Mašinų ir automatinių linijų stebėjimas ir valdymas. Tipiški techniniai sprendimai technologinių procesų automatizavimui Uždarojo ciklo automatinio valdymo sistema

Normaliam stabiliam atominių elektrinių blokų darbui būtina palaikyti tam tikrus šiluminius parametrus nustatytose ribose. Šios funkcijos įgyvendinamos automatinėmis šiluminių parametrų valdymo sistemomis, kurių patikimas, efektyvus ir stabilus veikimas iš esmės lemia viso maitinimo bloko veikimą.

Iš viso viename atominės elektrinės bloke yra apie 150 lokalių automatinio valdymo sistemų (reguliatorių), iš kurių maždaug 30-35 gali būti priskirtos prie svarbiausių, kurioms sugedus energetinį bloką dažniausiai išjungia apsaugos (lygio reguliatoriai garo generatoriuje, deaeratoriuje, BRU-MV, slėgis pirminėje grandinėje ir kt.), arba mažėja jėgos agregato apkrova (HP lygio reguliatoriai).

Ilgą laiką palaikyti parametrus rankiniu būdu yra sunku, atima daug laiko ir reikalauja tam tikrų įgūdžių iš eksploatuojančio personalo. Galios bloko reguliatorių eksploatacija ir eksploatacinė priežiūra reikalauja, kad darbuotojai išmanytų automatinio valdymo teorijos pagrindus, veikimo principus, konstrukciją ir techninę įrangą, kurioje reguliatoriai yra įdiegti.

Automatinės valdymo sistemos naudojamos tais atvejais, kai reikia keisti ar ilgą laiką palaikyti pastovius bet kokius fizinius dydžius, vadinamus valdomais kintamaisiais (įtampa, slėgis, lygis, temperatūra, sukimosi greitis ir kt.), apibūdinančius mašinos darbą, technologinį procesą. arba judančio objekto dinamika.

Įrenginiai, kurie atlieka šias funkcijas, vadinami automatiniais reguliatoriais.

Reguliavimo objektas yra mašina ar įrenginys, kurio nurodytą darbo režimą turi palaikyti reguliatorius, padedamas reguliavimo institucijų. Reguliatoriaus ir reguliuojamo objekto derinys vadinamas automatine valdymo sistema.

Automatinė valdymo sistema (CAP), pagrįsta „Cascade-2“ įranga, yra pagaminta remiantis mikroelektronika prietaisų konstrukcijoje.

Kaip pagrindiniai informacijos šaltiniai buvo naudojami pirminiai Sapphire-22 tipo keitikliai su deformacijai jautriais elementais, varžos termometrai ir termoporos.

Panagrinėkime bloko D07 įjungimo funkcinę schemą, kai reguliatorius subalansuotas pagal esamą parametro vertę (2.4 pav.).

Autoreguliatoriaus savibalansas iki esamos vertės yra pagrįstas atskaitos signalo pasikeitimu. Kai jungiklis yra padėtyje „P“ (rankinis režimas), paspaudus „B“ (daugiau) arba „M“ (mažiau) mygtukus, nustatomas valdiklio nustatymas.

2.4 pav. Autoreguliatoriaus savaiminio balanso esamos parametro vertės blokinė schema

Kai jungiklis yra „A“ padėtyje (automatinis režimas), P27 valdymo bloko (minus 24V) išvesties komandos siunčiamos į „ ” arba „ ” įėjimus, todėl keičiasi D07 bloko išėjimo signalas. Įjungus reguliatorių bloko P27 valdymo impulsų įtaka integratoriui sustoja (atsidaro normaliai užsidarę BVR relės kontaktai) ir reguliatoriaus nustatymas lieka lygus proceso parametro reikšmei įjungimo metu. .

VVER-1000 reaktoriaus CPS

Uždaviniai, kuriuos turi išspręsti branduolinio reaktoriaus valdymo ir apsaugos sistema:

1. Užtikrinti, kad reaktoriaus galia ar kitas parametras keistųsi reikiamame diapazone esant reikiamam greičiui ir išlaikytų galią ar kitą parametrą tam tikrame nurodytame lygyje.Todėl šiai funkcijai užtikrinti reikalingi specialūs valdymo strypai. Jie vadinami automatiniais valdymo organais (AR).

2. Branduolinio reaktyvumo pokyčių kompensavimas. Specialios PPS įstaigos, atliekančios šią užduotį, vadinamos kompensavimo įstaigomis.

3. Užtikrinti saugų branduolinių reaktorių darbą, kurį gali atlikti branduoliniai reaktoriai, stabdant dalijimosi grandininę reakciją avarinėmis situacijomis.

CPS yra skirtas:

Automatiškai reguliuoti branduolinių reaktorių galią pagal TG į tinklą tiekiamą galią arba stabilizuoti galią tam tikrame lygyje;

Paleisti branduolinį reaktorių ir įjungti jį rankiniu režimu;

Kompensuoti reaktyvumo pokyčius rankiniu ir automatiniu režimu;

Branduolinių reaktorių avarinė apsauga;

Signalizuoti AZ aktyvavimo priežastis;

Automatiniam kai kurių AZ signalų manevravimui;

Signalizuoti apie valdymo sistemoje atsiradusius gedimus;

Signalizuoti apie branduolinio reaktoriaus padėtį pagrindinėje valdymo salėje ir valdymo kambaryje, taip pat iškviesti informaciją apie kiekvieno eksploatacinio valdymo pulto padėtį IVS EB SVRK.

Reaktorius valdomas darant įtaką branduolio kuro branduolių centrinio raketinio variklio progresui.

Kuriamoje branduolinės kontrolės sistemoje numatytas kietųjų strypų pavidalo absorberių įvedimo metodas. Kartu su mechaniniais valdikliais į pirminio kontūro aušinimo skystį įpilamas boro rūgšties tirpalas. Veikimo galios valdymas atliekamas mechaniniu judesiu pavaroms, kuriose yra kietas absorberis.

Reikalavimai CPS:

1. Prie elektrinių parametrų ir režimų:

Valdymo sistema skirta elektros tiekimui iš mažiausiai dviejų nepriklausomų maitinimo šaltinių; išnykus vienam šaltiniui, išlaikomas valdymo sistemos veikimas;

Ilgalaikio maitinimo parametrų išjungimo metu neįvyksta klaidingas avarinės apsaugos (EP) įjungimas, o valdymo elementai nejuda savaime;

Kontrolės sistema turi užtikrinti keitimąsi informacija su skirtingomis sistemomis.

2. Patikimumo link:

CPS tarnavimo laikas yra mažiausiai 10 metų;

MTBF valdymo funkcijoms 10 5 val.;

AZ funkcijų, kurioms būtinas branduolinio reaktoriaus išjungimas, nepasiekiamumo koeficientas yra ne didesnis kaip 10 -5;

Vidutinis atsigavimo laikas 1 valanda.

3. Prie įrangos:

CPS įranga suteikia galimybę atlikti funkcinius, taip pat CPS parametrų testus, naudojant valdymo priemones ruošiantis paleisti, kol branduolinis reaktorius veikia jo nestabdant, nesutrikdant sistemos funkcijų ir reaktoriaus įrenginio darbingumo (RP). );

Ryšio linijos suprojektuotos taip, kad gaisras vienoje linijoje nelemtų negalėjimo atlikti funkcijų.

4. Pavaroms:

Savaiminio judėjimo pašalinimas didėjančio reaktyvumo kryptimi (esant gedimui, dingus galiai ir pan.);

Darbinis važiavimo greitis 20 ± 2 mm per sekundę;

Darbinių kūnų įvedimo į šerdį laikas yra 1,5 - 4 sekundės;

Laikas nuo AZ signalo išdavimo iki judėjimo pradžios yra 0,5 sekundės;

Valdymo korpuso darbinis eiga yra 3500 mm.

CPS sudėtis

PTK SGIU-M

PTK AZ-PZ

PTK ARM-ROM-UPZ

Įrangos maitinimo šaltinis.

Bendra proceso valdymo užduotis yra minimalizuoti (maksimizuoti) tam tikrą kriterijų (kaštus, energijos sąnaudas ir pan.), vykdant norminių aktų nustatytus technologinių parametrų apribojimus.

Kadangi išspręsti šią viso proceso problemą yra sudėtinga (yra daug įtakojančių veiksnių), visas procesas turėtų būti suskirstytas į atskiras dalis, o dažniausiai sekcija atitinka užbaigtą technologinę operaciją, kuri turi savo dalį (pašarų paruošimą, pieno perdirbimas ir kt.).

Atskirai TP optimalumo kriterijų nustatyti lengviau. Tai gali būti parametro stabilizavimo reikalavimas arba paprastas apskaičiuotas kriterijus. Remiantis priimtu optimalumo kriterijumi atskiram technologiniam procesui, automatizavimo problema lengvai suformuluojama. Be optimalumo kriterijaus, norint išspręsti šią problemą, būtina atlikti automatikos objekto analizę visų reikšmingų įvesties ir išvesties kintamųjų identifikavimo požiūriu, taip pat atlikti trikdžių ir valdymo perdavimo kanalų statinių ir dinaminių charakteristikų analizę. įtakos.

Ryžiai. 2.3. Srauto valdymo schemos: A- skystos ir dujinės terpės; b- birios medžiagos; V- aplinkos koeficientai

To paties tipo technologiniai procesai (pavyzdžiui, šildymo procesai) gali skirtis įrangos konstrukcija, dalyvaujančių žaliavų srautų fizinėmis ir cheminėmis savybėmis ir kt. Tačiau jie visi veikia pagal tuos pačius įstatymus ir yra pavaldūs bendriems modeliams. Šių modelių pobūdį pirmiausia lemia tai, kuris parametras yra susijęs su kontrole. Vienai procesų klasei, vykstančiai tipinėje technologinėje sistemoje, galima sukurti standartinį automatizavimo sprendimą, priimtiną įvairioms sistemoms. Standartinio sprendimo buvimas labai supaprastina automatizuotos valdymo sistemos kūrimo užduotį.

