Разработка динамической модели параллельной работы электродвигателей в системах стабилизации, не связанных жестко с общей нагрузкой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Сухецкий, Александр Петрович

• Сухецкий, Александр Петрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Сухецкий, Александр Петрович

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ОБЩУЮ НАГРУЗКУ

1.1. Структурное построение систем с параллельно работающими на общую нагрузку двигателями

1.2. Параллельная работа двигателей на общую нагрузку в следящих системах (приводах)

1.3. Работа двигателей в составе параллельно работающих систем стабилизации, не связанных жестко с нагрузкой

1.4. Параллельная работа двигателей, не связанных жестко с нагрузкой, в составе одной системы стабилизации

1.5. Учет нелинейных свойств двигателей, не связанных жестко с нагрузкой при анализе динамики систем стабилизации

1.6. Выводы

2. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И СИСТЕМ, НЕ СВЯЗАННЫХ ЖЕСТКО С ОБЩЕЙ НАГРУЗКОЙ, КАК ЕДИНОГО ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ БОЛЕЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ

2.1. Особенности математического описания параллельной работы динамических объектов и систем, не связанных жестко с общей нагрузкой в окрестности рабочего режима

2.2. Динамика параллельной работы двух инерционных объектов, не связанных жестко с общей нагрузкой

2.3. Динамика параллельной работы п инерционных объектов, не связанных жестко с общей нагрузкой

2.4. Устойчивость и динамика параллельной работы п инерционных объектов с неидентичными параметрами, не связанных жестко с общей нагрузкой

2.5. Выводы

3. УЧЕТ НЕЛИНЕЙНЫХ СВОЙСТВ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ПРИМЕРЕ ЭГПА В СОСТАВЕ КС

3.1. ЭГПА: их принцип действия, разновидности и использование в составе КС

3.2. Разработка динамической модели ЭГПА для поиска и отработки оптимальных алгоритмов управления процессом перекачки газа

3.2.1. Основные статические зависимости, описывающие работу ЭГПА в стационарном режиме

3.2.2. Оценка инерционных свойств ГПА в момент подключения его к общей нагрузке68

3.2.3. Основные принципы, закладываемые в структуру динамической модели ЭГПА и

их реализация

3.2.4. Тестовые проверки

3.3. Моделирование работы двух неуправляемых ЭГПА на общую трубу

3.4. Выводы

4. ДИНАМИКА ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ УПРАВЛЯЕМЫХ ЭГПА ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ ОТДЕЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ (ПАРАМЕТРОВ) ЭГПА В СОСТАВЕ КЦ

80

4.1. Традиционная методика синтеза регулятора для системы стабилизации с инерционным исполнительным элементом при использовании ЛАЧХ разомкнутой системы

4.2. Разработка методики синтеза единого регулятора для системы стабилизации с параллельно работающими исполнительными элементами

4.2.1. Система с двумя исполнительными элементами

4.2.2. Система с числом исполнительных элементов более двух

4.3. Синтез цехового регулятора параллельно работающих ЭГПА для стабилизации выходных параметров газа

4.3.1. Оценка частотных свойств ЭГПА для разных выходных стабилизируемых параметров

4.3.2. Стабилизация выходного давления

4.3.3. Стабилизация степени сжатия

4.3.4. Стабилизация приведенного объемного расхода через ЭГПА

4.4. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка динамической модели параллельной работы электродвигателей в системах стабилизации, не связанных жестко с общей нагрузкой»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы:

Объекты и системы автоматического управления, работающие на общую нагрузку и не имеющие жесткой механической связи с ней, находят широкое распространение на практике. Сюда можно отнести работу силовых приводов синхронных генераторов, включенных на общую нагрузку; работу газоперекачивающих агрегатов (ГПА) на общий трубопровод и т.д. Важной особенностью рассматриваемых объектов и систем является их относительно невысокая инерционность. Как в электроэнергетике, так и в газотранспортных системах (на фоне относительно медленного изменения температуры транспортируемого газа) переходные процессы в двигателях, связанные с изменением общей нагрузки, с достаточной степенью точности могут быть представлены в виде решений дифференциальных уравнений первого порядка с постоянными коэффициентами [8-11,29]. Такое описание объектов, когда они в динамике ведут себя как апериодические звенья первого порядка, обычно получается путем целенаправленного синтеза управляющей части приводов, которые сами собой представляют замкнутые структуры. При этом динамика приводных двигателей в них описывается гораздо более сложными зависимостями [10], чем дифференциальное уравнение первого порядка. Настройка приводов под апериодический характер переходных процессов является общепринятой и представляется естественной.

Как правило, организация управления параллельной работой подобных однотипных устройств не вызывает затруднений. Однако в настоящее время начинают выдвигаться новые, дополнительные требования к качеству управления параллельной работой динамических объектов и систем на общую нагрузку. Так, например, быстродействие ГПА компрессорных цехов на газопроводах оказывается недостаточным при резких скачках давления газа в трубопроводе, что приводит к необходимости байпассирования, что, в свою очередь, приводит к

большим энергетическим потерям при перекачке газа. Начинают разрабатываться системы, в которых в параллель должны работать разнотипные агрегаты. Например, проектируются малые тепловые электростанции для удаленных поселков в районах месторождений газа и нефти, работающие на транспортируемом сырье с разнотипными генераторами, работающими параллельно. Разрабатываются системы гарантированного питания, для которых включение и отключения одного из генераторов в зависимости от потребляемой нагрузки является штатным режимом.

Для этих, завязанных на общую нагрузку систем, важным фактором является качество процессов управления и устойчивость. Для решения подобных задач требуется разработка математической модели, описывающей параллельную работу динамических объектов и систем на общую нагрузку, как объекта управления системы более высокого уровня. Знание особенностей динамики подобного сложного объекта обеспечивает возможность исследования динамики всей системы как аналитически, так и путем цифрового моделирования.

