Удосконалення каскадної системи керування автоматизованої водогрійної котельні

Abstract

Об’єкт дослідження є парова водогрійна котельна установка, а саме динаміка теплообмінника та регулюючого клапана подачі пари, для якої необхідно розробити точну математичну модель та ефективну каскадну систему автоматичного керування температурою води на виході. Мета дослідження полягає у розробці та синтезі ефективної каскадної системи автоматичного регулювання температури води на виході водогрійної котельної установки на основі точної математичної моделі об'єкта, отриманої шляхом параметричної ідентифікації. Методи дослідження: методи системного аналізу, планування та проведення експерименту, параметричної ідентифікації із застосуванням MATLAB System Identification Toolbox, а також чисельне моделювання (Simulink) та синтез ПІД-регуляторів для каскадної САК. Результатами магістерської роботи є розробка та синтез високоефективної каскадної системи автоматичного регулювання температури води на виході водогрійної котельної установки. На основі експериментальних даних були отримані точні та валідовані математичні моделі ключових компонентів. Синтезована каскадна структура управління, підтвердила свою ефективність у середовищі моделювання Simulink, продемонструвавши значне покращення динамічних показників порівняно з вихідною системою, включаючи суттєве зниження перерегулювання та скорочення часу встановлення при збереженні високої точності регулювання.