Tipiški proceso parametrai, kurie yra stebimi ir reguliuojami, yra srautas, lygis, slėgis, temperatūra ir daugybė kokybės rodiklių.

Srauto reguliavimas. Srauto valdymo sistemoms būdinga maža inercija ir dažnas parametro pulsavimas.

Paprastai srauto valdymas yra medžiagos srauto ribojimas naudojant vožtuvą arba sklendes; slėgio pokytis dujotiekyje dėl siurblio pavaros sukimosi greičio ar apėjimo laipsnio pasikeitimo (dalies srauto nukreipimas papildomais kanalais).

Skystųjų ir dujinių terpių srauto reguliatorių įgyvendinimo principai parodyti 2.3 pav. A, birios medžiagos – 2.3 paveiksle, b.

Procesų automatizavimo praktikoje pasitaiko atvejų, kai reikia stabilizuoti dviejų ar daugiau terpių srautų santykį.

2.3 pav. parodytoje grandinėje V, srautas G 1 - vedantis ir tekantis - vergas, kur adresu- srauto santykio koeficientas, kuris nustatomas statinio reguliatoriaus reguliavimo metu.

Pasikeitus priekiniam siūlui G 1 reguliatorius FF proporcingai keičia vergo srautą G 2.

Valdymo dėsnio pasirinkimas priklauso nuo reikiamos parametrų stabilizavimo kokybės.

Lygio reguliavimas. Lygio valdymo sistemos turi tas pačias savybes kaip ir srauto valdymo sistemos. Bendruoju atveju lygio elgsena nusakoma diferencialine lygtimi

(2.1)

,

kur S yra konteinerio horizontalus skerspjūvio plotas; L- lygis; C in, G out - terpės srautas įėjimo ir išleidimo angoje; Su arr.- terpės kiekis, kuris didėja arba sumažėja talpykloje (gali būti lygus 0) per laiko vienetą t.

Lygio pastovumas rodo tiekiamo ir suvartoto skysčio kiekių vienodumą. Šią sąlygą galima užtikrinti darant įtaką tiekimui (2.4 pav., A) arba srautas (2.4 pav., b) skysčių. Valdiklio versijoje, parodytoje 2.4 pav. V, parametrui stabilizuoti naudojami skysčio tiekimo ir srauto matavimų rezultatai. Skysčio lygio impulsas yra korekcinis, jis pašalina klaidų kaupimąsi dėl neišvengiamų klaidų, atsirandančių keičiantis tiekimo ir srauto greičiui. Valdymo dėsnio pasirinkimas priklauso ir nuo reikiamos parametrų stabilizavimo kokybės. Tokiu atveju galima naudoti ne tik proporcinius, bet ir padėties valdiklius.

Slėgio reguliavimas. Slėgio pastovumas, kaip ir lygio pastovumas, rodo objekto medžiagų balansą.

(2.2)

Bendruoju atveju slėgio pokytis apibūdinamas lygtimi, panašia į (2.1) formulę,

Kur V- aparato tūris; p - slėgis.

Ryžiai. 2.4. Lygio valdymo sistemų schemos:

A- turi įtakos pašarams; b Ir V- turi įtakos vidutiniam srautui

(2.1) ir (2.2) lygčių panašumas rodo, kad slėgio reguliavimo metodai yra panašūs į lygio reguliavimo metodus.

Temperatūros reguliavimas. Temperatūra yra sistemos termodinaminės būklės rodiklis. Temperatūros reguliavimo sistemos dinaminės charakteristikos priklauso nuo fizinių ir cheminių proceso parametrų bei aparato konstrukcijos. Tokios sistemos ypatybė yra didelė objekto ir dažnai matavimo keitiklio inercija.

Temperatūros reguliatorių diegimo principai yra panašūs į lygio reguliatorių diegimo principus (2.4 pav.), atsižvelgiant į energijos suvartojimo kontrolę objekte.

Valdymo dėsnio pasirinkimas priklauso nuo objekto inercijos: kuo ji didesnė, tuo valdymo dėsnis sudėtingesnis. Matavimo keitiklio laiko konstantą galima sumažinti didinant aušinimo skysčio greitį, sumažinant apsauginio dangtelio (rankovės) sienelių storį ir kt.

Ryžiai. 2.5. Gaminių kokybės kontrolės sistemos schema:

1 - objektas; 2 - kokybės analizatorius; 3 - ekstrapoliacijos filtras; 4 - skaičiavimo įrenginys; 5 - reguliatorius

Produkto sudėties ir kokybės parametrų reguliavimas. Reguliuojant produkto sudėtį ar kokybę, galima situacija, kai parametras (pvz., grūdų drėgnis) matuojamas diskretiškai. Šioje situacijoje neišvengiamas informacijos praradimas ir dinaminio valdymo proceso tikslumo sumažėjimas. Rekomenduojama reguliatoriaus grandinė, kuri stabilizuoja kokį nors tarpinį parametrą У(t), kurio reikšmė priklauso nuo pagrindinio reguliuojamo parametro – gaminio kokybės rodiklio U( t) parodyta 2.5 pav. skaičiavimo įrenginys 4, naudojant matematinį parametrų ryšio modelį У(t) Ir У(t 1) nuolat vertina kokybės rodiklį. Ekstrapoliacijos filtras 3 pateikia numatomą produkto kokybės parametrą У(t 1) intervalais tarp dviejų matmenų.

Testo klausimai ir užduotys

1. Apibūdinti žemės ūkio gamybos technologinį procesą. 2. Įvardykite poveikio valdymo objektui tipus. 3. Nubrėžkite TP valdymo struktūrą ir principus. 4. Kokie yra žemės ūkio gamybos automatizavimo ypatumai? 5. Įvardykite tipinius techninius procesų automatizavimo sprendimus.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

Rusijos Federacijos švietimo ir mokslo ministerija

Federalinės valstybės biudžetinės aukštojo profesinio mokymo įstaigos filialas

„Samaros valstybinis technikos universitetas“ Syzrane

Elektromechanikos ir pramonės automatikos katedra

Kurso projektas

disciplinoje „Automatizuotų sistemų projektavimas“

Technologinių parametrų reguliavimas EOLU AVT-6 instaliacijoje

Užbaigta:

Studentas gr. EABZ-401 Golotin K.O.

Patikrinta:

Art. mokytojas Šumilovas E.A.

Syzran 2014 m

Įvadas

1. Diegimo aprašymas

3. Reguliatoriaus skaičiavimai

Išvada

Įvadas

Aliejus žmonėms buvo žinomas nuo seniausių laikų. Šimtmečius aliejus buvo naudojamas kaip vaistas, kuras ir apšvietimo medžiaga. Tobulėjant technologijoms Rusijoje, vystėsi ir naftos perdirbimo pramonė, kuri užtikrino įvairių naftos produktų gamybą iš naftos. Naftos pramonė susiduria su didžiuliu iššūkiu: aprūpinti žaliavomis ir tarpiniais produktais chemijos ir naftos chemijos pramonę. Šių pramonės šakų plėtros žaliava yra gamtinės ir susijusios dujos, suskystintos dujos ir atskiros angliavandenilių frakcijos. Be to, naftos perdirbimo gamyklos pradėjo gaminti aromatinius angliavandenilius, suodžių žaliavas, sintetines riebalų rūgštis ir alkoholius bei daugybę kitų produktų. Šiuolaikinė naftos perdirbimo pramonė nuolat stebima mokslo ir technikos raidos ženklu. Pagrindiniai technologiniai procesai naftos perdirbimo gamyklose yra: naftos nudruskinimas ir dehidratacija pirminiame etape, katalizinis krekingas, katalizinis riformingas, izomerizacija, naftos distiliatų valymas hidrinant ir kt. – antrinėje ir vėlesniuose etapuose.

Plačiai paplitę antriniai naftos perdirbimo procesai padidina tikslaus alyvos atskyrimo ir gilesnės atrankos reikalavimus. Šiuolaikiniai naftos perdirbimo technologiniai procesai pasižymi dideliu našumu, dideliais debitais ir tam tikromis parametrų reikšmėmis, kurių nuokrypis leidžiamas tik mažiausiose ribose.

Šiuolaikinė pasaulio rinka kelia aukštus reikalavimus naftos ir naftos produktų kokybei, todėl būtina nuolat gerinti produktų kokybę. O tam reikia naudoti modernias didelio tikslumo valdymo sistemas.

Naftos distiliavimo procesai atliekami vadinamuosiuose atmosferiniuose vamzdeliuose (AT) ir vakuuminiuose vamzdeliuose (VT) arba atmosferos-vakuuminiuose vamzdeliuose (AVT).

AT įrenginiuose atliekama sekli naftos distiliacija, kad būtų gautos kuro (benzino, žibalo, dyzelino) frakcijos ir mazutas. VT įrenginiai skirti mazutui distiliuoti. Iš jų gautas gazolis, alyvos frakcijos ir derva naudojami kaip žaliava vėlesniuose (antriniuose) perdirbimo procesuose, gaminant kurą, tepalines alyvas, koksą, bitumą ir kitus naftos produktus.

Šiuolaikiniai naftos distiliavimo procesai derinami su dehidratacijos ir druskų šalinimo, antrinio distiliavimo ir benzino frakcijos stabilizavimo procesais: ELOU-AT, ELOU-AVT ir kt.