В основном это системы стабилизации скорости вращения двигателей [2], при которой обеспечиваются заданные параметры нагрузки. Здесь часто возникают проблемы, связанные с синхронным и синфазным вращением валов двигателей, распределением нагрузки между двигателями, устойчивостью и качеством работы всей системы. В литературе встречаются отдельные частные проработки по анализу динамики подобных систем [2], однако единый подход отсутствует.

Требует также специального рассмотрения анализ и синтез параллельно работающих на общую нагрузку систем гарантированного питания и электроприводных газоперекачивающих агрегатов (ЭГПА). Частично эти вопросы отражены в базовых работах по электроэнергетике (работы Веникова В.А и др.), где в основном рассматриваются «быстрые» процессы в электрических системах, объединенных в единую сеть. Существующие методики не рассматривают

параллельную работу однотипных систем и разнотипных систем с системой стабилизации на общую нагрузку.

Для этой цели необходимо разработать математическое описание и модель параллельно работающих систем и провести анализ и синтез различных режимов.

Целью диссертационной работы является исследование динамики параллельной работы инерционных объектов и систем, не связанных жестко с общей нагрузкой и на основе полученных результатов - разработка и исследование динамических свойств модели параллельно работающих электроприводных газоперекачивающих агрегатов (ГПА) в составе компрессорного цеха (КЦ) во всех режимах (стабилизация выходных параметров, подключение к нагрузке, выравнивание нагрузки между ГПА) для повышения эффективности надежности и качества систем, а также построение имитатора КЦ.

В соответствии с указанной целью определены следующие задачи:

1. Обзор особенностей параллельной работы двигателей на общую нагрузку, включающий структурное построение систем с параллельно работающими на общую нагрузку двигателями, принципы параллельной работы двигателей в следящих системах; анализ работы двигателей в составе параллельно работающих систем стабилизации, не связанных жестко с нагрузкой в системах стабилизации; рассмотрена параллельная работа двигателей, не связанных жестко с нагрузкой, в составе одной системы стабилизации; анализ динамики систем стабилизации с учетом нелинейных свойств двигателей;

2. Исследование параллельной работы динамических объектов и систем, не связанных жестко с общей нагрузкой: моделирование, анализ динамики и устойчивости двух и п инерционных объектов с неидентичными параметрами;

3.Анализ динамики и устойчивости систем стабилизации с параллельно работающими двигателями, не связанными жестко с нагрузкой, при разбросе их параметров и нелинейного вида статических характеристик;

Разработка динамической модели ЭГПА, анализ переходных процессов, моделирование параллельной работы неуправляемых ЭГПА.

4. Разработка модели параллельно работающих электроприводных

газоперекачивающих агрегатов (ЭГПА) в составе компрессорного цеха (КЦ) и

синтез цехового регулятора для стабилизации следующих выходных

параметров:

- выходное давление,

- степень сжатия,

- приведенный объемный расход газа

Достоверность теоретических разработок подтверждена вычислительными экспериментами, результаты которых позволяют сделать вывод о работоспособности предлагаемых методов анализа и синтеза нелинейной системы стабилизации объектов, работающих на общую нагрузку, и адекватности получаемых моделей. Научная новизна

• 1. Разработана методика анализа устойчивости и качества управления параллельной работой электродвигателей, как линейных и нелинейных инерционных объектов на общую нагрузку.

• 2. Предложена и обоснована структурная схема динамической модели ЭГПА как инерционного объекта управления для стационарного режима перекачки газа.

• 3. Разработана общая модель системы стабилизации для п параллельно работающих ЭГПА, проведен анализ условий устойчивой работы таких систем для разных стабилизируемых параметров.

Практическая значимость:

Разработанная динамическая модель ЭГПА позволяет имитировать работу КЦ как в неуправляемом режиме, так и в управляемом, что позволяет строить эффективные тренажеры для отыскания оптимальных режимов управления КЦ,

обучения персонала, тестирования и наладки аппаратуры, контроля и управления объектом.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на 5-й научной конференции «Управление и информационные технологии» (УИТ-2008) (Санкт-Петербург, 2008), на XVII Международном научно-техническом семинаре «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации» (Алушта, 2008), на Международной научной конференции «Теория и практика построения и функционирования АСУ ТП» (Москва, 2008), на XVIII Международном научно-техническом семинаре «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации» (Алушта, 2009), на XIX Международном научно-техническом семинаре «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации» (Алушта, 2010), на X Международной Четаевской конференции «Аналитическая механика, устойчивость и управление (Казань, 2012)».

Публикации. По результатам исследований автором опубликовано 8 работ. Из них две работы опубликованы в журналах из Перечня ВАК.

Содержание работы.

В первом разделе рассматриваются принципы и особенности построения систем с параллельно работающими двигателями на общую нагрузку. Рассмотрена работа двигателей в следящих системах, существует два основных способа соединения электродвигателей: последовательное и параллельное. Показано что при параллельной работе систем стабилизации, не связанных жестко с нагрузкой, перераспределение мощностей между двигателями осуществляется изменением уставок после достижения в системе синхронной работы. Обосновывается

необходимость исследования динамических свойств систем с параллельно работающими на общую нагрузку двигателями.

Во втором разделе предложены: динамическая модель параллельной работы объектов произвольного порядка на общую нагрузку; показано, что статизм системы из п параллельно работающих на общую нагрузку одинаковых динамических объектов при равенстве управляющих сигналов в п раз меньше статизма при работе одного объекта на ту же нагрузку; анализ устойчивости системы из п параллельно работающих на общую нагрузку инерционных объектов не зависит от их количества и от параметров самих объектов; устойчивость системы из п параллельно работающих на общую нагрузку объектов (приводов) выше первого порядка будет зависеть как от количества параллельно работающих объектов, так и от их динамики, что следует учитывать при выборе параметров общего регулятора объектов, вырабатывающего единую уставку для этих объектов.

