Система автоматического регулирования температуры газов в газотурбинном двигателе . Структурная схема где ОР объект регулирования ЧЭ чувствительный элемент У усилитель ИМ исполнительный механизм КЗ корректирующее звено Значения заданных параметров для исследуемой системы Передаточная функция Коэффициент усиления Постоянная времени Объекта регулир-я Чувств. эл-та Усилителя Исполн. мех-ма Коррек звена К1 К2 К3 К4 Т0 Т1 К1 Т0р 1 К2 Т1р 1 К3 К4 р К5р 1,1 1 10 0,5 3 1,1 Описание работыреальной системы В данной работе рассматривается системаавтоматического регулирования температуры газов в газотурбинном двигателесамолета.
КЗ, которое в данном случае является реальным дифференцирующимзвеном, реагирует на поступающий сигнал от ОР и дифференцируя его во времени, прогнозирует изменение температуры,т.е система реагирует на малейшее отклонение температуры от заданной, недопуская критического ее понижения.Затем сигнал из сумматора поступает наусилитель, а с него на исполнительный механизм, который выполняет требуемую коррекцию температуры.
ХОД РАБОТЫ1 САУ разомкнута.Структурнаясхема На графике видно, что система неустойчива. При аналитической проверке система будет являтьсяустойчивой, если все корни его характеристического уравнения лежат в левойполуплоскости.Проверяется это при помощи критерия устойчивости Гурвица.Согласно ему, для того, чтобы корнихарактеристического уравнения лежали строго в левой полуплоскости, необходимо идостаточно, чтобы главный определитель матрицы Гурвица и все его диагональныеминоры были больше нуля. Передаточная функция где 3,3S3 4,1S2 S характеристическое уравнение, в которома0 3,3, а1 4,1, а2 1, а0. Посколькусвободный член характеристического уравнения равен нулю, значит один из корнейравен нулю, и отсюда следует, что системанаходится на грани устойчивости.2 САУ замкнута.Структурнаясхема На графике зависимости видно, что система не устойчива.Передаточная функция где 3,3S3 4,1S2 S 5,5 характеристическое уравнение, в которома1 3,3, а2 4,1, а3 1, а4 5,5Исследуем устойчивостьсистемы с помощью критерия устойчивости Гурвица D1 а1 3,3 gt 0,D2 а1 а2-а0 а3 4,1-18,15 -14,05 lt 0Следовательно, замкнутаясистема не устойчива.2 САУ с корректирующимзвеном.
На этом этапе лабораторной работырассматривается данная система, но уже с корректирующим звеном, для которого мыэкспериментальным пут м подбираем коэффициент коррекции, при котором системабыла бы устойчивой.
Рассматривается два варианта, при k 0,1 и k 2.а Структурная схема Графикзависимости показывает, что система не устойчива.Передаточная функция где характеристическое уравнение, в которома0 3, а1 4, а2 1, а3 5,5Исследуем устойчивостьсистемы с помощью критерия устойчивости Гурвица D1 а1 3 gt 0,D2 а1 а2-а0 а3 4,1 1-5,5 3,3 4,1-18,15 lt 0Отсюда можно сделать вывод,что при значении коэффициента k 0,1 система неустойчива.2 Графикзависимости показывает, что система не устойчива. Передаточная функция где характеристическое уравнение, в которома0 1,8, а1 3,9, а2 1, а3 5,5Исследуем устойчивостьсистемы с помощью критерия устойчивости Гурвица D1 а1 1,8 gt 0,D2 а1 а2-а0 а3 3,9 5,5-1 1,8 19,65 lt 0Отсюда можно сделать вывод,что при значении коэффициента К 2 система устойчива.Вывод Вданной лабораторной работе рассматривалась САУ регулирования температуры газов,поверялась ее устойчивость в зависимости от структуры. Впервом случае моделировалась разомкнутаяСАУ. Результаты исследования показали, что она находится на границеустойчивости температура газа в газотурбинном двигателе непрерывно росла стечением времени , что указывает на ненадежность системы, так как она может влюбой момент перейти в неустойчивое состояние.
Для повышения надежности системы вводитсяобратная отрицательная связь.
Однако система оставалась неустойчивой, т.е. температура газа колебалась.
Наследующем этапе в систему было включено корректирующее звено, иэкспериментальным методом подбирался коэффициент, при котором система была быустойчивой, и время регулирования было бы минимальным.
Исходя из показанийграфиков, и критерия Гаусса оптимальным коэффициентом КЗ является k 2.Чтокасается самой среды моделирования, т.е. СИАМ, я могу сказать что она не смотряна неудобный интерфейс позволяет производить довольно сложные расчеты, еслисудить по документации, и позволяет увидеть результат моделирования конкретнойсистемы в виде графика.
Также ее плюсом является простота в эксплуатации инебольшие требования к вычислительной машине.