Динамические характеристики котла
Динамической характеристикой котла называют зависимость изменения во времени параметров, характеризующих его работу при нанесении возмущения той или иной входной величине. Динамические характеристики могут быть получены экспериментальным или аналитическим путем. При определении переходных характеристик — кривых разгона — объект приводится в состояние равновесия при выбранных значениях входной и выходной величин и некоторое время для стабилизации объекта работа ведется при этом режиме. Далее при помощи регулирующего органа быстро изменяют входную величину на 8—10 % ее номинального значения. Опыт ведется до тех пор, пока не установится новое значение выходной величины.
Если построение кривых разгона невозможно вследствие больших отклонений параметров, используется метод импульсных возмущений — прямоугольный импульс и прямоугольной волновой импульс. При этом построение импульсных временных характеристик по кривым разгона осуществляется методом графического дифференцирования. В некоторых случаях для определения динамических характеристик объекта применяется статистический метод.
Аналитические методы определения динамических характеристик объектов основаны на составлении их дифференциальных уравнений, которые базируются на использовании физических законов сохранения массы, энергии и количества движения. Таким путем удается получить нелинейное уравнение динамической характеристики, однако решить его аналитически не удается. Следующим этапом является линеаризация уравнения, т. е. переход к линейной математической модели объекта. Линеаризацию обычно проводят разложением нелинейных зависимостей в ряд Тейлора в приближении исходного стационарного режима с сохранением только линейной части разложения и последующим вычитанием уравнений статики. Полученная таким образом линейная модель объекта справедлива при малых отклонениях от исходного стационарного режима. Решение уравнения при ступенчатом или импульсном изменении входных величин позволяет получить переходные функции — кривые разгона или импульсные временные характеристики объекта. Решение часто приводит к области изображений Лапласа или Фурье. В этом случае получаются передаточные функции или амплитудно-фазовые характеристики. Для выявления динамической характеристики котла аналитическим путем необходимо построение его математической модели.