В третьем разделе построена модель и проведено исследование работы как одного ЭГПА, так и анализ динамики параллельной работы ЭГПА. Смоделированные динамические модели неуправляемого и управляемого ЭГПА полностью соответствуют реальным компрессорам 280-11-1(2) и 220-11-1СМП соответственно и могут применяться для имитации и дальнейшего изучения процессов, происходящих при подключении электроприводных ГПА к трубе. Для реализации математических моделей была использована современная исследовательская среда МайаЬ и в частности пакет 81шиПпк. Проведено моделирование параллельной работы двух и трех ЭГПА как в простейшем представлении в виде апериодических или колебательных звеньев, так и при полном математическом описании работы ЭГПА в режимах перераспределения нагрузки между ЭГПА.

В четвертом разделе диссертации рассмотрена структура цехового регулятора при стабилизации отдельных показателей ЭГПА в составе КЦ.

Стабилизатор представляет собой И-регулятор с фиксированными настройками. Получены оптимальные параметры настройки И-регулятора. Структуры стабилизаторов степени сжатия и приведенного объемного расхода через ЭГПА совпадают со структурой стабилизатора давления. Исследования динамики работы систем со стабилизаторами указывают на возможность повышения их быстродействия, что может позволить уменьшить периоды включения байпасов и уменьшению затрат на перекачку при относительно быстрых изменениях расхода газа.

В заключении приводятся основные результаты работы.

1. ОСОБЕННОСТИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ НА

ОБЩУЮ НАГРУЗКУ

1.1. Структурное построение систем с параллельно работающими на общую нагрузку двигателями

Параллельная работа двигателей на общую нагрузку в практике автоматического управления встречается довольно часто. Причин использования таких включений исполнительных двигателей может быть множество. Например, в следящих системах (приводах) это массогабаритные проблемы при техническом воплощении системы и требования уменьшения общего момента инерции вращающихся частей; для систем бесперебойного питания (СБП) это - повышение надежности системы и увеличение моторесурса двигателей в условиях значительных колебаний нагрузки в течение суток. Схожие проблемы возникают и при эксплуатации электроприводных газоперекачивающих агрегатов (ЭГПА) на компрессорных станциях (КС).

В технической литературе не обнаруживается единого подхода, применяемого при анализе и синтезе систем с параллельно работающими двигателями на общую нагрузку. При этом неважно, какой тип двигателей необходимо рассматривать. Это могут быть электрические двигатели, газотурбинные, паровые турбины и т.д. Объясняется это характером связей двигателей с общей нагрузкой.

В следящих системах (СС) нагрузка жестко связана с валами двигателей и последние ведут себя в динамике как единое целое устройство. При этом описать движения такого устройства, если имеются уравнения движения каждого входящего в структуру двигателя, не представляет труда [2-5].

Совсем иначе ведут себя системы с параллельно работающими двигателями, если их валы не имеют жесткой связи с общей нагрузкой.

На практике очень широко распространены объекты и системы автоматического управления, которые работают на общую нагрузку и не имеют с ней жесткой механической связи. К таким объектам можно отнести работу силовых приводов синхронных генераторов, включенных на общую нагрузку; работу газоперекачивающих агрегатов (ГПА) на общий трубопровод и т.д. Невысокая инерционность - важная особенность рассматриваемых объектов и систем. Переходные процессы в двигателях, связанные с изменением общей нагрузки, как в электроэнергетических системах, так и в газотранспортных системах (на фоне относительно медленного изменения температуры транспортируемого газа), с достаточной степенью точности могут быть представлены в виде решений дифференциальных уравнений первого порядка с постоянными коэффициентами [8-11,29]. Путем целенаправленного синтеза управляющей части приводов получается описание объектов, которое соответствует динамике апериодических звеньев первого порядка. Сами приводы при этом представляют собой замкнутые структуры. Динамика приводных двигателей в них описывается гораздо более сложными зависимостями [10], чем дифференциальное уравнение первого порядка. Апериодический характер переходных процессов приводов является общепринятым и естественным.

На практике организация управления параллельной работой подобных однотипных устройств не вызывает затруднений. В настоящее время выдвигается ряд новых, дополнительные требований к качеству управления параллельной работой динамических объектов и систем на общую нагрузку. Например, большие энергетические потери при перекачке газа, из-за недостаточного быстродействия ГПА компрессорных цехов на газопроводах, когда при резких скачках давления газа в трубопроводе возникает необходимость байпассирования. Разрабатываются системы, когда параллельно должны работать разнотипные агрегаты. Таким примером могут служить малые тепловые электростанции для удаленных поселков в районах месторождений газа и нефти, работающие на

транспортируемом сырье с разнотипными генераторами, работающими параллельно. Разрабатываются системы гарантированного питания, для которых штатным режимом является включение, отключение одного из генераторов в зависимости от потребляемой нагрузки.

Для такого рода систем, завязанных на общую нагрузку, важным фактором является качество процессов управления и устойчивость. Поэтому необходима разработка математической модели, описывающей параллельную работу динамических объектов и систем на общую нагрузку, как объекта управления системы более высокого уровня. Изучение особенностей динамики подобного сложного объекта обеспечит возможность исследования динамики всей системы как аналитически, так и путем цифрового моделирования.

В литературе встречаются отдельные частные проработки по анализу динамики подобных систем [2], однако единый подход отсутствует. В основном это системы стабилизации скорости вращения двигателей [2], при которой обеспечиваются заданные параметры нагрузки. В таких системах возникают проблемы, которые связанны с синхронным и синфазным вращением валов двигателей, распределением нагрузки между двигателями, устойчивостью и качеством работы всей системы.

Ниже более подробно рассматриваются известные подходы при анализе динамики систем с параллельно работающими двигателями на общую нагрузку.

1.2. Параллельная работа двигателей на общую нагрузку в следящих системах (приводах)

Следящая система (СС) представляет собой замкнутую активную динамическую систему, управляющую перемещением объекта регулирования. При этом регулируемая величина, с той или иной степенью точности, воспроизводит приложенное к системе управляющее воздействие (уставку). На

Рис. 1.1 представлена обобщенная функциональная схема СС с параллельно работающими двигателями через единый редуктор на общую нагрузку. Таким образом осуществляется жесткая связь валов двигателей с общей нагрузкой. На рис. 1.1 введены обозначения: УПУ - усилительно - преобразовательное устройство, УМ - усилитель мощности, ДВ - двигатель.

