Способ регулирования энергетической установки

 

Сущность В каждом из каналов регулирования формируется управляющий сигнал, пропорциональный отклонению регулируемого параметра от заданной величины. В качестве ведущего выделяется канал с наименьшей величиной управляющего сигнала. Заданная величина регулируемого параметра в каждом канале корректируется пропорционально рассогласованию между управляющим сигналов канала и управляющим сигналом ведущего канала с ограничением скорости коррекции заданной величиной, причем ограничение скорости коррекции снимается при снижении управляющего сигнала ведущего канала 1 ил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 .F 02 С 9/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР "" ЛРс

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

1 (21) 4723856/06 (22) 26.07.89 (46) 30.08,92. Бюл, ¹ 32 (71) Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического обо рудо вани я им, И,И, Ползунова (72) В.И.Кочуров, M,А,Минчин и В.А,Бабич (56) Авторское свидетельство СССР

N 749139, кл, F 02 С 9/28, 1977. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ (57) Сущность. В каждом из каналов регулирования формируется управляющий сигнал, Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования энергетической установки, преимущественно газотурбинной.

Известен способ регулирования энергетической установки, включающий формирование в каждом из ряда каналов регулирования управляющих сигналов, пропорциональных отклонению текущей величины регулируемого параметра от заданной, выделение в качестве ведущего канала с наименьшей величиной управляющего сигнала и коррекцию заданной величины регулируемого параметра в каждом из каналов пропорционально рассогласованию между управляющим сигналом и управляющим сигналом ведущего канала с ограничением скорости коррекции заданной величины, реализованной в многомерной системе управления силовой установкой.

Известный способ позволяет обеспечить по внешним командам подключение требуемого регулятора на управление испропорциональный отклонению регулируемого параметра от заданной величины. В качестве ведущего выделяется канал с наименьшей величиной управляющего сигнала.

Заданная величина регулируемого параметра в каждом канале корректируется пропорционально рассогласованию между управляющим сигналов канала и управляющим сигналом ведущего канала с ограничением скорости коррекции заданной величиной, причем ограничение скорости коррекции снимается- при снижений управляющего сигнала ведущего канала. 1 ил. полнительным механизмом при совместной работе нескольких регуляторов, подключенных к общему селектору.

Однако в известном способе регулирования при быстром уменьшении выходного управляющего сигнала селектора слежение за ним регулирующих-устройств, работающих в "дежурном" режиме, приводит к большим сигналам рассогласования на их входах и к превышению заданных значений установок заданий, что снижает динамическую точность способа, Целью изобретения является повышение динамической точности.

Для этого в способе регулирования энергетической установки, включающем формирование в каждом из ряда каналов регулирования управляющих сигналов, пропорциональных отклонению текущей величины регулируемого параметра от заданной, выделение в качества ведущего канала с наименьшей величиной управляющего сигнала и коррекцию заданной величины регулируемого параметра в каждом из

1758260 каналов пропорционально рассогласованию между управляющим сигналом и управляющим сигналом ведущего канала с ограничением скорости коррекции заданной величины, ограничение скорости коррекции снимают при снижении управляющего сигнала ведущего канала.

На чертеже показана схема реализации предлагаемого способа.

Предлагаемый способ поясняется системой регулирования энергетической установки, выполненной на аналоговых устройствах.

Система содержит селектор 1 минимума и подключенную к нему группу управляющих устройств, которые образуют вместе с исполнительным механизмом (не показан) каналы регулирования различных параметров энергетической установки. Управляющее устройство каждого канала регулирования содержит perywpyeWee устройство 2 с датчиком 3 обратной связи, однополярный усилитель 4, задатчик 5, сумматор 6, усилитель 7 и интегратор 8 с усилителем 9. На вход однополярного усилителя

4 подключены вход и выход селектора 1, а выход йодключен к первому входу сумматора 6, второй вход которого соединен с эадатчиком 5. Вход сумматора 6 соединен с входом ограничителя 9, выход задатчика 5 соединен с первым входом усилителя 7, выход которого соединен с входом интегратора 8, выход которого подключен к входу регулирующего устройства 2 и к второму входу усилителя 7. Регулирующие устройства 2 могут быть выполнены по схеме П-регулятора с подключением выхода селектора к общему для всех устройств управления ПИрегулятору. Возможны и другие законы ограничения скорости роста параметров.