1. Diegimo aprašymas

Technologinis procesas ELOU AVT-6 atmosferiniame bloke vyksta taip. Aliejus, dehidratuotas ir nusūdytas ELOU, papildomai kaitinamas šilumokaičiuose ir paduodamas atskirti į 1 dalies viršutinę kolonėlę. Angliavandenilių dujos ir lengvasis benzinas, išeinantis iš šios kolonėlės viršaus, kondensuojami ir atšaldomi oro bei vandens aušinimo įrenginiuose ir siunčiami į grįžtamąjį baką. . Dalis kondensato grąžinama į 1 stulpelio viršų kaip ūmus refliuksas. Nuimta alyva iš 1 kolonos dugno tiekiama į vamzdinę krosnį 4, kur ji įkaitinama iki reikiamos temperatūros ir nukreipiama į atmosferos kolonėlę 2. Dalis iš krosnies 4 pašalintos alyvos grąžinama į 1 kolonėlės dugną. kaip karšta srovė. Sunkusis benzinas paimamas iš 2 kolonėlės viršaus, o kuro frakcijos 180-220 (230), 220 (230)-280 ir 280-350 °C pašalinamos iš šono per 3 nuėmimo kolonėles. Atmosferos kolonėlė, be ūmaus drėkinimo, turi du cirkuliacinius drėkinimus, kurie šalina šilumą žemiau frakcijų atrankos plokštelių 180-220 ir 220-280 °C. Perkaitinti vandens garai tiekiami į apatines atmosferos ir nuėmimo kolonų dalis, kad būtų pašalintos lengvai verdančios frakcijos. Iš atmosferos kolonėlės apačios mazutas pašalinamas ir siunčiamas į vakuuminio distiliavimo įrenginį.

2. Technologinė įrengimo schema

Fig. 1 paveiksle parodyta AVT-6 ELOU įrenginio atmosferinio distiliavimo įrenginio schema.

1- viršutinė kolonėlė;

2 - atmosferos kolona;

3 - nuimamos kolonos;

4 - atmosferinė krosnis;

I - aliejus su ELOU;

II - lengvasis benzinas;

III - sunkusis benzinas;

IV - frakcija 180-220;

V - frakcija 220-280;

VI - frakcija 280-350;

VII - mazutas;

IX – vandens garai.

3. Reguliatorių skaičiavimas

1 lentelė Skaičiavimo duomenys

naftos perdirbimo elow pramonė

Parametrams reguliuoti naudojama trijų grandinių pavaldinė valdymo sistema. Tokios sistemos blokinė schema parodyta 2 pav.

Temperatūros reguliavimo sistemai atmosferinėje orkaitėje:

R1(s) - elektros variklio greičio reguliatoriaus perdavimo funkcija;

W11(s) – tiristoriaus keitiklio perdavimo funkcija;

W12(s) - elektros variklio perdavimo funkcija;

Woc1(s) - greičio jutiklio perdavimo funkcija;

R2(s) - degalų sąnaudų reguliatoriaus perdavimo funkcija;

W21(s) – siurblio perdavimo funkcija;

Woc2(s) - degalų sąnaudų jutiklio perdavimo funkcija;

R3(s) - temperatūros reguliatoriaus perdavimo funkcija atmosferinėje krosnyje;

W31(s) – atmosferinės krosnies perdavimo funkcija;

Woc3(s) yra atmosferinės krosnies temperatūros jutiklio perdavimo funkcija.

Pirmąją greičio reguliavimo sistemos grandinę sureguliuokime iki techninio optimalumo (3 pav.).

Norima pirmosios atviros kilpos perdavimo funkcija:

Kitoje pusėje:

Pakeitę reikšmę į formulę (2), galime apskaičiuoti valdiklio perdavimo funkciją:

Patikrinkime skaičiavimų tikslumą naudodami kompiuterinį modeliavimą Simulink. (5 pav.) parodytas perėjimo proceso grafikas, kurio parametrai atitinka techninį optimalumą.

Ryžiai. 4 Elektrinės pavaros sistemos modelio schema

Ryžiai. 5 Perėjimo grafikas

Pirmojo uždarojo ciklo perdavimo funkcija:

Antrą kuro sąnaudų valdymo sistemos grandinę nustatykime į techninį optimalumą (6 pav.).

Norima antrosios atviros kilpos perdavimo funkcija:

Kitoje pusėje:

Pakeitę reikšmę į (4) formulę, galime apskaičiuoti valdiklio perdavimo funkciją:

Patikrinkime skaičiavimų tikslumą naudodami kompiuterinį modeliavimą Simulink. (8 pav.) parodytas perėjimo proceso grafikas, kurio parametrai atitinka techninį optimalumą.

Ryžiai. 7 Elektrinės pavaros sistemos modelio schema

Ryžiai. 8 Perėjimo grafikas

Antrosios uždaros kilpos perdavimo funkcija:

Trečiąją temperatūros reguliavimo sistemos grandinę nustatykime į simetrišką optimalumą (9 pav.).

Pageidaujama trečiosios atviros kilpos perdavimo funkcija:

Kitoje pusėje:

Pakeitę reikšmę į (6) formulę, galime apskaičiuoti valdiklio perdavimo funkciją:

Patikrinkime skaičiavimų tikslumą naudodami kompiuterinį modeliavimą Simulink. (11 pav.) parodytas perėjimo proceso grafikas, kurio parametrai atitinka techninį optimalumą.

Ryžiai. 10 Elektros pavaros sistemos modelio schema

Ryžiai. 11 Perėjimo grafikas

Išvada

Šio kursinio darbo metu kiekvienai vergo valdymo sistemos kilpai buvo apskaičiuoti valdikliai, kurių teisingumas buvo patikrintas naudojant kompiuterinį modeliavimą Simulink programoje. Remiantis gautais pereinamojo proceso grafikais, buvo apskaičiuotas viršijimas, nesutapimo laikas, didžiausias laikas ir pereinamojo proceso laikas. Apskaičiuotos reikšmės atitinka standartines, priklausomai nuo pasirinktos būklės (techninio ar simetrinio optimalumo). Taip pat detaliai ištirtas technologinis procesas atmosferiniame bloke ELOU AVT-6, pasižymintis dideliu našumu, dideliais debitais ir tam tikromis parametrų reikšmėmis, kurių nuokrypis leidžiamas tik mažiausiose ribose.

Paskelbta Allbest.ru

...

Panašūs dokumentai

Naftos perdirbimo ir naftos chemijos pramonės užduotys. Naftos perdirbimo pramonės plėtros pasaulyje ypatybės. Naftos ir dujų kondensato cheminė prigimtis, sudėtis ir fizikinės savybės. Pramoniniai pirminio naftos perdirbimo įrenginiai.

paskaitų kursas, pridėtas 2012-10-31


Chemijos ir naftos chemijos pramonės svarba. Pramonės struktūra. Chemijos ir naftos chemijos pramonės vieta. Chemijos ir naftos chemijos pramonės poveikis aplinkai. Dabartinė padėtis ir plėtros tendencijos.

santrauka, pridėta 2004-10-27


Pramoninių įrenginių tipai. Įrenginio atmosferinės alyvos distiliavimo įrenginys. Vakuuminio mazuto distiliavimo naudojant alyvos versiją technologijos ypatybės. Kryžminio srauto tūpimo kolonos, skirtos tiksliam mazuto frakcionavimui, kad būtų pagaminti naftos distiliatai.

santrauka, pridėta 2008-07-14


Maskvos naftos perdirbimo gamyklos Kapotnyoje struktūra: 8 pagrindiniai ir 9 pagalbiniai cechai, kuriuose yra 48 proceso blokai. Duomenys apie ELOU-AVT-6 montavimą. Trigubo alyvos garinimo ELOU-AVT įrengimo technologinė schema.

praktikos ataskaita, pridėta 2012-07-19


Chemijos pramonės automatizavimas. Tikslas ir detalaus hidrokrekingo, katalizatoriaus regeneravimo ir dyzelinio kuro hidrodearomatizavimo įrenginių projekto parengimas. Automatinės valdymo sistemos modeliavimas. Automatikos įrankių pasirinkimas.

kursinis darbas, pridėtas 2012-08-16


Elementinė naftos sudėtis ir naftos produktų savybės. Atmosferos kolonos technologinės schemos pasirinkimo pagrindimas ir aprašymas. Distiliavimo kolonėlės K-1, K-2, vamzdinės krosnies, šilumokaičio, kondensatoriaus ir šaldytuvo skaičiavimas, siurblio pasirinkimas.

kursinis darbas, pridėtas 2015-11-05


Naftos atmosferinio distiliavimo proceso automatizuotos valdymo sistemos funkcinės ir struktūrinės schemos sukūrimas. Ryšių ir ryšių plėtra. Programinė įranga ir matematinis sistemos palaikymas. Ekonominio efekto iš automatizuotų valdymo sistemų diegimo skaičiavimas.

baigiamasis darbas, pridėtas 2011-11-08


Įmonės „JSOC Bashneft“ istorija. Instrumentuotės ir automatikos įrangos meistro pareigos. Lauko alyvos paruošimo technologinis procesas. Jo reguliavimas naudojant pirminius jutiklius ir pavaras.

praktikos ataskaita, pridėta 2012-09-04


Dvejetainių mišinių rektifikavimas. Atmosferos alyvos distiliavimo įrenginys. Įrenginio projektavimas ir technologinis procesas. Alyvos ir vandens sąsajos lygio stebėjimas ir reguliavimas elektriniame dehidratatoriuje. Įrenginių automatizavimo funkcinės schemos kūrimas.

kursinis darbas, pridėtas 2015-07-01


Pirminio aliejaus distiliavimo procesas, jo diagrama, pagrindiniai etapai, specifika. Pagrindiniai veiksniai, lemiantys pirminės naftos distiliacijos produktų išeigą ir kokybę. Įrengimas su dvigubu alyvos garinimu, pirminių distiliavimo produktų išeiga.