На практике применяются два возможных способа управления исполнительным двигателем (ИД) силовой части следящей системы: управление скоростью вала ИД (первый тип силовой части) и управление моментом, развиваемым ИД (второй тип силовой части) [2].

Рис. 1.1. Обобщенная функциональная схема СС с параллельно работающими двигателями на общую нагрузку.

Угловые скорости и углы поворотов двигателей принципиально равные

(1.1).

<Р\ =<Р2 =- = <Рп

й>,=0>2= - =

(1.1)

В многодвигательных СС каждый ИД имеет отдельную механическую передачу и вращающие моменты (М) от ИД прикладываются к единому для всех двигателей объекту регулирования.

Многодвигательные СС применяют чаще всего для управления крупногабаритными объектами, когда размещение нескольких двигателей и редукторов не связано с конструктивными трудностями.

Использование многодвигательных СС имеет ряд преимуществ. В таких системах уменьшается нагрузка в каждой кинематической цепи, связывающей ИД с валом объекта регулирования, что позволяет уменьшить величину модуля шестерен и, следовательно, повысить плавность передачи. Симметричное расположение коренных шестерен относительно погона (ведомая шестерня, с которой сцеплены одновременно несколько ведущих шестерен от ИД) позволяет уменьшить нагрузку на подшипники и разгрузить опоры. Суммарный момент инерции (3) нескольких ИД одинаковой мощности (Ы) меньше момента инерции ИД, мощность которого равна сумме мощностей этих ИД (1.2):

Ман1 = МШ(2 =... = мин„

Х-4, <Л

<=1

(1.2)

Применение многодвигательных систем дает возможность на базе ограниченного числа ИД создавать СС в широком диапазоне мощностей. Управление несколькими ИД может осуществляться как от одного общего, так и отдельно для каждого ИД усилителя мощности. При управлении несколькими ИД

от одного усилителя мощности могут применяться два основных способа соединения ИД.

Первый способ характеризуется тем, что все ИД развивают одинаковые моменты. Такому способу отвечает последовательное соединение электродвигателей постоянного тока с независимым возбуждением (см. Рис. 1.2), когда через якори всех ИД протекает один и тот же ток.

ИД 1 ИД 2 идк

I I

Рис. 1.2. Последовательное соединение ИД.

СОл

аъ

со

N

Рис. 1.3. Параллельное управление электродвигателями от единого УМ.

При втором способе соединения ИД с общим усилителем мощности скорости всех ИД при отсутствии каких-либо нагрузок на их валах равны между собой. Такому способу отвечает параллельное соединение электродвигателей постоянного тока с независимым возбуждением (см. Рис. 1.3), когда к якорям всех ИД приложено одно и то же напряжение усилителя мощности. При этом сохраняется условие (1.3):

сох = со2 =... = сом (1.3)

На практике применяются оба названных способа соединения ИД с усилителем мощности как раздельно, так и в комбинации друг с другом.

При проектировании многодвигательных СС необходим тщательный анализ его динамики и, прежде всего, учет особенностей системы: усилитель мощности -исполнительный двигатель - объект регулирования. Существенное влияние на динамику многодвигательной СС оказывают люфты и упругие деформации в кинематических цепях, связывающих ИД с исполнительным валом. Ошибки при проектировании многодвигательных СС могут привести к нарушению нормального функционирования СС, поломке металлических конструкций, а также к неравномерному распределению моментов нагрузки между отдельными двигателями. Последнее ведет к недогрузкам одних двигателей и перегрузке других.

Исследование динамики СС можно проводить различными методами. Выбор того или иного метода в значительной мере зависит от особенностей структурной схемы системы. Если система содержит ряд параллельных цепей обратных связей, охватывающих одну и ту же последовательность звеньев, то бывает удобно использовать обратные логарифмические амплитудно-частотные характеристики (ЛАЧХ) [2].

Применение обратных ЛАЧХ при определенном навыке и позволяет предвидеть некоторые конечные результаты. Последнее особенно важно при проектировании СС, так как конечная цель проектирования - определение

передаточных функций корректирующих устройств, вводимых в систему для придания ей требуемых динамических свойств.

Методика расчета СС с параллельно работающими двигателями, когда их валы жестко соединены с общей нагрузкой достаточно подробно излагается в [2].

1.3. Работа двигателей в составе параллельно работающих систем стабилизации, не связанных жестко с нагрузкой

Подобная задача рассматривается с общих позиций в работах В.А.Веникова и его последователей [8-11], как параллельная работа электростанций на общую нагрузку. Однако предлагаемое в этих работах математическое описание приводит к неопределенности в случаях идентичности параметров рассматриваемых электростанций. В последующих работах [34-38] эта неопределенность в математическом описании параллельной работы двух систем на общую нагрузку без механической связи с ней была снята. В этих работах путем моделирования была проанализирована работа как двух, так и трех параллельно работающих на общую нагрузку систем с идентичными параметрами и с учетом их разброса. Подобные структуры испытывались и на физических макетах [34-38].

Особенности работы подобных структур удобно показать на структуре системы бесперебойного питания (СБП), в которую входит несколько параллельно работающих систем стабилизации частоты вращения двигателей. Системы стабилизации приводят во вращение синхронные генераторы, вырабатываемая энергия которых уходит в общую сеть к общей нагрузке [34-38].

На Рис. 1.4 показана обобщенная функциональная схема подобной системы. Здесь перераспределение мощностей между двигателями осуществляется изменением уставок после ввода систем в синхронизм. В [19] показывается, что в установившемся режиме сох =со2 = ... = соп. При этом фазовые сдвиги ср между валами могут меняться в процессе работы, но не должны превышать 90°.

Рис. 1.4. Обобщенная функциональная схема системы бесперебойного

питания.

Для отыскания общих закономерностей и свойств параллельной работы систем стабилизации скорости вращения двигателей постоянного тока, работающих на общую нагрузку, в случае, когда нагрузкой являются синхронные генераторы, в [19] рассматривается упрощенный вариант якорного управления двигателем постоянного тока. Этот вариант анализа приводит к линейным дифференциальным уравнениям, описывающим динамику систем стабилизации.