Система может быть реализована на базе серий но вы пускаемых аналого вых устройств, например, "ИКЭСР", "Каскад", цифроаналоговых или полностью цифровых средствах, например "Ремиконт-110".

Способ регулирования осуществляют следующим образом, В каждом канале регулирования регулирующее устройство 2 осуществляет формирование управляющего сигнала пропорционально отклонению текущей величины регулирующего параметра от заданной интегратором 8, При работе системы с селектором 1, выделяющим наименьшее значение сигнала, лишь одно регулирующее устройство 2, работающее в "ведущем" режиме и имеющее наименьший сигнал оказывает воздействие на исполнительный механизм. Все остальные рег ли ующие устройства 2 других каналов регулирования находятся в "дежурном" режиме и не воздействуют на исполнительный механизм, поскольку их выходы стремятся превысить выходной сигнал "ведущего" регулирующе5 ro устройства 2, т,е. производится выделение в качестве ведущего канала с наименьшей величиной управляющего сигнала, Таким образом, возможны два режима

10 работы регулирующего устройства — "ведущий" и "дежурный", Рассмотрим эти режимы для конкретности на примере работы регулирующего устройства 2 первого канала регулирования, имея в виду, что анало15 гично работает регулирующее устройство и всех остальных каналов регулирования, При работе регулирующего устройства

2 первого канала регулирования в "ведущем" режиме с выхода однополярного уси20 лителя 4 поступает нулевой выходной сигнал, поскольку B усилителе производится сравнение сигнала регулирующего устройства 2 с сигналом селектора 1, а выходной сигнал регулирующего устройства 2 равен

25 выходному сигналу селектора 1, С выхода сумматора 6 на вход ограничителя 9 поступает сигнал задатчика 5. Этот же сигнал поступает на вход усилителя 7 и отрабатывается интегратором 8, Таким образом, на

30 вход регулирующего устройства 2 в этом режиме работы поступает помимо сигнала датчика 3 сигнал задатчика 5, т.е, происходит стабилизация параметра, измеряемого датчиком 3 на уровне, установленном задат35 чиком 5, Работа регулирующего устройства

2 первого канала регулирования в "дежурном" режиме происходит следующим образом. На выходе однополярного усилителя 4 появляется разностный сиг40 нал, поскольку на выходе селектора 1 поступает сигнал регулирующего устройства

i-ro канала регулирования, имеющий меньшее значение, чем сигнал регулирующего устройства первого канала регулирования.

45 Этот усиленный раэностный сигнал в сумматоре 6 вычитается из сигнала задатчика 5 и подается на вход ограничителя 9 интегратора 8, Поскольку на вход усилителя 7 поступает сигнал задатчика 5 вместе с выходным

50 сигналом интегратора 8, то выход последнего будет стремиться отследить сигнал задатчика 5. Но: в связи с тем, что на ограничитель 9 поступает меньший сигнал с сумматора 6, то этот сигнал и установится на

55 выходе интегратора 8 и поступает на вход регулирующего устройства 2. Таким образом, осуществляется коррекция заданной величины регулируемого параметра про- . порционально рассогласованию между управляющим сигналом канала, работающего

1758260

50 в "дежурном" режиме, и управляющим сигналом ведущего канала, В результате на выходе регулирующего устройства 2 установится сигнал, незначительно превышающий сигнал селектора t. Величина этого превышения может быть достаточно малой при соответствующем выборе коэффициента усилителя 4, Если регулирующее устройство 2 реализует закон регулирования с интегральной составляющей, то величи- 10 на задания, поступающего с выхода интегратора 8, на статических режимах будет точно соответствовать сигналу, поступающему с датчика 3, при работе регулирующего устройства в любом режиме работы, Если же регулирующее устройство 2 обеспечивает пропорциональный закон регулирования, то ошибка между сигналами, поступающими с интегратора 8 и датчика 3, будет находится в пределах неравномерно. сти регулирования этого параметра, Формирователь сигнала задания, выполненный на базе усилителя 7 и интегратора 8, охваченных обратной связью, за счет подключения его ограничителя к выходу сумматора 6, обладает несимметричными динамическими характеристиками. При