TIPINĖS TECHNOLOGIJOS AUTOMATIZAVIMASPROCESAI

2.1. AUTOMATIZAVIMO SISTEMOS PASIRINKIMO SEKA*

Bendroji valdymo užduotis technologinis procesas dažniausiai formuluojamas kaip tam tikro kriterijaus (kaštų, energijos sąnaudų, pelno) maksimizavimo (miniminimo) problema, vykdant norminių aktų nustatytus technologinių parametrų apribojimus. Tokios viso proceso problemos sprendimas yra labai daug darbo jėgos, o kartais beveik neįmanomas dėl daugybės procesui įtakos turinčių veiksnių. Todėl visas procesas yra padalintas į atskiras dalis. kuriems būdingas palyginti nedidelis pakartotinių

,*Šiame skyriuje aptariami būdingiausi pagrindinių technologinių parametrų ir procesų reguliavimo ypatumai. Remiantis įtaisų medžiagų ir šiluminio balanso lygtimi, jie analizuojami kaip reguliavimo objektai ir pateikiami valdymo sistemų variantai, pradedant nuo paprasčiausio vienos grandinės ASR su laipsnišku grandinių komplikavimu. Skyriuose, skirtuose reaktorių, šilumokaičių ir distiliavimo kolonėlių automatizavimui, naudojant paprasčiausių prietaisų pavyzdį, pateikiama technologinių objektų, turinčių vienkartinius ir paskirstytus parametrus, statikos ir dinamikos linijinių modelių išvedimo metodika, kurią galima panaudoti. valdymo sistemų skaičiavimas, pavaizduotas.

pinigų. Paprastai šios sekcijos sutampa su baigtais technologiniais etapais, kuriems gali būti suformuluotos jų pačių valdymo papildomos užduotys, pavaldžios bendrajai proceso valdymo užduočiai kaip visumai.

Atskirų etapų valdymo užduotys dažniausiai yra skirtos optimizuoti (konkrečiu atveju stabilizuoti) proceso parametrą ar kriterijų, kuris lengvai apskaičiuojamas pagal išmatuotus veikimo parametrus (produktyvumą, produkto koncentraciją, konversijos laipsnį, energijos sąnaudas). Kriterijaus optimizavimas atliekamas technologinių reglamentų nustatytose ribose. Remdamiesi optimalaus atskirų proceso etapų valdymo problema, jie formuluoja automatinio valdymo užduotys atskirų įrenginių technologiniai parametrai.

Svarbus automatikos sistemos kūrimo etapas yra pagrindinių prietaisų analizė kaip reguliavimo objektai, ty visų reikšmingų įvesties ir išvesties kintamųjų identifikavimas ir trikdžių bei reguliavimo kanalų statinių ir dinaminių charakteristikų analizė. Pradiniai duomenys šiuo atveju yra matematinis proceso modelis ir (kaip pirmasis apytikslis) statinis modelis medžiagų ir šilumos balansų lygčių pavidalu. Remiantis šiomis lygtimis, atsižvelgiant į faktines aparato veikimo sąlygas, visi reikšmingi procesą įtakojantys veiksniai skirstomi į tokias grupes.

Sutrikimai, leidžiantys stabilizuotis. Tai apima nepriklausomus technologinius parametrus, kurie gali turėti didelių svyravimų, tačiau pagal eksploatavimo sąlygas juos galima stabilizuoti naudojant automatinę valdymo sistemą. Tokie parametrai paprastai apima kai kuriuos įvesties srautų rodiklius. Taigi, energijos suvartojimą galima stabilizuoti, jei priešais įrenginį yra buferio talpa, išlyginanti srauto greičio svyravimus ankstesnio įrenginio išvestyje; tiekiamos temperatūros stabilizavimas galimas, jei prieš įrenginį sumontuotas šilumokaitis ir pan. Akivaizdu, kad projektuojant valdymo sistemą patartina numatyti automatinį tokių trikdžių stabilizavimą. Tai pagerins viso proceso valdymo kokybę. Paprasčiausiais atvejais, remiantis tokiomis automatinio trikdžių stabilizavimo sistemomis, statoma atvirojo ciklo (pagrindinio proceso rodiklio atžvilgiu) automatizavimo sistema, užtikrinanti stabilų proceso veikimą technologinių reglamentų ribose.

Kontroliuojami sutrikimai. Paprastai tai apima tuos sutrikimus, kuriuos galima išmatuoti, bet stabilizuoti neįmanoma arba nepriimtina (sunaudota galia, tiekiama tiesiogiai iš ankstesnio įrenginio, aplinkos temperatūra ir kt.). Esant dideliems nestabilizuotiems trikdžiams, reikia naudoti arba uždaras valdymo sistemas pagal pagrindinį proceso indikatorių, arba

kombinuoti ASR, kuriuose reguliavimo kokybė gerinama įvedant dinaminį trikdžių kompensavimą.

Nekontroliuojami sutrikimai. Tai apima tuos trikdžius, kurių neįmanoma arba nepraktiška tiesiogiai išmatuoti. Pirmasis yra katalizatoriaus aktyvumo sumažėjimas, šilumos ir masės perdavimo koeficientų pasikeitimas ir tt Antrojo pavyzdys yra kaitinimo garo slėgis gamyklos tinkle, kuris svyruoja atsitiktinai ir yra terminių procesų trikdžių šaltinis. Galimų nekontroliuojamų trikdžių nustatymas yra svarbus proceso tyrimo ir valdymo sistemos kūrimo žingsnis. Dėl tokių trikdžių, kaip ir ankstesniu atveju, privaloma naudoti automatizavimo sistemas, kurios yra uždarytos pagal pagrindinį proceso rodiklį.

Galimas reguliavimo poveikis. Tai medžiagų arba šilumos srautai, kuriuos galima automatiškai keisti, kad būtų palaikomi kontroliuojami parametrai.

Išvesties kintamieji. Iš jų parenkamos reguliuojamos koordinatės. Statant uždaras valdymo sistemas, kaip valdomos koordinatės pasirenkami technologiniai parametrai, kurių pasikeitimas rodo medžiagų ar šiluminio balanso aparate pažeidimą. Jie apima: skysčio lygis- skystųjų fazių balanso indikatorius; spaudimas- dujų fazių balanso indikatorius; temperatūros- šilumos balanso aparate indikatorius; con-"centra- komponento medžiagų balanso indikatorius.

Objekto galimų reguliavimo įtakų ir išėjimo koordinačių analizė leidžia pasirinkti valdymo kanalus projektuojamam ASR. Be to, kai kuriais atvejais sprendimas nustatomas vienareikšmiškai, o kitais atvejais galima pasirinkti ir valdomą koordinatę, ir valdymo veiksmą tam tikram išėjimui. Galutinis valdymo kanalų pasirinkimas atliekamas remiantis lyginamąja įvairių kanalų statinių ir dinaminių charakteristikų analize. Šiuo atveju atsižvelgiama į tokius rodiklius kaip stiprinimas, grynas delsos laikas, jo santykis su didžiausia kanalo laiko konstanta t /T(žr. 1.4 skyrių).

Remiantis technologinio proceso, kaip reguliavimo objekto, analize, suprojektuota automatizavimo sistema, kuri pateikia nurodytos reguliavimo problemos sprendimą. Pradėti nuo atskirų parametrų vienos grandinės ACP projektavimasgriovys: juos lengviausia nustatyti ir patikimai eksploatuoti, todėl plačiai naudojami procesų įrenginių automatizavime.

Tačiau esant nepalankioms valdymo kanalų dinaminėms charakteristikoms (didelis grynasis delsimas, didelis t/G santykis), net ir esant optimaliems reguliatorių nustatymui, pereinamųjų procesų kokybė vienos grandinės automatinio valdymo sistemose gali pasirodyti bloga. nepatenkinama. Tokiems tūriams

projektuose analizuojama galimybė kelių grandinių konstrukcijaASR, kuriose reguliavimo kokybę galima pagerinti sudėtinginant automatizavimo schemas, t.y naudojant kaskadines, kombinuotas, tarpusavyje sujungtas automatizuoto valdymo sistemas.

Galutinis sprendimas dėl vienos ar kitos automatizavimo schemos panaudojimo priimamas po to įvairių automatizuotų sistemų modeliavimas Ir kokybės palyginimai atsirandantys reguliavimo procesai.

2.2. PAGRINDINIŲ TECHNOLOGIJŲ PARAMETRŲ REGULIAVIMAS

Pagrindiniai technologiniai parametrai, kurie yra kontroliuojami ir reguliuojami cheminiuose technologiniuose procesuose, yra srautas, lygis, slėgis, temperatūra, pH vertė ir kokybės rodikliai (koncentracija, tankis, klampumas ir kt.)*. Srauto reguliavimas. Poreikis reguliuoti srautą atsiranda automatizuojant beveik bet kurį nuolatinį procesą. Flow ACS, skirta stabilizuoti medžiagų srautų sutrikimus, yra neatsiejama atvirojo ciklo technologinių procesų automatizavimo sistemų dalis. Srauto ASR dažnai naudojamos kaip vidinės grandinės kaskadinėse sistemose, reguliuojančiose kitus parametrus. Norint užtikrinti nurodytą mišinio sudėtį arba išlaikyti medžiagų ir šiluminį balansą aparate, naudojamos sistemos, reguliuojančios kelių medžiagų srautų santykį vienos grandinės arba kaskadinėse ASR.

Srauto valdymo sistemos pasižymi dviem ypatybėmis: maža paties reguliuojamo objekto inercija; aukšto dažnio komponentų buvimas srauto pokyčio signale, kurį sukelia slėgio pulsacijos vamzdyne (pastaruosius sukelia siurblių ar kompresorių veikimas arba atsitiktiniai srauto svyravimai drosuojant srautą per ribojantį įtaisą).