Система уравнений (1.4), описывающая динамику системы стабилизации скорости вращения двигателя, содержит индуктивность якоря (Ья), которую в первом приближении считается равной 0. Нагрузка представляется в виде механического момента на валу (М„). Константа (С) при независимом возбуждении полностью зависит от параметров двигателя и напряжения возбуждения; усилительно-преобразовательное устройство (кус) в первом приближении считается безынерционным.

ия=1я-гя+Ья-^- + с2-а)дв,

Мдв=с-К>

(1.4)

ш

иу = кус-{иуст-ктг-содвх

где иу- напряжение управления, /я-ток якоря, ыдв- частота вращения двигателя, Мдв - момент, развиваемый двигателем, ^-сопротивление якоря, Ья-индуктивность якоря («0), с- константа, момент инерции, Мн-момент

нагрузки, Кус -коэффициент передачи усилительно-преобразовательного устройства, Ктг -коэффициент передачи датчика частоты вращения вала двигателя (тахогенератора), иуст -напряжение уставки.

На рис. 1.5 представлена структурная схема системы стабилизации и дается расшифровка обобщенных коэффициентов.

и.

уст +

V V 1

Кс К« + 1 + рт,в

0)л,

Рис. 1.5. Структурная схема системы стабилизации.

На схеме Рис. 1.5 постоянная времени двигателя Тдв=коэффициенты

Таким образом, в упрощенном варианте система стабилизации представляет собой линейную систему первого порядка, которая приводится к виду, показанному на рис. 1.6.

К, К

м;

и.

уст +

1 + рТ

со,„

Рис. 1.6. Преобразованная структурная схема системы стабилизации.

На схеме кс = -—/с ^ >—; Т = -—т ^ —; = ■

1 + к кЛ \ + к кАк к кА0 + к кл к )

ус дв тг ус дв тг ус дв\ ус дв тг'

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сухецкий, Александр Петрович, 2013 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Вешеневский С.Н., Характеристики двигателей в электроприводе.-М., Энергия, 1977. -432 с.

2. Блейз Е.С., Зимин A.B., Иванов Е.С., Следящие приводы: Т1: Теория и проектирование следящих приводов. Под ред. Б.К. Чемоданова. - М., МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1999. - 904с.

3. Проектирование следящих систем двустороннего действия/ И.Н. Егоров, Б.А. Жигалов, B.C. Кулешов и др. - Под ред. B.C. Кулешова. - М., Машиностроение, 1980. - 300 с.

4. Автоматизированное проектирование следящих приводов и их элементов/ Под ред. В.Ф. Казмиренко. - М.: Энергоатомиздат, 1984. -240с.

5. Динамика многодвигательных следящих систем./ Под ред. Л.А. Сенько. -М.: Машиностроение, 1983. -265 с.

6. Арменский Е.В., Электромашинные устройства автоматики : Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Автоматика и телемеханика" / Е.В. Арменский, И.В. Кузина, Г.Б. Фалк - Москва : Высшая школа, 1986 .— 247 с.

7. Арменский Е.В., Фалк Г.Б. Электрические микромашины.- М.: Высшая школа, 1985. - 250 с.

8. Веников В.А. Математические основы теории автоматического управления режимами электросистем : учебное пособие для энергетич. вузов и фак. / В.

A. Веников, И. В. Литкенс .— М. : Высш. шк., 1964 .— 202 с.

9. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах / В.А. Веников .— 3-е изд., перераб. и доп .— Москва : Высшая школа, 1978.-415 с.

Ю.Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах / В.А. Веников .— 4-е изд., перераб. и доп.— Москва : Высшая школа, 1985.- 536 с.

11.Веников В. А., Регулирование напряжения в электроэнергетических системах / В.А. Веников, В.И. Идельчик, М.С. Лисеев.— Москва: Энергоатомиздат, 1985.- 214 с.

12. Мееров М.В. Системы многосвязного регулирования. М.: «Наука» Гл. ред. физ.-мат. лит., 1967 г.

13. Воронов A.A. Основы теории автоматического регулирования и управления: Учеб.пособие для вузов / Воронов A.A. ; A.A. Воронов, В.К. Титов, Б.Н. Новогранов .— Москва : Высшая школа, 1977 .— 519 с.

14. Теория автоматического управления : учебник для втузов / под общ.ред. А.

B. Нетушила; [Л. С. Гольдфарб, А. В. Балтрушевич, Г. К. Круг и др.].— М. : Высш. шк., 1968.-340 с.

15. Удерман Э. Г. Метод корневого годографа в теории автоматических систем .— Москва : Наука, 1972. - 250 с.

16. Дьяконов В.П. Matlab 6/6.1/6.5 +Simulink 4/5 в математике и моделировании. Полное руководство пользователя. - М., Солон-Пресс, 2003. -576с.

17. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB. - Санкт-Петербург: Питер, 2000. - 152 с.

18. Герман-Галкин С.Г., Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. -СПб.,Корона принт, 2001. -320с.

19. Колосов О.С., Подольский Д.С. Разработка и исследование динамической модели параллельно работающих электромеханических систем гарантированного питания // Известия Тульского государственного университета. - 2006. - № 9. - С. 100-114.

20. Алиев P.A., Белоусов В.Д., Немудров А.Г., Трубопроводный транспорт нефти и газа. М., Недра, 1988. -368 с.

21. Колосов О.С., Подольский Д.С. Устойчивость и качество параллельно работающих электромеханических систем гарантированного питания // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2007. - № 1. - С. 54-56.

22. Колосов О.С., Подольский Д.С., Сухецкий А.П. Динамика параллельно работающих на общую нагрузку автоматических систем. // Теория и практика построения и функционирования АСУ ТП: Труды Международ, науч. конф. — М.: Издательский дом МЭИ, 2008. - С.66-71.

23. Колосов О.С., Сухецкий А.П. Динамика компрессорных станций с параллельно работающими газоперекачивающими агрегатами разного типа. // Управление и информационные технологии (УИТ-2008): Доклады 5-ой научной конференции, Санкт-Петербург, 14 - 16 окт. 2008 г./СПбГЭТУ «ЛЭТИ», СПб, 2008, в 2-х т. Т.2. С. 89 -94.

