XY - приведенное возмущение; YZ - заданное значение; X1 - контролируемое значение; X2 - шумы в канале возмущения; X3 - шумы в канале управления. Блоки 1...4 - блоки формирования воздействий XY, X1, X2, X3 можно задать с помощью меандра или синусоиды, их параметры - амплитуда и полупериод колебаний. Блок 5 - блок формирования YZ (задание). Блок 6 - компенсатор возмущения (KB) Х1 - пропорциональное звено, если равно 0, то KB не работает. Блок 7- канал управления - инерционное звено первого порядка, описывается тремя параметрами:
    K1- коэффициент усиления;
    T1- постоянная времени;
    R1 - транспортное запаздывание. Блок 8- канал передачи возмущения X1 - инерционное звено первого порядка. Параметры: K2, T2, R2. Блок 9- измеритель величины. Параметры: К3, Т3, R3. Если T2=R2, то непрерывное автоматическое измерение. Блок 10- ПИД-регулятор. Передаточная функция: - K0 (1+L0/p+ R0*р).
    K0- коэффициент усиления;
    L0- постоянная интегрирования;
    R0 - постоянная дифференцирования. 4.5.1 Анализ реакций нерегулируемого объекта управления на типовые воздействия. Строим график переходного процесса (рис.2) при подаче на вход ОУ - меандра. Для этого задаем входное воздействие с помощью звена X3. При этом обнуляем приведенное возмущение ХУ и отключаем ПИ - регулятор. Рис.2 Переходной процесс при подаче на вход - меандра
    Строим график переходного процесса при подаче на вход ОУ - синусоиды. Входное воздействие задаем с помощью звена X3, и обнуляем приведенное возмущение ХУ и отключаем ПИ - регулятор.
    Рис.3 Переходной процесс при подаче на вход - синусоиды
    
    4.6 Строим (рис.4) амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) ОУ (инерционного звена первого порядка). ............