Fig. 2.1 parodyta srauto reguliavimo objekto schema. Paprastai toks objektas yra dujotiekio atkarpa tarp srauto matavimo taško (pavyzdžiui, ribojimo įtaiso 1 įrengimo vietos) ir reguliavimo institucijos. 2. Šios sekcijos ilgis nustatomas pagal ribojamųjų įtaisų ir reguliatorių įrengimo taisykles ir paprastai yra keli metrai. Kanalo „medžiagos srautas per vožtuvą - medžiagos srautas per srauto matuoklį“ dinamiką apytiksliai apibūdina pirmos eilės periodinė jungtis su grynu uždelsimu. Grynasis delsos laikas paprastai yra

· Kursuose „Technologiniai matavimai ir prietaisai“ bei „Techninės automatikos įranga“ studijuojami šių parametrų matavimo pagrindai, automatiniai valdymo įtaisai ir pavaros. Čia aptariamos šių parametrų reguliavimo ypatybės, atsižvelgiant į valdymo kanalų, valdymo įrenginių ir automatikos įrangos statines ir dinamines charakteristikas, pateikiami dažniausiai pasitaikančių tam tikrų parametrų reguliavimo sistemų pavyzdžiai.

nustato sekundžių dalis dujoms ir kelias sekundes skysčiui; laiko konstanta yra kelios sekundės.

Dėl mažos reguliuojamo objekto inercijos automatikos įrangos ir ACP skaičiavimo metodų pasirinkimui keliami specialūs reikalavimai. Visų pirma, pramoniniuose įrenginiuose srauto valdymo ir reguliavimo grandinių inercija tampa proporcinga objekto inercijai, todėl į ją reikia atsižvelgti apskaičiuojant valdymo sistemas.

Apytikslis atskirų grandinės elementų grynojo delsos ir laiko konstantų įvertinimas rodo (2.2 pav.), kad šiuolaikiniai pirminio srauto keitikliai, sukurti dinaminio kompensavimo principu, gali būti laikomi stiprintuvais. Pavara yra aproksimuojama pirmos eilės aperiodine grandimi, kurios laiko konstanta yra kelios sekundės, o pavaros veikimas žymiai padidėja naudojant padėties nustatymo įtaisus. Impulsinės linijos, jungiančios valdymo ir reguliavimo priemones, yra aproksimuojamos pirmos eilės periodine grandimi su grynu uždelsimu, kurios parametrai nustatomi pagal linijos ilgį ir yra per kelias sekundes. Esant dideliems atstumams tarp grandinės elementų, reikia sumontuoti papildomus galios stiprintuvus išilgai impulsinės linijos.

4 Dėl mažos objekto inercijos veikimo dažnis gali būti didesnis nei maksimalus, ribojantis normalaus pramonės reguliatoriaus veikimo sritį, kurioje įgyvendinami standartiniai reguliavimo įstatymai. Už šios srities ribų valdiklių dinaminės charakteristikos skiriasi nuo standartinių, todėl reikia koreguoti veikimo nustatymus, atsižvelgiant į faktinius valdymo dėsnius.

1 Valdymo dėsnių pasirinkimą lemia paprastai reikalaujama pereinamųjų procesų kokybė. Norėdami reguliuoti srautą

Be statinės klaidos, vienos grandinės ASR naudoja PI reguliatorius. Jei srautas ACP yra vidinė kilpa kaskados valdymo sistemoje, iš naujo

Srauto reguliatorius gali įgyvendinti P reguliavimo dėsnį. Jei srauto signale yra aukšto dažnio trukdžių, valdymo įstatyme naudojant reguliatorius su diferencialiniais komponentais be išankstinio signalo išlyginimo, sistema gali veikti nestabiliai. Todėl pramoninėse srauto valdymo sistemose nerekomenduojama naudoti PD arba PID reguliatorių.

Srauto valdymo sistemos naudoja vieną iš trijų srauto keitimo būdų:

slopinti medžiagos srautą per reguliavimo įstaigą, sumontuotą ant dujotiekio (vožtuvą, užtvarą, užtvarą);

slėgio keitimas vamzdyne naudojant kontroliuojamą energijos šaltinį (pavyzdžiui, keičiant siurblio variklio greitį arba ventiliatoriaus menčių sukimosi kampą);

apeinant, t.y. perkeliamas medžiagos perteklius iš magistralinio dujotiekio į aplinkkelio liniją.

Srauto greitis po išcentrinio siurblio reguliuojamas valdymo vožtuvu, sumontuotu ant išleidimo vamzdyno (2.3a pav.). Jei skysčiui siurbti naudojamas stūmoklinis siurblys, tokio ACP naudojimas yra nepriimtinas, nes veikiant reguliatoriui vožtuvas gali visiškai užsidaryti, o tai sukels vamzdyno plyšimą (arba bangavimą, jei vožtuvas sumontuotas siurblio siurbimas). Šiuo atveju srautui reguliuoti naudojamas srauto apėjimas (2.3.6 pav.).

Birių medžiagų srauto reguliavimas atliekamas keičiant valdymo vožtuvo atidarymo laipsnį prie bunkerio išėjimo (2.4 pav., a) arba keičiant konvejerio juostos greitį (2.4,6 pav.). Šiuo atveju srauto matuoklis gali būti svėrimo įtaisas, kuris nustato medžiagos masę ant konvejerio juostos.

Sąnaudų santykio koregavimas dvi medžiagos gali būti atliekamos pagal vieną iš trijų toliau aprašytų schemų.

1. Esant neapibrėžtam bendram produktyvumui, vienos medžiagos suvartojimas (2.5 pav., a) G1, vadinamas „pirmaujančiu“, gali savavališkai keistis; antroji medžiaga tiekiama pastoviu santykiu y s pirma, taigi „vergo“ srautas yra yg1.

Ryžiai. 2.4. Birių kietųjų medžiagų vartojimo reguliavimo schemos:

A- keičiant valdymo vožtuvo atidarymo laipsnį; b - keičiant judančio konvejerio greitį, 1 - bunkeris; 2 - konvejeris; 3 - reguliatorius; 4 - reguliavimo vožtuvas; 5 - elektros variklis

Kartais vietoj santykio reguliatoriaus naudojama santykio relė.dėvėjimas ir įprastas reguliatorius vienam kintamajam(2.5 pav.,b). Relės išėjimo signalas 6, nustatant duotą santykio koeficientąy, pateikta reguliavimo užduoties formalatorius 5, užtikrinant „varomo“ srauto palaikymą.

2. Esant tam tikram „pirmaujančiam“ srautui, be ASR santykio Taip pat naudojamas „pirmaujančio“ srauto ASR (2.5 pav., c). Kai tai kuri schema keičiant srauto tiksląg1 automatinis vartojimas taip pat labai pasikeisgz (tam tikru santykiu sug1).

3. AKR kaštų santykis yra vidinis kont. romo trečiojo technologinio proceso kaskadinio valdymo sistemoje dangaus parametras adresu(pavyzdžiui, įrenginio temperatūra). At

Ryžiai. 2.5. Kaštų santykio reguliavimo schemos:

a, b- su nenurodyta bendra apkrova, V- tam tikrai bendrai apkrovai, g - tam tikrai bendrai apkrovai ir santykio koeficiento korekcija pagal trečiąjį parametrą; /, 2 - srauto matuokliai, 3 - santykio reguliatorius; 4, 7 - valdymo vožtuvai; 5 - srauto reguliatorius, 6 - santykio relė, 8 - temperatūros reguliatorius; 9 - ribojantis įtaisas

Šiuo atveju nurodytas santykio koeficientas nustatomas išoriniu valdikliu, priklausomai nuo šio parametro, kad G 2 = y(y) G1 (2.5 pav., d). Kaip minėta aukščiau, pakopinio ACP nustatymo ypatumas yra tas, kad xph riba nustatoma pagal vidinio reguliatoriaus užduotį. [hrn,xpB], tada santykio reguliatoriaus nustatymas išlieka prie didžiausios leistinos vertės y (ty yn arba yb) - Lygio valdymas. Lygis yra netiesioginis hidrodinaminės pusiausvyros aparate indikatorius. Lygio pastovumas rodo medžiagų balanso laikymąsi, kai skysčio antplūdis lygus srautui, o lygio kitimo greitis lygus nuliui. Pažymėtina, kad „įtekėjimas“ ir „kriauklė“ čia yra bendros sąvokos. Paprasčiausiu atveju, kai aparate (kolektoriuose, tarpiniuose rezervuaruose, skystosios fazės reaktoriuose) nevyksta fazių virsmų, įtekėjimas lygus į aparatą tiekiamo skysčio debitui, o nutekėjimas lygus į aparatą tiekiamo skysčio srautui. iš aparato pašalintas skystis. Sudėtingesniuose procesuose, kuriuos lydi medžiagų fazinės būsenos pasikeitimas, lygis būdingas ne tik hidrauliniams, bet ir šiluminiams bei masės perdavimo procesams, o srautas ir drenažas atsižvelgia į medžiagų fazinius virsmus. Tokie procesai vyksta garintuvuose, kondensatoriuose, garinimo blokuose, distiliavimo kolonėlėse ir kt.

Bendruoju atveju lygio pokytis apibūdinamas formos lygtimi

kur S yra horizontalios (laisvos) aparato dalies plotas; Ginx, Podagra – skysčio tekėjimo greitis prie įėjimo į aparatą ir išėjimo iš jo; Gvol – aparate pagaminto (arba sunaudoto) skysčio kiekis per laiko vienetą.