24. Колосов О.С., Сухецкий А.П. Динамическая модель параллельно работающих газоперекачивающих агрегатов. // Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации: Труды XVII Международного научно-технического семинара. Алушта, сентябрь 2008 . -СПб.:ГУАП. - С.78.

25.Колосов О.С., Лепешкин С.Н., Сухецкий А.П., Зимин В.А. Динамика параллельной работы инерционных систем на общую нагрузку. // Аналитическая механика, устойчивость и управление. Труды X Международной Четаевской конференции. Т 3. Секция 3. Управление. Ч. II. Казань. 13-16 июня 2012 г. - Казань. Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2012. С. 19-29.

26.Колосов О.С., Лепешкин С.Н., Пушкарева A.C., Сухецкий А.П. Оптимизация режимов работы электроприводных газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. // Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации:: Труды XVIII Международного научно-технического семинара. Сентябрь 2009 г., Алушта. - М.:МИРЭА, 2009, - С. 94.

27. Гриценко А.Ф., Зимин В.А., Колосов О.С., Макаров В.А., Лепешкин С.Н., Сухецкий А.П., Цегельников Л.С. Динамическая модель ГПА для исследований, диагностики и отладки подсистем управления компрессором. // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2010.-№6. - С.35-38.

28. Зимин В.А., Колосов О.С., Лепешкин С.Н., Сухецкий А.П. Имитационная модель для диагностики и отладки подсистем управления компрессором. // Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации: Труды XIX Международного научно-технического семинара. Сентябрь 2010 г., Алушта. - М.:Издательский дом МЭИ, 2010, - С. 144.

29. Колосов О.С., Лепешкин С.Н., Сухецкий А.П. Специфика параллельной работы динамических объектов и систем на обшую нагрузку. // Мехатроника, автоматизация, управление - 2010. - №10. - С. 27 - 33.

30. Селезнев В.Е., Клишин Г.С., Алешин В.В., Прялов С.Н., Киселев В.В., Бойченко А.Л., Мотлохов В.В., Численный анализ и оптимизация газодинамических режимов транспорта природного газа. /Под ред. В.Е. Селезнева. - М.,Едиториал УРСС, 2003. - 224с.

31. Шишмарев В.Ю., Основы автоматического управления: учебное пособие для студ высш учеб заведений. - М., Издательский центр Академия, 2008., -352с.

32. Артемова Т.Г., Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов: Учебное пособие. - Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2000., -176с.

33. Козаченко А.Н. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов. М.; Нефть и газ, 1999, 463 с.

34. Колосов О.С., Подольский Д.С. Линеаризация уравнений динамики систем гарантированного питания на базе двигателя постоянного тока с управлением по возбуждению // Доклады международной конференции «Информационные средства и технологии» Международного форума информатизации МФИ-2000. - Т. 3. - М.: Станкин, 2000. - С. 99-102.

35. Колосов О.С., Подольский Д.С. Динамическая модель системы гарантированного питания // Тезисы докладов 7-ой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». - Т. 1. - М.: Издательство МЭИ (Московский энергетический институт). - 2001. - с. 349-350.

36. Колосов О.С., Подольский Д.С. Динамическая модель параллельной работы систем электропитания типа «двигатель-генератор» при работе на общую нагрузку // Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Гражданская авиация на рубеже веков». - М.:МГТУ ГА. -2001.-С. 128-129

37. Колосов О.С., Подольский Д.С. Динамические модели электромеханических систем, работающих на общую нагрузку //Международный форум информатизации-2002: Доклады международной

конференции «Информационные средства и технологии». - 14-16 октября 2003 г. - в 3-х т.т. - Т.2- С. 168-171.

38. Колосов О.С., Подольский Д.С. Устойчивость систем с перекрестными симметричными связями// Труды международной конференции «Информационные средства и технологии». - 12-14 октября 2004 г. - в 3-х т.т. - Т.З. - М.:Янус-К, 2004. - с. 166-169.

39. Шатихин Л.Г. Структурные матрицы и их применение для исследования систем. - М.: Машиностроение, 1991.- 256 с.

40. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем: Искусство и наука / Пер. с англ. - М.: Мир, 1978. - 400 с.

41. Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров / Пер. с англ. Под ред. Р. С. Гутера.- М.: Наука,- 1972.- 400 с.

42. Сипайлов, Г.А. Математическое моделирование электрических машин (АВМ): Учеб.пособие для вузов по спец. "Электрические машины" / Г.А. Сипайлов, A.B. Лоос .— Москва : Высшая школа, 1980 .— 176 с.

43. Расчет исполнительных корректирующих и преобразовательных элементов автоматических систем: Справочное пособие / П.И. Чинаев, Н.М. Чумаков,

A.П. Жданов и др .— Киев : Техника, 1971 .— 308 с.

44. Копылов И. П. Математическое моделирование электрических машин. - М.: Высшая школа. - 1987. - 248 с.

45. Котов Д. Г. Синтез регуляторов состояния для систем модального управления заданной статической точности / Д. Г. Котов, В. В. Тютиков, С.

B. Тарарыкин // Электричество : Ежемесячный теоретический и научно-практический журнал / - РАН, Отделениение физико-технических проблем энергетики. - Федерация энергетических и электротехнических основ. -Москва,2004. - С.25-54

46. Колосов В.Г. Проектирование узлов и систем автоматики и вычислительной техники : Учеб. пособие для вузов / В.Г. Колосов, В.Ф.Мелехин .— Л. : Энергоатомиздат : Ленингр. отд-ние, 1983 .— 255 с.

47. Колганов А.Р., Семашко В.А. Графический редактор структурных моделей электромеханических систем: Методические указания для студентов/ Иван, гос. энерг. ун-т. - Иваново, 1999. - 28 с.

48. Колганов А.Р., Таланов В.В. Компьютерный комплекс имитационного моделирования динамических систем: Практ. пособие/ Иван. гос. энерг. унт. - Иваново, 1997. - 76 с.

49. Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода. Учебник для ВУЗов.-М.: Энергоатомиздат, 1992. - 462 с.

50. Ерохин A.M. Математическое моделирование электромагнитных и электромеханических переходных процессов в многообмоточных машинах переменного тока с использованием схем замещения / Ерохин A.M. и др.; A.M. Ерохин, Б.А. Короткое, E.H. Попков // Установившиеся и переходные

процессы в электрических системах : Сб. науч. тр. / ; Г.А. Евдокунин .— Ленинград, 1988. - 267 с.

51. Балуев A.B. Автоматизация моделирования и функционального проектирования электромеханических систем: Учеб. пособие для вузов // Дур дин М.Ю., Колганов А.Р.: Ивановский государственный энергетический университет.- Иваново, 1993. - 84 с.

52. Бутенко В.И, Захарченко А.Д., Косов И.В., Ретивова Д.Л., Сугценко A.A.. Механика машин, механизмов и приборов. Информационно-справочное пособие. -Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000.- 248 с.

53. Макаров Е. Инженерные расчеты в Mathcad 15: Учебный курс. -СПб. Литер, 2011. - 400с.

54. Шамолин М.В., Высшая математика. - М., Экзамен, 2008.- 909с.

55. Афанасьев В.Н., Математическая теория конструирования систем управления: Учебник для вузов./В.Н. Афанасьев, В.Б. Колмановский, В.Р. Носов. - М.,Высш.шк., 2003. -614 с.

56. Самарский A.A., Гулин A.B., Численные методы: Учебное пособие для вузов. - М.: Наука, 1989.-432с.

57. Robertson J.S., Engineering Mathematics with Maple. (Intenational Series in Pure&Applied Mathematics), New York ; Toronto : McGraw-Hill, 1996. -278p.

58. Дьяконов В.П., Maple 9.5/10 в математике, физике и образовании. - М.: Солон-Пресс, 2006. - 720с.

59. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. -М.: Наука, 1975. -768с.

60. Веревкин А.П., Кирюшин О.В., Теория систем: Учебное пособие. - Уфа: УГНТУ, 2003. -100с.

61. Ревзин Б.С., Ларионов И.Д., Газотурбинные установки с нагнетателями для транспорта газа. Справочное пособие. - М.:Недра, 1991. -303с.

62. Проектирование и эксплуатация насосных и компрессорных станций:Учебник для вузов /A.M. Шаммазов, В.Н. Александров, А.И, Гольянов и др. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. - 404с.

63. Поршаков Б.П., Апостолов A.A., Никишин В.И. Газотурбинные установки: - М.:ГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им.И.М. Губкина, 2003. -240с.

64. Цигельник А. Д. Монтаж, наладка и ремонт газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. Учебное пособие. - Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2003. - 68с.

65. Суринович В.К., Борщенко Л.И. Машинист технологических компрессоров: Учебник для учащихся профтехобразования и рабочих на производстве. -М.:Недра, 1986. -280с.

66. Карл Ф. Ott. Избранное (статьи, письма, документы) том III. Газоперекачивающие агрегаты. -Югорск, Тюментрансгаз, 2007. -217с.

67. Канунников И.П., Аусев В.Г. Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-15:Учебное пособие/ Отдел подготовки кадров ООО «Самаратрансгаз» -Самара,2006. - 62с.

68. Aide-memoire de l'industrie du gaz./Энциклопедия газовой промышленности. Перевод с французского.; Ред.пер.К.С. Басниев. - М.: Акционерное общество «ТВАНТ»,1994. -884с.

69. Global suppliers of turbine and compressor control systems./Документация no комплексу программно-технических средств Series 4.-US A, cccglobal.com,2004.- 134p.

70. Козаченко A.H., Никишин В.И., Поршаков Б.П. Энергетика трубопроводного транспорта газов. Учебное пособие. - М., ГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2001. -400с.

71. Котляр И.Я., Пиляк В.М. Эксплуатация магистральных газопроводов. -Л.,Недра, 1971. -248с.

72. Селезнев В.Е., Алешин В.В., Клишин Г.С. Методы и технологии численного моделирования газопроводных систем. - М., Едиториал УРСС, 2002. - 448с.

73. Сухарев М.Г., Ставровский Е.Р. Оптимизация систем транспорта газа. - М., Недра, 1975. - 276с.

74. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. - М., Наука, 1969. - 825с.

75. Бобровский С.А., Щербаков С.Г., Яковлев Е.И. Трубопроводный транспорт газа. -М., Наука, 1976. - 475с.

76. Чарный И.А. Основы газовой динамики. - М., Наука, 1961. - 200с.

77. Самарский A.A. Теория разностных схем. - М., Наука, 1977 - 656с.

78. Вольский Э.Л., Константинова И.М. Режимы работы магистрального газопровода. - Л., Недра, 1970. - 168с.

79. Альбом характеристик центробежных нагнетателей природного газа ВНИИГаз. - М., 1985. - 87с.

80. Панкров B.C., Берман Р.Я. Разработка и эксплуатация АСУ газотранспортными системами. - Л., Недра, 1982. - 256с.

81. Сухарев М.Г., Карасевич A.M. Технологический расчет и обеспечение надежности газо- и нефтепроводов. - М., Изд-во РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000. - 272с.

82. Самарский A.A., Михайлов А.П. Математическое моделирование. - М., Физмалит,2001. - 320с.

83.Морозовский В.Т., Синдеев И.М., Рунов И.Д. Системы электроснабжения летательных аппаратов. - М. Машиностроение, 1973. - 320 с.

84. Слободчиков К.Ю. Решение оптимизационной задачи в системе управления режимом компрессорного цеха газоперекачивающих агрегатов. 2005.

85. Слободчиков К.Ю. Математическое и информационное обеспечение системы управления компрессорного цеха газоперекачивающих агрегатов //Автоматизация в промышленности. ИПУ РАН. 2004. №7.

