Синтез дополнительного регулятора для стабилизации угловой скорости ротора паровой турбины

1 / 13

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ
И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ
УДК 621.1
СИНТЕЗ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО РЕГУЛЯТОРА
ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ РОТОРА
ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
Ю.П. Корнюшин, Д.В. Мельников, Н.Д. Егупов, П.Ю. Корнюшин
Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, Калуга, Российская Федерация
e-mail: ;
Рассмотрены вопросы введения в контур регулирования частоты вращения
роторов паровых энергетических турбин дополнительного регулятора при ра-
боте турбогенератора на автономной нагрузке. Приведены результаты рабо-
ты штатной системы регулирования для изолированно работающих энерго-
систем. Вводимый дополнительный регулятор обеспечивает режим слежения
выходных координат управляемого объекта (турбины) за требуемой траек-
торией их изменения. Желаемая траектория стабилизации выбрана исходя
из безопасности функционирования элементов турбины. Предложен алгоритм
синтеза дополнительного регулятора, использующий линеаризацию Ньютона –
Канторовича, методы оптимального управления и аппарат матричных опера-
торов, алгоритм функционирования регулятора, обеспечивающего режим сле-
жения фазовых координат объекта за заданным сигналом. Рассмотрена воз-
можность управления объектом в режиме реального времени. Определен вид
эталонных сигналов, задающих желаемую траекторию стабилизации. Приве-
дены результаты совместной работы двух регуляторов.
Ключевые слова: модель, турбина, система регулирования, регулятор, спек-
тральные характеристики, функция Лагранжа.
SYNTHESIS OF AN ADDITIONAL CONTROLLER FOR STABILIZATION
OF ANGULAR VELOCITY OF THE STEAM TURBINE ROTOR
Yu.P. Kornushin, D.V. Melnikov, N.D. Egupov , . Kornushin
Bauman Moscow State Technical University, Kaluga Branch,
Kaluga, Russian Federation
e-mail: ;
The article considers the problems of an additional regulator insertion into the rotor
speed control loop in the steam power turbines, when the turbine generator works
under an autonomous load. The results of the standard control system operation for
the isolated power systems are presented. An additional controller ensures the mode
in which the output coordinates the controlled object (turbine) track along a desired
trajectory of their change. The desired stabilization trajectory is selected based on the
safe turbine element operation. The algorithm of the additional controller synthesis is
proposed, the linearization Newton – Kantorovich methods of an optimal control and
the matrix operator tool are used. The algorithm of a regulator operation ensuring
the mode of the object phase coordinates, which track the specified signal, is also
proposed. The possibility of a real-time object control is considered. The reference
signal type defining a desired stabilization trajectory is determined. The results of
the joint operation of two regulators are presented.
Keywords: model, turbine, regulation system, controller, spectral characteristics,
Lagrange function.
100 ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 5