Составление структурной схемы системы автоматического регулирования температуры теплоносителя в агрегате АВМ

2. Составление структурной схемы системы автоматического регулирования температуры теплоносителя в агрегате АВМ

Структурной схемой называется наглядное графическое изображение математической модели (математического описания) системы.

При математическом описании систему разбивают на отдельные звенья направленного действия, передающие воздействия только в одном направлении – с входа на выход.

На структурной схеме каждое звено изображается прямоугольником, внутри которого записывается математическое описание звена. Связи между звеньями структурной схемы изображаются линиями со стрелками, соответствующими направлению прохождения сигналов. Над линиями ставятся обозначения сигналов.

Составим структурную схему САР температуры теплоносителя в агрегате АВМ. Для этого получим передаточные функции всех элементов системы.

Уравнение сушильного барабана агрегата АВМ, как объекта управления:

 ,

где ,С – температура теплоносителя на выходе из барабана; ,С – температура наружного воздуха; Q, т/ч – подача топлива в теплогенератор.

В нашем случае передаточная функция системы по управляющему воздействию:

Передаточная функция по возмущающему воздействию:

Аналогичным образом получим передаточные функции остальных элементов.

Датчик температуры:

 ,

где , С – измеряемая температура; U, В – выходное напряжение измерительного усилителя.

Регулируемый орган (вентиль):

 ,

где , рад – угол поворота регулирующего элемента вентиля; Q, м/с – расход жидкости через вентиль.

Редуктор:

 ,

где ,  , рад – входной и выходной углы поворота.

Двигатель:

,

где U, В – напряжение управления; , рад – радиус поворота выходного вала.

Дифференциальный усилитель:

Составим структурную схему САР.

Рис.3 Структурная схема САР. температуры теплоносителя в агрегате АВМ.

3. Определение закона регулирования системы

Законом регулирования называют математическую зависимость, в соответствии с которой управляющее воздействие на объект формировалось бы безынерционным регулятором в функции от ошибки системы.

Закон регулирования во многом определяет свойства системы. Определим закон регулирования рассматриваемой САР. Для этого найдем передаточную функцию, определяющую взаимосвязь управляющего воздействия на объект и ошибки:

При последовательном соединении звеньев их передаточные функции перемножают:

Передаточная функция безынерционного регулятора примет вид:

Окончательно для безинерционного регулятора получаем:

В рассматриваемой системе применен интегральный закон регулирования.