Устройство для моделирования рециркуляционных установок

Устройство для моделирования рециркуляционных установок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

я ь л М

О П И С -А Н И Е (ii) 473I93

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 24.06.74 (21) 2036602/18-24 (51) М. Кл. G 06g 7/48 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР (32) Приоритет

Опубликовано 05.06.75. Бюллетень Ме 21

Дата опубликования описания 14.11.75 (53) УДК 681.333(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. Н. Ястремский и Л. М. Дружинин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

РЕЦИ Р КУЛЯ ЦИ ОН НЫХ УСТАНОВОК

Изобретение относится к аналоговым электронным моделям промышленных аппаратов и предназначено для моделирования работы инерционных рециркуляционных установок (например, контактных выпарных) с целью определения оптимального режима их работы.

Известное устройство для моделирования рециркуляционных установок содержит резисторы и операционные усилители и состоит из последовательно соединенных участков, моделирующих процесс теплопередачи по каждому корпусу. Каждый участок содержит два ус»лителя, имеющих две пары общих входов. 1-1а первые два общих входа подводится напряжение от внешнего источника питания, а на вторые — сигнал с выхода второго усилителя. 1-1а выходах усилителей включены переменные резисторы.

Однако известное устройство не .позволяет учитывать статику и динамику процесса при изменении нагрузки установки по отбору упаренного раствора в широком диапазоне.

Предложенное устройство позволяет расширить класс решаемых задач и повысить точность моделирования.

Это достигается тем, что устройство содержит блоки моделирования расхода упаренного раствора и возмущающего воздействия на объект, интегратор, блоки умножения и блок постоянного запаздывания. Вход интегратора соединен с выходом первого блока умножения, первый вход которого связан с выходом блока моделирования расхода упаренного раствора. Второй вход первого блока умножения связан с выходом блока моделирования возмущающего воздействия. С выходом блока моделирования расхода упаренного раствора соединен вход второго блока умножения, второй вход .которого связан с выходом инвертора, вход которого подключен к выходу интегратора. Выход второго блока умножения связан со вторым входом интегратора, выход которого соединен со входом блока постоянного запаздывания, на выходе которого контролируется напряжение, пропорциональное амплитуде регулируемого параметра.

На чертеже дана схема устройства.

Оно содержит блоки моделирования расхода упаренного раствора 1 и возмущающего воздействия 2 на объект; интегратор — 3; инвертор — 4; блок постоянного запаздывания—

5, и блоки умножения 6, 7; задатчик 8 напряжения U,, пропорционального расходу упаренного раствора; задатчик — 9 напряжения U2, пропорционального величине возмущающего воздействия;

U, — выходную клемму модели, на которой формируется на пряжение,,пропорциональное

30 амплитуде регулируемой величины.

473193

В установившемся режиме на вход блока 1 подано напряжение UI, пропорциональное заданному расходу упаренного раствора. С выхода блока 1 напряжение поступает на вход блока умножения 7, на второй вход которого подано на пряжение U, пропорциональное величине возмущающего воздействия на объект, с выхода блока 2, на вход которото .подано на пряжение Uq. Блок 7 перемножает поступающие напряжения UI и U, результирующее напряжение, равное U — — 0,001 У У, поступает на вход 3 интегратора. Выходное напряжение модели Uö, которое контролируется на выходе блока 5 постоянного за|паздывания, пропорционально величине подаваемого на вход модели напряжения Uz и определяется величиной налряжения UI, коэффициентом, передачи и коэффициентом усиления интегратора 3.

Возможность моделирования объясняется следующим.

Рециркуляционная установка описывается дифференциальным уравнением, параметры которого переменны и зависят от расхода упаренного раствора, а модель рециркуляционной установки представляет собой апериодичеокое звено, коэффициенты которого также переменны и зависят от расхода продукта. Эти зависимости можно аппроксимировать с достаточной для моделирования точностью (погрешность 6(2%) линейными функциями, которые реализуются с помощью блоков умножения.

В качестве а периодического звена в устройстве использован интегратор 3. Выбор рабочсто режима осуществляется блоком моделирования расхода упаренного раствора 1, с выхода которого напряжение поступает на первые входы блоков перемножения 6, 7. Напряжение U поступает на вход блока 2 моделирования возмущающего воздействия, с выхода которого налряжение,поступает на второй вход блока 7 умножения, который .перемножает поступающие напряжения. Задавая величину напряжения UI, моделирующего расход продукта, выбирают коэффициент передачи напряженич U, моделирующего возмущающее воздейсгвис, так как Ilallp>l>xeIIIIc па выходе блока умножения 7 равно. (живых Q U2, 5 где а= (У,). С выхода блока 7 умножения напряжение подается Ila вход интегратора 3, имеющего положительную обратную связь (у объекта — это линия рециркуляции), которая

I0 связывает выход интегратора 3 с его входом.

Сигнал обратной связи проходит через инвертор 4 и блок 6 умножения, где умножается на постоянный коэффициент, пропорциональный расходу продукта (UI). На выходе интегратоI5 ра 3 появляется напряжение, характеризующее динами ку объекта. На клемме модели фор мируется сигнал, равный на пряжению на выходе интегратора 3 и задержанный на время т, пропорциональное величине транспорт20 ного запаздывания в объекте.

Предложенное устройство позволяет достаточно точно исследовать динамику,промышлешпях рециркуляционных установок в широком диапазоне изменения нагрузки по отбору

25 уларенного раствора.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования рециркуляЗ0 ционных установок, содержащее инвертор, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности моделирования, оно содержит блоки моделирования расхода упаренного раствора и возмущающего воздействия на объ35 ект, блоки умно>кения и последовательно соединенные интегратор и блок постоянного запаздывания, вход которого подключен ко входу инвсртора, выход соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход 0 которого подключен к выходу блока моделирования расхода упаренного раствора и ко входу второго блока умножения, соединенного вторым входом с выходом блока моделирования возмущающе-о воздействия на объект, I5 причем выход блоков умно>кения подключен ко входам интегратора.