Priklausomai nuo reikalaujamo lygio priežiūros tikslumo, naudojamas vienas iš šių dviejų valdymo būdų:

1) padėties valdymas, kurio metu lygis aparate palaikomas nurodytose, gana plačiose ribose;

lh

Ryžiai. 2.6. Padėties lygio valdymo grandinės pavyzdys:

1 - siurblys; 2 - aparatas, 3 - lygio indikatorius; 4 - lygio reguliatoriustaip, 5, 6 - valdymo vožtuvai

2 pav. 7. Nepertraukiamo lygio valdymo grandinės:

A - tolesnis reguliavimas; b - reguliavimas „prie kanalizacijos“, V- kaskadinis ASR; 1~lygio reguliatorius, 2 - valdymo vožtuvas; 3, 4 - srauto matuokliai, 5 - santykio reguliatorius

(2.6 pav.). Pasiekus lygio ribą, srautas automatiškai perjungiamas į atsarginį baką;

2) nuolatinis reguliavimas, užtikrinantis lygio stabilizavimą esant tam tikram dydžiui, t.y. L = L°.

Ypač aukšti reikalavimai keliami lygio valdymo tikslumui šilumokaičiuose, kuriuose skysčio lygis daro didelę įtaką šiluminiams procesams. Pavyzdžiui, garo šilumokaičiuose nuo kondensato lygio priklauso tikrasis šilumos mainų paviršius. Tokiuose ASR lygiui reguliuoti be statinės klaidos naudojami PI valdikliai. P reguliatoriai naudojami tik tais atvejais, kai nereikia aukštos kokybės kontrolės, o sistemos sutrikimai neturi pastovios dedamosios, todėl gali kauptis statinė klaida.

Jei aparate nėra fazių transformacijų, lygis jame reguliuojamas vienu iš trijų būdų:

skysčio srauto greičio keitimas prie įėjimo į aparatą („įtekėjimo“ reguliavimas, 2.7 pav., a);

skysčio srauto greičio keitimas aparato išėjimo angoje (valdiklis „prie kanalizacijos“, 2.7.6 pav.);

skysčio srautų santykio prie įėjimo į aparatą ir išėjimo iš jo reguliavimas su lygio korekcija (kaskadinis ASR, 2.7 pav.,c); išjungus korekcijos grandinę, reguliuojant lygį gali susikaupti klaidų, nes dėl neišvengiamų klaidų nustatant santykio reguliatorių skysčio srautai prietaiso įleidimo ir išleidimo angose ​​nebus tiksliai vienodi ir dėl to objekto integruojančios savybės [žr. (2.1) lygtis] ​​lygis aparate nuolat didės (arba mažės).

Tuo atveju, kai hidrodinaminius procesus aparate lydi fazinės transformacijos, lygį galima reguliuoti keičiant aušinimo skysčio (arba aušinimo skysčio) tiekimą, kaip parodyta Fig. 2.8. Tokiuose įrenginiuose lygis yra susietas su kitais parametrais (pavyzdžiui, slėgiu), todėl kiekviename konkrečiame lygio reguliavimo metodo pasirinkimas.

Ryžiai. 2.8. Lygio valdymo grandinė garintuve:

1 - garintuvas; 2 - lygio reguliatorius; 3 - valdymo vožtuvas

Ryžiai. 2.9. Skystosios lovos lygio reguliavimas:

A- granuliuotos medžiagos pašalinimas; b - dujų suvartojimo pokytis; 1 - verdančiojo sluoksnio aparatas; 2 - lygio reguliatorius; 3 - reguliavimo institucija

Tokiu atveju tai turi būti atliekama atsižvelgiant į likusias valdymo kilpas.

Ypatingą vietą lygio valdymo sistemose užima lygių ASR įrenginiuose, kuriuose yra granuliuotos medžiagos skystasis (skystintasis) sluoksnis. Stabilus verdančio sluoksnio lygio palaikymas galimas gana siaurame dujų srauto ir sluoksnio masės santykio diapazone. Esant dideliems dujų srauto (arba granuliuotos medžiagos srauto) svyravimams, atsiranda sluoksnio įsiskverbimo arba sedimentacijos režimas. Todėl verdančiojo sluoksnio lygio reguliavimo tikslumui keliami ypač aukšti reikalavimai. Kaip reguliavimo įtaka naudojamas granuliuotos medžiagos srautas aparato įėjimo arba išėjimo angoje (2.9 pav., a) arba dujų srautas sluoksniui suskystinti (2.9 pav.,6). Slėgio reguliavimas. Slėgis yra dujų fazių srautų santykio rodiklis prie įėjimo į aparatą ir išėjimo iš jo. Slėgio pastovumas rodo, kad dujų fazėje laikomasi medžiagų balanso. Paprastai slėgis (arba vakuumas) proceso įrenginyje yra stabilizuojamas bet kuriame aparate, o visoje sistemoje jis nustatomas pagal linijos ir aparato hidraulinį pasipriešinimą. Pavyzdžiui, daugiafunkciniame garintuve (2.10 pav.) vakuumas paskutiniame garintuve stabilizuojamas. Kituose įrenginiuose, nesant trikdžių, nustatomas vakuumas, kuris nustatomas pagal medžiagų ir šiluminių balansų sąlygas, atsižvelgiant į gamybos linijos hidraulinę varžą.

Tais atvejais, kai slėgis reikšmingai veikia proceso kinetiką, atskiruose įrenginiuose yra numatyta slėgio stabilizavimo sistema. Pavyzdys yra ištaisymo procesas, kurio fazės pusiausvyros kreivė labai priklauso nuo slėgio. Be to, reguliuojant dvejetainį distiliavimo procesą, dažnai kaip netiesioginį

Naudojamas mišinio sudėties indikatorius, jo virimo temperatūra, kuri vienareikšmiškai susijusi su sudėtimi tik esant pastoviai spaudimas. Todėl produktų distiliavimo kolonėlėsepaprastai pateikia specialias stabilizavimo sistemasslėgis (2.11 pav.).

Aparato medžiagų balanso dujų fazėje lygtisparašyta tokia forma:

KurV- aparato tūris;GįvestisIrGIšeina- dujų srautas, atitinkamai tiekiamas į aparatą ir pašalinamas iš jo; C0b yra dujų, pagamintų (arba sunaudotų) aparate per laiko vienetą, masė.

Kaip matyti iš (2.1) ir (2.2) lygčių palyginimo, metodai reslėgio reguliavimas yra panašus į reguliavimo metodus lygiu. Aukščiau aptartuose slėgio valdymo sistemų pavyzdžiuose reguliavimo įtaka pasirinko nekondensuojančią debitą išmetamosios dujos, pašalintos iš kolonėlės viršaus (t. y.GOUT, ryžių. 2.11) ir aušinimo vanduo teka į barometrinį kūgįdensatorius, turintis įtakos antrinio kondensacijos greičiuipora (t. y. antG0b, ryžiai. 2.10).

Reguliavimo sistemos užima ypatingą vietą tarp slėgio valdymo sistemų.nustatant slėgio kritimą aparate, kuris charakterizuojahidrodinaminis režimas, kuris daro didelę įtaką veikimuiproceso eiga. Tokių įrenginių pavyzdžiai yrasupakuotos kolonos (2.12 pav., a), verdančiojo sluoksnio aparatai(2.12.6 pav.) ir kt.

Temperatūros reguliavimas. Temperatūra yra indikatoriustermodinaminė sistemos būsena ir naudojama kaip a

Ryžiai. 2.10. Vakuuminis valdymas daugiafunkcėje garintuvo burnojenauja:

/, 2 - garintuvai; 3 - barometrinis kondensatorius; 4 - vakuumo reguliatorius; 5 - valdymo vožtuvas

Ryžiai. 2.11. ASR slėgis distiliavimo kolonėlėje:

1 - stulpelis; 2 - grįžtamasis kondensatorius; 3 - refliukso bakas; 4 - slėgio reguliatorius; 5 - valdymo vožtuvas

Ryžiai. 2.12. Slėgio skirtumo valdymo grandinė:

a - kolonėlės aparate su antgaliu;b - verdančiojo sluoksnio aparate; 1 - aparatas; 2 - diferencinio slėgio reguliatorius; 3 - valdymo vožtuvas

judanti koordinatė reguliuojant šiluminius procesus. Temperatūros valdymo sistemose esančių objektų dinaminės charakteristikos

priklauso nuo fizikinių ir cheminių proceso parametrų bei aparato konstrukcijos. Todėl neįmanoma suformuluoti bendrų rekomendacijų, kaip pasirinkti temperatūros AKR, ir reikalinga kiekvieno konkretaus proceso analizė.

Bendrosios temperatūros reguliavimo sistemų savybės apima didelę šiluminių procesų inerciją ir pramoninius temperatūros jutiklius. Todėl vienas pagrindinių uždavinių projektuojant temperatūros valdymo sistemas yra sumažinti jutiklių inerciją.

Panagrinėkime, pavyzdžiui, dinamines šilumines charakteristikas
sukimo momento matuoklis apsauginiame dėkle (2.13 pav., a). Blokinė diagrama ter
sukimo momento matuoklis gali būti laikomas nuosekliu jungimu
keturi termo konteineriai (2.13.6 pav.): apsauginis dangtelis /,
oro tarpas 2, termometro sieneles 3 o iš tikrųjų ra
barelį skysčio 4. Jei nepaisysime šiluminės varžos
kiekvienas sluoksnis, tada visi elementai gali būti apytiksliai
I eilės periodinės grandys, kurių lygtys turi
Štai toks vaizdas:

mi - atitinkamai dangčio, oro tarpo, sienos ir skysčio masė; Cpi- specifinės šiluminės galios; a j1, a j2 - šilumos perdavimo koeficientai; F f1 , F f2 - šilumos perdavimo paviršiai.