86. Слободчиков К.Ю. Метод структурного моделирования системы управления компрессорным цехом. Юбилейная Международная научно-практическая конференция «Теория и практика имитационного моделирования и создания тренажеров». /Сборник статей /Пенза, 2004.

87. Никишин А.Ф. Структурная идентификация нелинейных динамических объектов и систем с использованием вычислительного эксперимента. Вестник МЭИ, №4-2007, с 99-104, М.: "Издательский дом МЭИ", 2007 г.

88. Колосов О.С., Кошоева Б.Б. Методика реализации алгоритмов численного дифференцирования в законе регулирования с увеличенным шагом дискретизации. // Мехатроника, автоматизация, управление, 2012, №8. -С.13-18.

89. Колосов О.С., Кошоева Б.Б. Алгоритмы численного дифференцирования с увеличенным шагом дискретизации в составе ПД- и ПИД-регуляторов. // Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации: Сборник трудов XXI Международного научно-технического семинара, 18-25 сентября 2012 г., Алушта. - М.: Изд-во ГУЛ Академиздат центр "Наука", РАН, 2012. - С. 58.

90. Беркович М.А., Гладышев В.А., Семенов В.А. Автоматика энергосистем. -М., Энергоатомиздат, 1991.- 240 с.

91. Шишмарев В.Ю. Основы автоматического управления. - М., Издетельский центр «Академия», 2008. -352 с.

92. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления. Пер. с англ. Б.И. Копылова. - М., Лаборатория Базовых Знаний, 2002. - 832с.

93.Ротач В.Я. Расчет настройки промышленных систем регулирования. М. - Л., Госэнергоиздат, 1961. - 344с. с черт.

94. Попков С.Л. Следящие системы. М.:Высшая школа. 1963 г. С.304.

95.Дудников Е.Г. Основы автоматического регулирования тепловых процессов, ГЭИ, 1956 -263 с.

96.Волгин В.В. К определению оптимальных настроек ПИД-регуляторов. //Автоматика и телемеханика. 1962. №5. С 620-630.

97.Chien K.L., Hrones J.A., Reswick J.B. On automatic control of generalized passive systems // Trans. ASME. 1952. Vol. 74. P. 175_185.

98. Денисенко B.B. ПИД-регуляторы: вопросы реализации //Современные технологии автоматизации. 2007. №4. С.86 97; 2008. № 1. С. 86 98.

99. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. М., «Энергия», 1973. 440с. с ил.

100. Башарин A.B., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов. - Л.,Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982.- 392с., ил.

115

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Описание и схемы модели ЭГПА в среде Matlab

На рис.П. 1 изображена общая схема модели (среда Matlab - Simulink), схемы субмодулей, входящие в схему, представлены на рис. П.2-рис.П.10. Представляемые на схемах числовые данные относятся к компрессору 220-11-1СМП (модель «Imitator220»).

N

Рис. ПЛ. Имитатор электроприводного газоперекачивающего агрегата (ЭГПА).

Константы слева задают соответственно: давление газа на входе - Рт, коммерческий расход газа - Qк, относительные обороты двигателя - —,

"н

температуру газа на входе - Гт°. Справа выведены выходные данные компрессора: давление газа на выходе - Рвых, степень сжатия - е (в схеме это буква - К), приведенный объемный расход газа - Qnp, объемный расход газа -политропический КПД - т]1Ю1, температура газа на выходе - Твых°, приведенная

N

внутренняя мощность - [—] , внутренняя мощность - N .

Субблок 'Subsistem", который, в свою очередь, состоит из ряда субблоков: "Qk-Q" - реализует зависимость (3.10) со структурой, приведенной на рис.П.З; "Main" - со схемой на рис.П.4 , "koren" - показан на рис.П.5 и реализует зависимость (3.4); "KPD" реализует аппроксимирующие статические зависимости (рис.П.6) для расчета КПД, полученные выше; "N1" - используется для расчета приведенной внутренней мощности (рис.П.7) с использованием аппроксимирующих статических зависимостей, полученных выше, а также для расчета внутренней мощности с использованием зависимости (3.5); "Tvyh" - на рис.П.8 реализует зависимость (3.9). Рис. П. 10 показывает структуру блока "Main".

G>

In3

сз>

In4

_(т>

Œ>

In2

Zp

Inl

!n2 0ut2

In3

IM

In5

InS 0ut3

In?

hl

И OUI 1пЗ Twyh

Int Oml

M 0ut2 In3 In7 In80ut4

, ОшЗ

Маш

-KD

Oute

-KZD

-во«—

-кзэ

ОиМ

-кю

Оив

InlOijll InîOutî

N1

С

\Z_)

0u18

-KD

Out9

-KD

Out2

-KD

0ut5

Рис. П.2. Схема субблока «Subsistem».

Display2

Рис.П.З. Схема субблока «Qk-Q».

Рис.П.4. Схема субблока «Main».

CID—►

ln5 .

ay

lr.1

In2 0ut1 !пЗ

сю—->

1п2 Г-1*

СИг

DigpljyQ

Q>

X MAT LAB Function

X MAT LAB Function

Dispiay7

Рис.П.5. Схема субблока «koren».

Рис. П.6. Схема субблока «KPD».

Рис. П.7. Схема субблока «N1».

Fundi on 1

Рис. П.8. Схема субблока «Tvyh».

Субблок "Z" раскрыт подробно на рис.3.20 и реализует зависимость (3.8). В состав блока "Main" - (см. рис.3.15) входит блок "Main 220" раскрытый на рис.3.21. Основой этого блока является интегратор, охваченный нелинейной обратной связью, реализующей аппроксимирующую статическую зависимость: «Приведенный объемный расход газа в функции от е0». На выходе 2 этого блока рассчитывается приведенный объемный расход газа с учетом относительных оборотов, а на выходе 3 - объемный расход газа через компрессор. При этом все

получаемые данные имеют характер динамических зависимостей. Постоянная времени т задается величиной коэффициента передачи блока "Gain". Этот коэффициент подобран так, чтобы время переходного процесса составляло примерно 200 секунд.

Рис. П.9. Схема субблока «Z».

Рис. П. 10. Схема субблока «Main 220».