Реферат: 1 Анализ динамических процессов систем управления
1.4.5. Анализ динамических процессов систем управления
В отдельную группу задач анализа можно выделить исследования динамических процессов, протекающих в системах автоматического регулирования и управления наукоемких машиностроительных изделий.
К таким изделиям можно отнести тепловые энергетические установки, ядерные установки различного назначения, системы автоматического управления следящих приводов и роботов, двигателей, а также других технических систем, описание динамики которых может быть выполнено методами структурного моделирования. Для решения задач этого класса широкое применение находят специальные программные комплексы MATRIX, Simulink, VisSim, МВТУ и др.
Рассмотрим некоторые особенности работы с такими комплексами на примере программы МВТУ, разработанной в МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Здесь возможно решение целого ряда задач:
моделирование;
оптимизация;
анализ;
контроль и управление (программа позволяет создавать виртуальные аналоги измерительных приборов и управляющих устройств контроля и управления переходными процессами).
^ Библиотеки типовых блоков. Вся совокупность типовых блоков программного комплекса условно может быть разделена на две группы: общетехническая библиотека и специализированные библиотеки. Общетехническая библиотека типовых блоков содержит следующие каталоги (см. рис. 11 на вклейке):
- субструктуры;
динамические звенья;
нелинейные звенья;
ключи;
логические звенья;
функции математические;
дискретные звенья;
источники входных воздействий;
операции математические;
векторные операции;
данные и т.д.
В каждом из перечисленных каталогов содержатся типовые или специально разработанные модели элементов динамических систем.
Например, из каталога «Динамические звенья» можно выбрать: динамическое звено общего вида, идеальное интегрирующее звено, интегратор с насыщением, интегратор с изменяемыми начальными условиями, апериодическое звено первого порядка, колебательное звено, инерционно-интегрирующее звено, инерционно-дифференцирующее звено, инерционно-форсирующее звено, переменные состояния, идеальное запаздывающее звено.
В каталоге «Нелинейные звенья» хранятся следующие звенья: квадратичный функционал качества, линейное с насыщением, линейное с зоной нечувствительности, линейное с насыщением и зоной нечувствительности, релейное неоднозначное, релейное неоднозначное с зоной нечувствительности, зазор, люфт, излом, произвольная однозначная нелинейность, запоминание минимума, запоминание максимума, запоминание макс./мин. из двух скалярных сигналов, запоминание макс./мин. из п векторных сигналов, переменное транспортное запаздывание, дифференцирование, ограничение скорости изменения, дельта-функция и др.
Специализированные библиотеки содержат каталоги различных приложений: «Реакторные блоки», «Логика АСУТП ВВЭР», «Роботы», «Элементы подземных хранилищ газа». Ряд фрагментов структурных схем, сформированных в процессе выполнения прикладных НИР и ОКР, хранится в виде субмоделей в отдельных каталогах. Фактически эти каталоги представляют собой дополнительные специализированные библиотеки, из элементов которых могут быть скомпонованы значительные фрагменты новых структурных схем.
^ Основные этапы работы с программой. Формирование и редактирование структурной схемы проекта, ввод параметров звеньев, начальных условий, выбор метода и параметров интегрирования осуществляется как с помощью специальных графических процедур, так и посредством команд. Структурную схему исследуемой задачи рекомендуется предварительно выполнить на черновике примерно в том же виде, в каком она должна быть представлена на экране монитора.
Формирование структурной схемы и параметров ее элементов, выбор метода, параметров интегрирования и т.п. целесообразно проводить в следующей последовательности.
• В окне монитора, предназначенного для формирования схемы моделирования, необходимые элементы размещают примерно так, как они должны быть расположены в структурной схеме.
• Предварительно подобранные элементы схемы можно перекомпоновать, используя процедуры их перемещения, изменения ориентации элементов, изменения их размеров и др.
• Информационные связи между элементами указывают на экране монитора, манипулируя «мышью».
• Параметры элементов (коэффициенты усиления, постоянные времени, начальные условия и т.д.) задают на структурной схеме.
• Для расчета процессов указывают конечное время интегрирования, метод интегрирования и другие параметры.
• Подготовленную схему (проект) необходимо сохранить, запустить задачу на расчет, наблюдая и анализируя результаты протекания процессов.
В качестве примера, демонстрирующего особенности использования программного комплекса, остановимся на задаче моделирования динамики системы автоматического регулирования ядерной паропроизводящей установки (ЯППУ) малой мощности с реактором интегрального типа. В процессе проектирования системы автоматического регулирования исследовались проблемы расчетного обоснования ядерной безопасности ЯППУ в переходных режимах и в проектных аварийных ситуациях (обесточивание, «стоп-вода», «стоп-пар», отключение главного циркуляционного насоса и секций парогенератора и др.). Структурная схема моделируемой системы (см. рис. 11 на вклейке) скомпонована с помощью элементов каталога «Реакторные блоки», а субмодели «Кинетика нейтронов», «Система управления», «Теплофизические параметры АЗ» и т.д., представляющие собой сложные многоуровневые структуры, набраны из каталогов общетехнической библиотеки типовых блоков. Общее число элементов в схеме - более 370, функциональных переменных - около 3000. На этом же рисунке размещены окна визуализации поведения физических параметров системы автоматического регулирования в процессе моделирования.
еще рефераты
Еще работы по разное
Реферат по разное
А. В. Елин, канд техн наук, научн сотр.; И. П. Каплун, асп
18 Сентября 2013
Реферат по разное
«Устойчивость систем электроснабжения» Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет
18 Сентября 2013
Реферат по разное
Прайс на лист оцинкованный производства ОАО ммк им. Ильича
18 Сентября 2013
Реферат по разное
Бековского района пензенской области
18 Сентября 2013