СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ НГТУ. – 2008. – № 4(54). – 29–36
УДК 621.378.001
Структурная коррекция ПИД-регуляторов
для объектов с ограничением по входу
§
Обсуждены структурные методы преодоления наиболее характерных проблем, порождаемых ограничением входного воздействия.
ВВЕДЕНИЕ
Ограничитель управляющего сигнала присутствует в любом реальном объекте, но сказывается, как правило, лишь при больших изменениях задающего воздействия, характерных для пусковых режимов. В статье обсуждаются некоторые характерные проблемы этих режимов в указанных условиях и методы их решения.
1. Примеры промышленных САУ
САУ уровня в баке промышленной воды (ПВ). В глиноземном производстве осуществляются переделы промывки и выщелачивания (выщелачивание – это избирательное растворение, извлечение нужного компонента из твердого материала в раствор).
Узел промывки шлама предназначен для отмывки сгущенного шлама от щелочи. Промывка осуществляется горячей водой в промывателях, объединенных в 6 ниток. Качество работы нитки промывки оценивается по концентрации щелочи и содержанию твердого вещества. Одной из операций, выполняемых на узле выщелачивания, является разбавление пульпы до заданной концентрации ПВ, получаемой после промывки шлама горячей водой. Разбавление пульпы производится в мешалках, объединенных в нитки. Таким образом, выходной поток ПВ с узла промывки является входным для узла выщелачивания. Между узлами промывки и выщелачивания установлена так называемая «межпередельная» емкость – бак ПВ. В некоторых случаях для получения желаемой концентрации пульпы на узле выщелачивания требуется большее количество ПВ, чем подается с ниток промывки. Для непрерывной работы ниток выщелачивания необходимо иметь определенный запас ПВ в баке. Для стабилизации уровня ПВ в баке используется поток горячей воды. Схема САУ показана на рис. 1.
Рис. 1. Схема САУ уровня ПВ в баке
Уровень жидкости в баке измеряется датчиком уровня 2, установленным на высоте 0,5 м от дна. На трубопроводе подачи горячей воды установлены расходомер 1 и заслонка 3. САУ уровня ПВ в баке имеет двухкаскадную структуру. Основной регулятор ОР 4 стабилизирует измеряемый уровень Y относительно задания Yзад путем изменения сигнала управления U, посылаемого на исполнительный регулятор (ИР) 5, предназначенный для стабилизации расхода горячей воды относительно задания, получаемого от верхнего каскада. Управляемой величиной Y в данном случае является уровень ПВ в баке, шкала измерения уровня – от 0,5 до 8 м. Управляющая величина U – расход горячей воды, подаваемой в бак, диапазон изменения которой – от 0 до 200 м3/ч. Экспериментальная разгонная характеристика показана на рис. 2.
Если Вы желаете скачать полную версию статьи, пройдите регистрацию на сайте http://sbornik. infoterra. ru/reg. php
§ Аспирант кафедры автоматики