Kaip matyti iš (2.3) lygčių, pagrindinės temperatūros jutiklių inercijos mažinimo kryptys yra šios:

didinant šilumos perdavimo koeficientus nuo terpės iki dangos indėl tinkamo jutiklio įrengimo vietos pasirinkimo; adresuTokiu atveju terpės judėjimo greitis turėtų būti maksimalus; adresujei kiti dalykai yra vienodi, geriau įdiegti termometrų skystoje fazėje (palyginti su dujine faze), konkondensuojantis garas (palyginti su kondensatu) ir kt.;

šiluminės varžos ir šiluminės talpos sumažinimasapsauginė danga dėl jo medžiagos ir storio pasirinkimoblauzdos;

oro tarpo laiko konstantos sumažėjimasdėl užpildų (skysčio, metalodrožlės); termoelektriniams keitikliams (termoporoms)darbinė jungtis yra prilituota prie apsauginio dangtelio;

pirminio keitiklio tipo pasirinkimas; pavyzdžiui, renkantis varžos termometrą, termoporą ar manometrinį termometrą, reikia atsižvelgti į tai, kad mažos inercijos termopora turi mažiausią inerciją, o manometrinis – didžiausią. pH reguliavimas. pH reguliavimo sistemas galima suskirstytiskirstomi į du tipus, priklausomai nuo reikalingo reguliavimo tikslumolacija. Jei pH kitimo greitis mažas, ir tegulgalimos jo svyravimų ribos gana plačios, jos naudojamos pagalpadėties valdymo sistemos, palaikančios pH lygįpateiktos ribos: рНi<рН<рНв. Ко второму типу относятся sistemos, kurios užtikrina procesų, kuriuosereikalinga tiksli priežiūrapHtam tikra verte (atpavyzdžiui, neutralizacijos procesuose). Norėdami juos reguliuoti, naudokiteNaudojami nuolatiniai PI arba PID valdikliai.

Bendras objektų požymis reguliuojant pH yrayra jų statinių charakteristikų netiesiškumas, susijęs sunetiesinė pH priklausomybė nuo reagento suvartojimo.Fig. 2.14 paveiksle parodyta titravimo kreivė, apibūdinanti

Ryžiai. 2.14. pH vertės priklausomybė nuoreagento suvartojimas

priklausomybė pHrūgštus nuo vartojimoTug1 . Dėl įvairių duotųpH vertės šioje kreivėje gali būtiišskirti tris būdingas sritis:pirmasis (vidurinis), susijęs su

beveik neutrali medija, artima linijinei ir charakterizuojanti turi labai didelį pelną; antroji ir trečioji skyriai, susiję su labai šarmine arba rūgštine aplinka, turi didžiausią kreivumą.

Pirmajame skyriuje objektas savo statinėmis charakteristikomis artėja prie relės elemento. Praktiškai tai reiškia, kad skaičiuojant tiesinį ACP, reguliatoriaus stiprinimas yra toks mažas, kad jis viršija pramoninių reguliatorių veikimo parametrus. Kadangi pati neutralizavimo reakcija vyksta beveik akimirksniu, prietaisų dinamines charakteristikas lemia maišymo procesas, o įrenginiuose su maišymo įrenginiais gana tiksliai apibūdinamos I eilės diferencialinės lygtys su uždelsimu. Be to, kuo mažesnė įrenginio laiko konstanta, tuo sunkiau užtikrinti stabilų proceso valdymą, nes pradeda veikti prietaisų ir valdiklio inercija bei impulsų linijų delsimas.

Norint užtikrinti stabilų pH reguliavimą, naudojamos specialios sistemos. Fig. 2.15, ir rodomas sistemos pavyzdys pH reguliavimas dviem valdymo vožtuvais. Clakeptuvę 1, turintis didelį vardinį skersmenį, skirtasapytikslis srauto valdymas ir nustatytas didžiausias valdiklio išėjimo signalo kitimo diapazonas [X rn , hrv](2.15.6 pav., kreivė 1). Vožtuvas 2, tarnaujantis tiksliam reguliavimui, skirtas mažesniam pralaidumui ir sukonfigūruotas taip, kad kadaxp = xp °+ A jis visiškai išjungtasuždengtas ir Хр=хр°-A – visiškai uždarytas (2 kreivė). Taigi

Ryžiai. 2.15. pH kontrolės sistemos pavyzdys:

a - funkcinė schema; b - vožtuvų statinės charakteristikos; /, 2 - valdymo vožtuvas; 3 - pH reguliatorius

Ryžiai. 2.16. Dalinis tiesinis objekto statinių charakteristikų aproksimavimas reguliuojant pH

Ryžiai. 2.17. PH valdymo sistemos su dviem reguliatoriais blokinė schema

Taigi, esant nedideliam pH nukrypimui nuo pH°, kai xp°-A 2. Jeigu \xp-xр0|>|D, vožtuvas 2 lieka kraštutinėje padėtyje, o reguliavimas atliekamas vožtuvu /.

Antroje ir trečioje statinės charakteristikos skyriuose (2.14 pav.) jos tiesinė aproksimacija galioja tik labai siaurame pH pokyčių diapazone, o realiomis sąlygomis valdymo paklaida dėl tiesiškumo gali pasirodyti neleistinai didelė. Šiuo atveju tikslesni rezultatai gaunami padaliniu tiesiniu aproksimavimu (2.16 pav.), kai tiesinis objektas turi kintamą stiprinimą:

Fig. 2.17 pav. parodyta tokio ASR blokinė schema. Priklausomai nuo neatitikimo A pH, įjungiamas vienas iš reguliatorių, sureguliuotas pagal atitinkamą objekto stiprinimą.

Nuorašas

1 Rusijos Federacijos bendrojo ir profesinio švietimo ministerija Tverės valstybinis technikos universitetas V.F. Komisaras Automatinis technologinių procesų valdymas Vadovėlis Tver

2 UDK 6.5 Automatinis technologinių procesų valdymas: Vadovėlis Antrasis leidimas, išplėstas / V.F. Komisijos narys; Tverės valstybinis technikos universitetas, Tverė, 48с. Nagrinėjami įvairių tipų technologinių procesų automatinio valdymo sistemų skaičiavimo metodai. Skirta specialybės studentams. „Technologinių procesų ir gamybos automatizavimas“, kai jie studijavo to paties pavadinimo discipliną. Parengta Tverės valstybinio technikos universiteto Technologinių procesų automatizavimo katedroje.

3 3 Įvadas Vienas iš svarbiausių technologinių procesų automatizavimo uždavinių yra automatinis valdymas, kurio tikslas yra išlaikyti pastovumą, stabilizuoti nustatytą valdomų kintamųjų reikšmę arba pakeisti juos pagal laike nurodytą dėsnį, programos valdymas reikiamu tikslumu, kuris leidžia užtikrinti reikiamos kokybės gaminių gamybą, taip pat saugų ir ekonomišką technologinių įrenginių eksploatavimą. Valdomi kintamieji paprastai yra darbinis lygis, temperatūra, slėgis, srautas arba kokybinė drėgmė, tankis, klampumas, sudėtis ir kt. technologinių procesų funkcionavimo rodikliai, apibūdinantys medžiagų ar energijos balansą įrenginiuose ir gaminio savybes. Automatinio reguliavimo užduotis įgyvendinama per automatines valdymo sistemas ACP. Uždarojo ASR blokinė schema parodyta F RO x OP S P - nugarėlė pav..

4 4 pav. paskirta: ARBA reguliavimo objektas, technologinis procesas ar aparatas; y valdomas kintamasis; x reguliavimo įtaka, kuria vykdomas reguliavimo procesas. Reguliuojantis poveikis paprastai yra skystų, dujinių ir granuliuotų kūnų srautas; RO yra reguliuojantis darbo organas, kurio pagalba keičiamas medžiagos energijos suvartojimas. Skystųjų ir dujinių kūnų srautams keisti plačiai naudojami droselinio tipo darbiniai korpusai su kintamu srauto plotu; S yra darbinio elemento padėtis, paprastai matuojama eigos PO %, pavyzdžiui, vožtuvo koto judėjimas arba sklendės sukimasis. Kadangi reguliavimo poveikis x, kaip taisyklė, nėra matuojamas, S paprastai laikomas reguliavimo poveikiu, todėl RO klasifikuojamas kaip reguliavimo objektas; F – trikdančios įtakos, turinčios įtakos valdomo kintamojo reikšmei; R - automatinis reguliatorius - elementų rinkinys, skirtas reguliavimo problemai išspręsti; set - valdomo kintamojo nustatyta reikšmė, kurią turi palaikyti valdiklis; - lyginamasis įrenginys, generuojantis klaidos neatitikimo signalą: atgal Kaip pavyzdys pav. parodyta diagrama, kaip reguliuoti gaminio θ pr temperatūrą šilumokaičio išleidimo angoje keičiant aušinimo skysčio tiekimą G.

