Розроблення автоматизованої системи управління газотурбінним двигуном

Abstract

У магістерській роботі розглянуто питання розроблення та дослідження автоматизованої системи керування газотурбінним двигуном як складним динамічним об’єктом керування. Проведено аналіз конструктивних особливостей, принципу дії та основних сфер застосування газотурбінних двигунів у сучасних енергетичних і промислових установках. Обґрунтовано доцільність використання сучасних засобів автоматизації з метою підвищення ефективності, надійності та безпеки експлуатації газотурбінних установок. У роботі визначено основні контрольні точки технологічного процесу та параметри, що підлягають вимірюванню й регулюванню. На цій основі сформовано структуру автоматизованої системи керування та розроблено функціональну схему автоматизації. Здійснено обґрунтований вибір вимірювальних приладів, керуючих і виконавчих механізмів, а також програмно-технічних засобів автоматизації. Виконано синтез системи автоматичного регулювання газотурбінного двигуна, побудовано математичну модель об’єкта керування у вигляді передатної функції та проаналізовано його динамічні властивості. Налаштування параметрів регулятора здійснено з використанням класичного методу Циглера–Нікольса, що дозволило забезпечити задані показники якості перехідних процесів і стійкості системи. Реалізацію алгоритмів керування витратою палива газотурбінного двигуна виконано на базі програмованого логічного контролера в середовищі TIA Portal. Розроблено систему візуалізації роботи газотурбінної установки з використанням панелі оператора, що забезпечує зручний контроль технологічних параметрів та оперативне керування процесом.