l скачкообразном уменьшении сигнала, поступающего с выхода усилителя 4, увеличение сигнала задания, поступающего с выхода интегратора 8, производится с ограничением скорости изменения (для данной схемы по зкспоненциальному закону), Скорость увеличения выходного сигнала интегратора 8 определяется разностью сигналов задатчика 5 и интегратора 8, т.е. фактически разность между уставкой задатчика 5 и текущим значением регулируемого параметра. Так, производится ограничение скорости коррекции заданной величины регулируемого параметра, При увеличении выходного сигнала усилителя 4 выходной сигнал интегратора 8 уменьшается без ограничения скорости его изменения за счет воздействия ограничителя 9, т.е. если на выходе усилителя 4 сигнал увеличивается скачком, то и на выходе интегратора произойдет скачкообразное уменьшение сигнала на ту же величину, Тем самым при снижении управляющего сигнала ведущего канала производится снятие ограничения скорости коррекции заданной величины регулируемого параметра, В этой связи реакция регулирующего устройства 2 (первого канала регулирования), работающего s "дежурном" режиме, будет различной при увеличении или уменьшении выходного сигнала регулирующего устройства i-ro канала регулирования, работающего в "ведущем" режиме.

При увеличении выходного сигнала "ведущего" регулирующего устройства I-ro канала регулирования сигнал, поступающий с датчика 3 (первого канала регулирования) будет увеличиваться и усилитель 4, отслеживая выход селектора 1, будет подавать меньший компенсирующий сигнал на сумматор

6. Это приводит к росту задания, идущего с выхода интегратора 8, и приводит его в соответствие с сигналом датчика 3 и одновременно выход регулирующего устройства 2 отслеживает выход селектора 1, При этом скорость роста задания ограничивается заданной зависимостью. Если для слежения за выходом ведущего регулирующего устройства (i-ro канала) требуется большая скорость роста задания, то происходит следующее. Поскольку скорость роста выхода интегратора 8 ограничена, то оказывается ограниченной и скорость выходного сигнала устройства 2 (первого канала) и выходной сигнал регулирующего устройства (1-ro канала) достигает и далее начинает превышать выход устройства 2 (первого канала), При этом выход усилителя 4 (первый канал) делается равным 0 и 1 — канал переходит в режим

"ведущего" и обеспечивает максимально допустимую скорость изменения своего параметра.

Аналогичная ситуация возникает при достижении выходным сигналом 8 уставки задатчика 5. Регулирующее устройство 2 в этом случае переходит автоматически в "ведущий" режим работы, При уменьшении выходного сигнала

"ведущего" регулирующего устройства 2 (iro канала) регулирующее устройство 2 (1-ro канала) находится в "дежурном" режиме работы. При этом поскольку скорость уменьшения задания не ограничивается, то обеспечиваются условия для безынерционного слежения как за выходным сигналом селектора 1 выходного регулирующего устройства 2, так и за выходом датчика 3 сигналом задания с выхода интегратора 8, Это создает благоприятные условия для точного контроля за допустимой скоростью изменения контролируемого параметра и обеспечивает повышение динамической точности регулирования, которая и повышает эксплуатационную надежность за счет исключения перерегулирования ее параметрами значений уставок заданий при переходе с регулирования одного параметра на другой.

Формула изобретения

Способ регулирования энергетической установки, включающий формирование в каждом из ряда каналов регулирования управляющих сигналов, пропорциональных

1758260

Составитель Л. Тарасова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А. Мотыль

Редактор Е. Копча

Заказ 2981 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного"комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 отклонению текущей величины регулируемого параметра от заданной; выделение в качестве ведущего канал с наименьшей величиной управля1ощего сигнала и коррекцию заданной величины регулируемого 5 пафаметра в каждом из каналов пропорцио нально рассогласовэнию между управляющимсигHBRoM и управляющим сигналом ведущего канала с ограничением скорости коррекции заданной величины, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения динамической точности, ограничение скорости коррекции снимают при снижении управляющего сигнала ведущего канала.