Медведев Денис Дмитриевич, инженер, преподаватель
344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Denis D. Medvedev, engineer, lecturer
344003, Rostov-on-Don, Gagarin Sq. 1
Грищенко Вячеслав Игоревич, канд. техн. наук, заведующий кафедрой
344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Vyacheslav I. Grishchenko, CSc (Eng), Head of Department
344003, Rostov-on-Don, Gagarin Sq. 1
Обеспечение регулируемого и устойчивого давления пара в пароплазменном горелочном устройстве является одной из приоритетных задач проектирования системы отопления сельскохозяйственных предприятий. Существующие методы регулирования, основанные на использовании типовых регуляторов ПИД-типа, не позволяют достичь высокого КПД отопительной установки. Исследования проведены с целью разработки компьютерной модели автоматизированной системы регулирования давления пара пароплазменного горелочного устройства мощностью до 1 МВт и определения оптимальных коэффициентов регулятора, обеспечивающих стабилизацию давления пара. Компьютерная модель автоматизированной системы регулирования давления пара пароплазменного горелочного устройства, разработанная в программе Matlab/Simulink, включает в себя радиально-плунжерный насос, распределительный узел, пароплазменный генератор и систему управления на основе пропорционально-интегрального регулятора. Проведено моделирование динамических процессов в системе при фиксированных частотах вращения вала 100, 200, 300 и 477 об/мин и диапазоне давления пара 0…23 бар. Исследовано влияние параметров ПИ-регулятора на переходные процессы и устойчивость работы. В результате вычислительных экспериментов определены оптимальные коэффициенты ПИ-регулятора, обеспечивающие минимальное время переходного процесса (не более 7 сек.) и отклонение давления не выше 4% от заданного значения. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенного метода регулирования и возможность его практической реализации в системах автоматического управления жидкотопливными горелками на сельскохозяйственных предприятиях.
Ensuring regulated and stable steam pressure in a steam-plasma burner device is a priority objective in the design of heating systems for agricultural enterprises. Existing control methods based on standard PID-type controllers do not provide high efficiency of the heating system. The research aimed to develop a computer model of an automated steam pressure control system for a steam-plasma burner device with a capacity of up to 1 MW and to determine the optimal controller coefficients ensuring steam pressure stabilization. The computer model of the automated steam pressure control system for the steam-plasma burner device, developed in the Matlab/Simulink environment, includes a radial piston pump, a distribution unit, a steam-plasma generator, and a control system based on a proportional-integral controller. Dynamic processes in the system were simulated at fixed shaft rotation speeds of 100, 200, 300, and 477 rpm and a steam pressure range of 0 to 23 bar. The authors examined the influence of the PI controller parameters on transient processes and operational stability. Computational experiments resulted in determining optimal PI controller coefficients, providing a minimum transient time (no more than 7 seconds) and a pressure deviation not exceeding 4% of the setpoint value. The obtained results confirm the effectiveness of the proposed control method and the feasibility of its practical implementation in automatic control systems for liquid-fuel burners used at agricultural enterprises.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.