Разработка компьютерной модели как объекта управления
На данный момент паровые турбины, в том числе и в составе турбоагрегатов, используются в различных сферах, но наиболее популярной является получение электроэнергии.
Паровая турбина, являющаяся составной частью турбоагрегата, является основным способом получения электроэнергии в ТЭЦ и АЭС.
Исходя из этого создание компьютерной модели подобной турбины, либо ее основных компонентов позволит упростить разработку программного обеспечения для управления этим объектом, а также самого объекта.
Разработка модели системы управления является важным процессом, который позволяет предсказывать и оптимизировать поведение системы. Основные шаги в разработке модели включают идентификацию системы, математическое моделирование, линеаризацию, анализ и синтез системы, проверку и настройку, а затем реализацию на реальной системе.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 10
1. Современное состояние вопроса 12
1.1. Компьютерное моделирование 12
1.2. История компьютерного моделирования 13
1.3. Современные методы моделирования 14
1.4. Автоматизация паровых турбин 15
1.5. Актуальность моделирования турбин 16
2. Разработка модели уравнительного коллектора паровой турбины 18
2.1. Принцип работы модели 18
2.2. Уравнения объекта управления (уравнительный коллектор) 20
2.3. Уравнения исполнительного механизма, датчика и регулятора 22
2.4. Структурная схема системы управления 24
2.4.1. Структурная схема объекта управления (уравнительный коллектор) 24
2.4.2. Структурная схема исполнительного механизма, датчика и регулятора. 27
2.5. Состояние равновесия при номинальном режиме 29
2.6. Состояния равновесия при заданном режиме 31
2.7. Анализ перехода с номинального режима, на заданный 34
2.8. Пи-регулятор 35
2.8.1 Общие сведения о регуляторе 35
2.8.2. Синтез регулятора 37
2.8.2.1. Синтез в «большом» 37
2.8.2.2. Синтез в «малом» 38
2.8.2.3. Выбор регулятора 39
3. OPC сервер 40
3.1. Краткая характеристика OPC 40
3.2. Подключение к OPC серверу из MATLAB 40
3.3. Подключение к OPC UA из среды MATLAB/SIMULINK 41
3.4. Синхронизация часов 43
4. Разработка в В&R Automation studio 45
4.1. Выбор контроллера 45
4.2. Включение сервера OPC UA и создание программы 46
4.3. Разработка регулятора в среде B&R Automation Studio 47
4.4. Влияние частоты дискретизации на коэффициент интегрирования ПИ-регулятора 50
5. Технико-экономическое обоснование дипломной работы 52
5.1. Введение 52
5.2. Оценка трудоемкости 52
5.3. Специальное программное обеспечение 54
5.4. Определение затрат на разработку 54
5.5. Определение затрат на обязательные отчисления 56
5.6. Определение затрат на амортизационные отчисления 57
5.7. Определение затрат на эксплуатацию оборудования 58
5.8. Оценка общей стоимости проекта 59
5.9. Вывод 60
Заключение 61
Список использованных источников 62
Приложение А. Название приложения 0
Не найдено
Компьютерное моделирование объектов управления - метод создания математической модели объекта управления, который дает возможность оценить его поведение в различных условиях, а также без необходимости реального вмешательства в систему протестировать различные варианты управления.
Моделирование объектов управления может быть использовано для самых различных целей, таких как улучшение производительности, оптимизация параметров, разработка новых стратегий управления и т.д. Для компьютерного моделирования объектов управления используются специализированные программные пакеты и языки программирования.
Процесс создания модели объекта управления как правило включает следующие шаги:
-Определение целей моделирования и выбор подходящей математической модели, которая наилучшим образом отражает особенности объекта управления.