Устройство автоматического регулирования процесса горения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Е (11) (sD 4 F 23 N 5/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3830986/24-06 (22) 25. 12.84 (46) 23. 05. 86, Бюл. В 19 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) Г.Т.Кулаков, А.А.Москаленко, В.В.Тимошенко, А.Н.Вексин, Л.И.Радюк и В.Г.Федосеев (53) 621.182.26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 380916, кл. F 23 N 5/18, 1971. (54)(57) УСТРОЙСТВО .АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ, содержащее главный регулятор, дифференциатор, последовательно соединенные датчик расхода топлива, первый сумма.тор и регулятор топлива, последовательно соединенные датчик расхода воздуха, второй сумматор и регулятор общего воздуха и два диода, один из которых подключен положительной полярностью к второму входу первого сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия в переходных режимах, оно дополнительно снабжено реальным пропорционально-дифференциальным и демпфирующим звеньями, причем диоды соединены разными полярностями в общую точку, подключенную к выходу главного регулятора, второй диод отрицательной полярностью подключен через демпфирующее звено к третьему входу первого сумматора и через реальное пропорционально-дифференциальное звено к вто- д рому входу второго сумматора, тр тий вход которого соединен с выходом датчика расхода топлива непосредственно, а выход датчика расхода воздуха подключен к четвертому входу первого сумматора через дифференциатор.

1232898

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для автомати— зации процесса горения.

Цель изобретения — повышение быстродействия в переходных режимах.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 графики переходного процесса при увеличении задания по нагрузке; на фиг.3 —; то же, при уменьшении задания по наг- 10 рузке.

Устройство содержит главный регулятор 1, предназначенный для выработки задания, последовательно соединенные датчик 2 расхода топлива, первый 15 сумматор 3 и регулятор 4 топлива, последовательно соединенные датчик 5 расхода воздуха, второй сумматор 6 и регулятор 7 общего воздуха.

Дифференциатор 8 служит для форси- 20 рованной передачи изменения расхода воздуха через первый сумматор 3 на вход регулятора 4 топлива. Его вход подключен к выходу датчика 5 расхода воздуха, а выход — к четвертому входу 25 первого сумматора 3.

Первый диод 9, подключенный положительной полярностью к второму входу первого сумматора 3, используется в динамике для передачи изменения зада 30 ния с главного регулятора 1 в сторону уменьшения. Второй диод 10 предназначен для передачи задания с выхода главного регулятора 1 как в статике, так и для передачи изменения задания в сторону увеличения; блокируя передачу его изменения в сторону уменьшения, Первый 9 и второй 10 диоды соединены разными полярностями (отрицательной и положительной соответствен- 10 но) в общую точку, подключенную к выходу главного регулятора 1. Второй диод 10 отрицательной полярностью подключен через демпфирующее звено

11 к третьему входу первого сумматора 3 и через реальное пропорциональ-но-дифференциальное звено 12 к второму входу второго сумматора 6.

Демпфирующее звено 11 служит для сглаживания скачкообразного увеличения задания, а в статике — для передачи задания ча регулятор 4 топлива через первый сумматор 3.

Реальное пропорционально-дифференциальное звено 12 используется для форсирования изменения задания в сторону увеличения, а в статике — для передачи задания на регулятор 7 общего воздуха через второй сумматор 6.

Форсированная подача воздуха при увеличении задающего воздействия на величину д (фиг.2) обеспечивается реальным пропорционально-дифференциальным- звеном 12 с передаточной функцией (Р) = — — — — — Э (Р)

Ки+ Кe Р (1)

1 + T„AI где (Р) — изображение выходного сигнала ;

К„ — коэффициент усиления звена 12;

К вЂ” весовой коэффициент произ6 водной в ПД-законе управления;

Т вЂ” постоянная времени эвеПД на 12; (Р) = Я.

Форсированная подача топлива в сторону уменьшения при уменьшении задающего воздействия на величину

= (фиг.3) осуществляется дифференциатором 8 с передаточной функцией (Р) = " L (Р), (2)

К„° Т Р

Т.Р+1 где a(P)- изображение выходного сигналами;

К вЂ” коэффициент усиления диффеА ренциатора 8, равный К .,Т вЂ” постоянная времени дифферен А циатора 8, L(P) = L.

Обеспечение скачкообразного изменения сигнала на регулятор 4 топлива при увеличении задающего воздействия на величину (фиг.2) + Ъ достигается введением дополнительно к форсирующему воздействию со стороны дифференциатора 8 демпфирующего звена 11 с передаточной функцией а (Р) = Х(Р), (3) где б(Р) — иэображение выходного сигнала Ci;

К и Т вЂ” коэффициент усиления и постоянная времени демпфирующего звена 11. качкообразное изменение сигнала на регулятор 7 общего воздуха при уменьшении задающего воздействия на

9,,(фиг.3) осуществляется введением непосредственной связи с выхода датчи-. ка .2 расхода топлива на третий вход второго сумматора 6 и блокировкой

1232898 сигнала - с помощью второго диода

10, который не пропускает этот сигнал на входы звеньев 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

B исходном состоянии (фиг.1) задание с главного регулятора 1, поступающее через второй диод 10, демпфирующее звено 1, реальное пропорционально-дифференциальное звено 12, первый 3 и второй 6 сумматоры отработано регулятором 4 топлива и регулятором 7 общего воздуха и уравнено сигналами с датчиков 2 и 5 соответственно топлива и воздуха. При этом ошибки регулирования на входах регу— лятора 4 топлива (Е,) и регулятора 7 общего воздуха (C ) равны Г< = Е = О.

При изменении задания в сторону увеличения на величину единичного скачка 13 $1(t)$ (фиг.2) изменение передается через второй диод 10 аналогично укаэанному, а через первый диод 9 не проходит. В этом случае

Я = + 9 — В, (4)

+ Вв (5) где Ь и  — расходы соответственно воздуха и топлива.

Как регулятор 4 топлива, так и регулятор 7 общего воздуха реализуют совместно с регулирующим органом

ПИ- закон управления в соответствии

1с формулой

К (Т„Р+ 1) р и

Ти Р где р(Р) и t (Р) — изображения соответствующего регулирующего воздействия (p, или ш,) и соответствующей ошибки регулировая (E или E ) р гулятора (4 или. 7);

К и Т вЂ” коэффициент усилеИ ния (Kp или Kp ) и время изодрома (Т

И< !

О или Т„) регуляторов (4 или 7).

При условиир что Тд = Т (иэ формул (2) и (3), регулятор 4 топлива увеличивает расход топлива в соответствии с ломаной 14 (фиг.2): В =б + Я . Регулятср 7 общего воздуха увеличивает расход. воздуха в соответствии с кривой 15 (фиг.2), à: L = (+ В.

При изменении задания в сторону уменьшения на величину единичного скачка 16 (1(t)) (фиг.3) изменение блокируется вторым диодом 10 и проходит через первый диод 9, вызывая уменьшение подачи топлива регулятором

4, что приводит к изменению подачи воздуха через второй сумматор 6 и регулятор 7 общего воздуха и появлению форсирующего сигнала 1 . Для данного случая

Е,=В- (9+ ), (7)

Cz=L —  =L — h (s)

При этом регулятор 4 топлива производит уменьшение подачи топлива в соответствии с кривой 17 (фиг.3):

-В = †(1 + ). Регулятор 7 общего воздуха производит уменьшение подачи воздуха по ломаной 18 (фиг.3):

-В =-Я.

1232898

Составитель В.Желваков

Техред Л.Сердюкова 1(орректор А.ференц

Редактор С.Саенко

Заказ 2754/38 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4