Задание:
В ходе работы проведен анализ и проектирование одноконтурной автоматической системы, предназначенной для регулирования температуры в печи котельного агрегата. Рассматривается важность поддержания точной температуры, поскольку это напрямую влияет на эффективность работы и экономичность всего котельного оборудования. Для достижения требуемой точности регулирования использованы математические модели, описывающие теплопередачу и динамику процесса.
Первым этапом стала оценка теплотехнических характеристик печи и анализ существующих систем управления. На основе собранных данных выбраны основные параметры, такие как диапазон температур, скорость изменения температуры и время отклика системы. Далее, разработан блок-схема управления, в которой основное внимание уделяется датчикам температуры, исполнительным механизмам и контроллерам.
Важной частью работы стало исследование методов автоматического управления, среди которых выбрана пропорционально-интегрально-дифференциальная (ПИД) регуляция. Эта методика обеспечивает желаемую стабильность и скорость реагирования системы на изменения в условиях эксплуатации. Для оптимизации работы системы было проведено моделирование в MATLAB/Simulink, что позволило визуализировать процессы и скорректировать параметры управления.
Важнейшим аспектом стало формирование алгоритма управления, который учитывает не только текущую, но и теплонакопленную температуру. Система тестировалась на различных сценариях работы, включая как стандартные режимы, так и аварийные ситуации. Итоговые результаты показывают, что предложенная система способна эффективно поддерживать заданный температурный режим с минимальными колебаниями и задержками.
Заключение подводится к выводу о том, что разработанная автоматизированная система регулирования имеет высокий потенциал для повышения производительности и надежности котельного агрегата, что, в свою очередь, позволяет снизить затраты на энергию и улучшить эксплуатационные показатели оборудования.