Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)
2. szám - Dr. Varga István–dr. Kozák Miklós–dr. Bakonyi Péter: A stabilitási probléma általánosítása vízszintszabályozási rendszerekben
Dr. Varga I. és szerzőtársai: A stabilitási probléma Hidrológiai Közlöny 1983. 2. sz. 57 B„= 0,052m 8. ábra. A mérési és számítási eredmények összehasonlítása Puc. 8. CppeHenue paciumamiux u u3MepeHHbix danmix Fig. 8. Comparison of measurement- and analytical data A számított és mért alvízszint-változások összehasonlítását, valamint a szabályozó számított vízhozamváltozásait a 8. ábrán mutatjuk be. Megjegyzés: Az Y(jco) hurokátviteli függvények, valamint a szabályoz/) N S(B, jco) leírófüggvényének kiértékelése gépi úton, a (18) feltétel és a kielégítő metszéspontok megkeresése - megfelelő program hiányában — grafoanalitikusan történt. A mérési eredményekkel való összehasonlítás alapján megállapítható, hogy mind a három, különböző szintű közelítéseket tartalmazó modell az adott rendszerben minőségileg és mennyiségileg is megfelelően közelíti a valóságot. A mérési eredményeket legjobban közelítő eredményt azonban a jelen tanulmányban bemutatott általános modell szolgáltatta. 5. Összefoglalás Tanulmányunkban a nyíltfelszínű csatornák vízszintszabályozásának stabilitási problémájával foglalkoztunk. Célkitűzésünk a probléma korábbiaknál lényegesen általánosabb megfogalmazása volt. Az előrelépést két irányban kívántuk megtenni — a probléma megfogalmazásánál alkalmazott korlátozó feltételek csökkentése; — a szabályozómfítárgyak nemlineáris sajátosságai miatt bekövetkező állandósuló — gerjesztett — lengések irányában. A 2. pontban a vízszintszabályozó műtárgyak vízhozamváltozásait leíró általánosított matematikai modellt adtuk meg. A (4) kifejezés explicit formában írja le egy vízszintszabályozási rendszer egy adott szabályozójának vízhozamváltozásait az operátor tartományban. A modellel figyelembe lehet venni a rendszer összes elemének a hatását, valamint a különböző vízszintváltozások kölcsönös függőségét. A különböző vízszintekről történő hidraulikus visszacsatolások általánosított — közvetlen és közvetett hatásokat is tartalmazó — átviteli függvényeit a (7) és (8) kifejezésekkel adtuk meg, alsó- és felsővezérlésű rendszerek esetére. A 3. pontban a matematikai modell stabilitásvizsgálatokhoz való átalakításait adtuk meg. A vizsgálatokhoz az általános Nvquist kritériumot választottuk alapul. A szabályozóműtárgyak nemlinearitásait a leírófüggvényeikkel helyettesítettük. A (12) összefüggéssel a frekvenciatartományban adtuk meg a nemlinearitásokat is tartalmazó vízszintszabályozási rendszer stabilitási határfeltételét. A rendszerben állandósuló vízszintlengések paramétereinek — amplitúdójának és frekvenciájának — meghatározásához a (12) határfeltételt az energiaminiműm-elvet tartalmazó (18) feltétellel egészítettük ki. A 4. pontban az elméleti eredmények gyakorlati alkalmazását mutatjuk be a Nagykunsági Főcsatorna 14. jelű hidraulikus alvízszintszabályozó műtárgyának egy próbaüzemi mérésekkel is ellenőrzött üzemállapotára. A számításokat különböző szintű közelítések mellett végeztük el: — a szabályozott alvízszintre vonatkozó szabályozási kör figyelembevételével; — a felvíz- alvízszintváltozások függetlenségének feltételezésével; — a tanulmányban javasolt általánosított modellel. A számítási és a mérési eredmények összehasonlítása azt bizonyítja, hogy a legpontosabb eredményt jelen tanulmányban javasolt modell szolgáltatja. IRODALOM [1] Gombás P.—Kisdi D.: Bevezetés az elméleti fizikába. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1971. [2] Csáki F.: Korszerű szabályozáselmélet. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1970. [3] Csáki F.: Szabályozások dinamikája. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1974. [4] Gauthier, M. P.: Stabilité du mouvement des fluides dans des systemes hydrauliques a regulateur automatique. Compte-rendu du symposium de l'AIRH. La Houille Blanche 1977/2—3. [5] Makovszkij, E. E. : Automatizacija gidroteknicseszkih szooruzsenyij... Izdatyelsztvo Slim, Frunze, 1972. [6] Németh E.: Hidromechanika. Tankönyvkiadó, Budapest, 1963. [7] Varga 1.—Hidvégi J.: A vízszintszabályozás stabilitásvizsgálata nyíltfelszínű csatornákban. Hidrológiai Közlöny, 1979/8. [8] Varga 1.—Fülöp E.: A vízszintszabályozás folyamatának szimulációja. Vízügyi Közleméhyek, 198Ó/4. [9] Varga I.—Kozák M.—Bakonyi P.: Stability of automatic s water level ' control and self-excited oscillations in open canals. 1 AHR Konferencia, 1981. május 4—8. Bratislava.
