Прислать материал
Разработка лабораторного стенда и его программного обеспечения для изучения адаптивных позиционных систем управления тепловыми объектами
Температура прямой и обратной воды полученной системы должна настраиваться, в зависимости от температуры наружного воздуха, согласно требованиям предъявляемым реальным отопительным системам.
В настоящее время одним из приоритетных направлений в развитии науки, технологий и техники ведущих промышленных стран и России является энергетика и энергосбережение. Производство, передача и эффективное использование тепловой энергии являются необходимыми условиями обеспечения регулируемых климатических условий для комфортной и полноценной жизнедеятельности современного человека независимо от места его нахождения.
Решение этих задач возможно лишь при широком внедрении систем автоматического регулирования и управления. Проектирование таких систем охватывает широкий круг вопросов от математической постановки задачи до рабочих чертежей и их окончательной отработки по результатам испытаний опытных образцов.
Стенд, работающий в соответствии с алгоритмом, заложенном в патенте [№2514127], позволяет реализовать комбинированное нечеткое и адаптивное управление. Суть управления заключается в симбиозе двух способов – нечеткого и адаптивного трехпозиционного. Первоначально с помощью нечеткой логики реализуется алгоритм нахождения диапазона регулирования, в котором будет производиться дальнейшая адаптация.
В ходе выполнения работы рассмотрены различные способы автоматизации данного объекта и их сравнение. Было выявлено, что при одинаковом результате на выходе и меньшими материальными и вычислительными затратами более удобными и выгодными считаются системы с нечетким адаптивным позиционным управлением.
Назначенные функции принадлежности температуры наружного воздуха разделили на зоны диапазон температур холодного времени года и для каждой зоны подобраны наборы температур прямой и обратной воды, а также управляющие воздействия.
Целесообразность применения предложенного способа заключается в том, что используя недорогие исполнительные механизмы и нечеткую адаптивную позиционную логику управления:
- сохраняется ценовой диапазон 2-х ступенчатых горелок при регулировочных характеристиках присущих модулируемым горелкам и повышении надежности функционирования за счет добавления исполнительных устройств;
- предлагаемая схема по перерегулированию и по времени выхода параметра на необходимый уровень превосходит типовые непрерывные системы регулирования модулируемых горелок, что дает существенную экономию топлива;
- при многоступенчатом изменении теплопроизводительности температура поверхностей нагрева меняется более равномерно, чем при двухступенчатом, приближаясь по этому параметру к модулируемым горелкам, что минимизирует механические напряжения в котле,уменьшает рост отложений на поверхностях нагрева со стороны воды, повышает КПД;
-нет необходимости в высококвалифицированном обслуживании (например привязка к датчику кислорода, чтобы получить максимальный эффект от модулируемой горелки), так как в многоступенчатой горелке настройка газ-воздух более жесткая, а в модулируемых она "плывет" каждый день пусть ненамного;
-оптимизируются регулировочные характеристики при применении газовых горелок в хлебопекарнях, кондитерских производствах и пр., где важно стабильное поддержание температуры без значительных скачков;
-уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу.
2. Прикладные нечеткие системы / Под ред. Т. Тэрано, К. Асан, М. Сугэно. М.: Мир, 1993.
3. Лукас В.А. Основы фази-управления: Учебное пособие. – Екатеринбург: Изд-во УГТГА, 2000. – 62с.
4. Магергут В.З. Принципы построения, методы анализа и синтеза адаптивных позиционных систем регулирования и практика их применения в химической промышленности. Докт. дисс. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева , 2001.-496 с.