5 5 G pr θ pr R G Pav.. Vienas iš pagrindinių šios sistemos trikdžių yra šildomo produkto debitas G pr. Reguliavimo uždarame ASR priežastis yra klaidos atsiradimas. Kai jis pasirodo, valdiklis keičia reguliavimo veiksmą x, kol klaida visiškai pašalinama idealioje sistemoje. Taigi, ACP yra sukurta palaikyti kontroliuojamą kintamąjį tam tikrame lygyje, kai trikdžiai svyruoja tam tikrose ribose. Kitaip tariant, pagrindinis reguliuotojo uždavinys yra pašalinti neatitikimą keičiant reguliavimo poveikį. Svarbiausias uždaro ciklo automatinio valdymo sistemos privalumas yra tai, kad ji reaguoja į bet kokius trikdžius, dėl kurių atsiranda neatitikimas. Tuo pačiu metu tokioms sistemoms iš esmės būdinga valdymo klaida nuo pat atsiradimo

6 6 neatitikimas visada yra prieš jo pašalinimą, be to, uždaras ASR tam tikromis sąlygomis gali tapti nestabilus. Pagrindinės užduotys, kylančios skaičiuojant AKR, yra šios: Reguliavimo objekto matematinis apibūdinimas;. Automatizuotos valdymo sistemos struktūrinės schemos pagrindimas, reguliatoriaus tipas ir reguliavimo kokybės reikalavimų formavimas; 3. Valdiklio nustatymų skaičiavimas; 4. Reguliavimo kokybės analizė sistemoje. Uždarojo ciklo automatinio valdymo sistemos skaičiavimo tikslas – užtikrinti reikiamą reguliavimo kokybę. Pagal reguliavimo kokybę suprasime rodiklių reikšmes, apibūdinančias pereinamojo proceso kreivės formą uždaroje automatinėje valdymo sistemoje su laipsnišku efektu jos įėjime. Apytikslis uždaro ciklo automatinio valdymo sistemos pereinamųjų charakteristikų išilgai pagrindinio kanalų ir trikdančių reguliavimo įtakų vaizdas konkrečiu atveju parodytas Fig. 3. Laikinasis uždaro ciklo sistemos atsakas išilgai atskaitos kanalo, y faktas Fig. 3a atspindi valdomo kintamojo perėjimo iš vienos pastovios reikšmės į kitą pobūdį. x a y atgal b y id y fact y fact y id Pav. 3.

7 7 Būtų idealu, jei šis perėjimas įvyktų staiga linija y id Perėjimo charakteristika išilgai reguliavimo įtakos kanalo linijos y faktas Fig. 3b atspindi sistemos trikdžių slopinimo procesą. Idealu būtų, kad sistema visiškai nereaguotų į ID linijos trikdžius. Šiame vadove aptariami tipinių problemų, kylančių skaičiuojant įvairių tipų automatizuotas valdymo sistemas, kurios naudojamos technologinių procesų automatizavimo praktikoje, sprendimo būdai.. Matematinis reguliuojamų objektų aprašymas [4].. Pagrindinės reguliuojamų objektų charakteristikos ir savybės A reglamentuotas objektas gali būti vienoje iš dviejų būsenų: statinės arba dinamikos. Statika yra pastovi būsena, kai objekto įvesties ir išvesties kiekiai yra pastovūs laike. Šis apibrėžimas galioja stabiliems statiniams objektams. Dinamika – tai objekto išvesties kintamojo laiko pokytis dėl įvesties kintamojo pasikeitimo arba nulinių pradinių sąlygų. Reguliuojamų objektų statinės charakteristikos Reguliuojamo objekto elgesys statikoje apibūdinamas statine „įvesties-išvesties“ charakteristika, kuri parodo priklausomybę tarp išėjimo ir įvesties kintamųjų pastovios būsenos verčių: f st st Remiantis statinių charakteristikų tipas, išskiriami linijiniai ir netiesiniai objektai. Tiesinio objekto statinė charakteristika reiškia tiesią liniją, einančią per koordinačių pradžią su lygtimi

8 8 K Charakteristika su lygtimi K b, kuri nepereina per koordinačių pradžią, gali būti sumažinta iki tiesinės, žymint b ". Objektai, kurių statinės charakteristikos skiriasi nuo tiesės, yra netiesiniai. Statinės charakteristikos nuolydžio kampas α, lygus išvesties kintamojo išvestinei įvesties atžvilgiu, vadinamas statiniu objekto perdavimo koeficientu: K lim gα Koeficientas K turi matmenį: išėjimo kintamojo vienetai įvesties veiksmo vienetui Fizinė reikšmė: pokytis valdomas kintamasis, tenkantis įvesties įtakos vienetui, t.y. perdavimo koeficientas apibūdina statinės charakteristikos nuolydį.funkcija x.Tiesiniams objektams Ku/ konstanta,netiesiniam K yra Skaičiuojant ACP, netiesinės charakteristikos dažniausiai tiesinamos Liestinės tiesiškumas. tiesiniu aproksimavimu plačiai naudojamas Teiloro eilutės plėtimas. Tegul x, y yra taškas, kurio šalia funkcija f yra tiesinė. Atsižvelgdami į d d d randame d Naudojant tiesinę lygtį, reikia atsižvelgti į tai, kad linearizacija mažėja didėjant prieaugio reikšmei, todėl liestinės linearizacija galioja tik in

9 9 pakankamai maža taško x apylinkė. Be to, kadangi išraiška apima funkcijos f išvestinę, šis tiesinimo metodas tinka tik diferencijuojamoms funkcijoms. Reguliuojamų objektų dinaminės charakteristikos. Diferencialinė lygtis Pagrindinė reguliavimo objektų dinaminė charakteristika yra diferencialinė lygtis. Objektus galima apibūdinti dviejų tipų diferencialinėmis lygtimis: paprastosiomis diferencialinėmis lygtimis ir dalinėmis diferencialinėmis lygtimis. Įprastos diferencialinės lygtys aprašo objektus su vienkartiniais parametrais, kurie paprastai gali būti laikomi konteineriais su idealiu momentiniu maišymu. Tokių objektų kintamieji priklauso tik nuo laiko ir nepriklauso nuo kintamojo matavimo taško koordinačių. Dalinės diferencialinės lygtys apibūdina objektus su paskirstytais fiziniais parametrais, dažniausiai tai įrenginiai, kurių viena iš koordinačių yra daug didesnė už kitas, pavyzdžiui, šilumokaitis „vamzdis vamzdyje“, kolonėlės tipo įrenginiai ir kt. objektus, kintamųjų reikšmės priklauso ne tik nuo laiko, bet ir nuo kintamųjų matavimo taško koordinačių, todėl diferencialinės lygtys apima ne tik išvestines laiko, bet ir koordinačių atžvilgiu. Paprastai skaičiavimuose dalinės diferencialinės lygtys yra aproksimuojamos įprastų diferencialinių lygčių sistema. Ateityje nagrinėsime objektus, aprašytus įprastomis diferencialinėmis lygtimis, kurios forma: d n n n n< n n n d d m d d L bm L b ; m, m d d

10 kur n yra kairiosios pusės tvarka ir visa lygtis kaip visuma, m yra dešinės pusės tvarka. Kadangi realūs valdymo objektai vaizduoja inercines grandis, visada m

11 Pagrindinės Laplaso transformacijos savybės. Argumento delsa iš τ atitinka vaizdo padauginimą iš τ e pradinės poslinkio teoremos, t.y. L e τ ( τ) 4 Ši savybė leidžia rasti diferencialinių lygčių atvaizdus su sulėtėjusiu argumentu Originalo diferencijavimas nulinėmis pradinėmis sąlygomis atitinka vaizdo padauginimą iš p: d L d, todėl formaliai galima laikyti kintamąjį p diferenciacijos simbolis. Statiniame p. Bendruoju atveju d L d 5 Kadangi integravimas yra atvirkštinis diferenciacijos veiksmas, originalo integravimas atitinka vaizdo padalijimą iš p: ( d) L / 5 savybė leidžia parašyti diferencialinės lygties Laplaso atvaizdą: n n n n m L bm L b Taigi, diferencialinės lygties Laplaso vaizdas reiškia algebrinę išraišką, kurią galima išspręsti, palyginti su išvesties kintamojo ur atvaizdu, ir vėl pereiti iš vaizdo į originalą. Ši operacija vadinama atvirkštine Laplaso transformacija ir žymima operatoriumi L ( ) L:

12 Atvirkštinė Laplaso transformacija nustatoma integralu α j π e d j α j Kad būtų lengviau rasti vaizdą iš originalo ir originalą iš vaizdo, buvo sudarytos originalų ir jų vaizdų atitikmenų lentelės, skirtos paprasčiausioms funkcijoms. Šios lentelės pateiktos Laplaso transformacijos vadovuose ir valdymo teorijos vadovėliuose. Norėdami rasti sudėtingų vaizdų originalus, naudokite formulę, skirtą vaizdo skaidymui į paprastas trupmenas. cm n Išvesties kintamojo Laplaso atvaizdo ir įvesties kintamojo atvaizdo santykis nulinėmis pradinėmis sąlygomis vadinamas perdavimo funkcija W bm n m n L b L, forma: arba, kadangi b, perdavimo funkciją galima parašyti. b W L L m m n n B, A kur Ap ir Bp yra polinomai nuo p iki eilės n ir m, atitinkamai. Koks ryšys tarp perdavimo funkcijos ir statinio perdavimo koeficiento? Perdavimo funkcija yra dinaminė charakteristika, perdavimo koeficientas yra statinė charakteristika. Statika ramybės būsenoje yra ypatingas judesio dinamikos atvejis. Vadinasi, K yra specialus W atvejis statikoje. Kadangi p statikoje, tai K W 6

13 3 Laikinosios charakteristikos Laikinoji objekto charakteristika yra jo reakcija į tipišką periodinį signalą. Kaip įvesties signalai dažniausiai naudojama žingsninė funkcija arba jos išvestinė funkcija δ. Objekto arba bet kurios dinaminės nuorodos atsakas į vieneto amplitudės žingsninę funkciją (vieneto žingsnio funkcija) vadinamas trumpalaikiu ryšio h objekto atsaku. Objekto reakcija į savavališkos amplitudės x žingsnį vadinama objekto pagreičio kreive, 4 pav. Norint gauti trumpalaikį atsaką iš pagreičio kreivės y, kiekviena pagreičio kreivės ordinatė turi būti padalinta iš žingsnio amplitudės: h / Fig. 4. pav. 5. Objekto atsakas į funkciją δ realiomis sąlygomis į baigtinės trukmės ir amplitudės impulsą, pavyzdžiui, stačiakampį, vadinamas impulsiniu atsaku, valdymo objekto svorio funkcija, pav. 5.

14 4 Dažnio charakteristikos Nustatykite objekto elgseną dažnių srityje, kai į jo įvestį nukreipiamas harmoninis signalas: m sin, kur πf π / - signalo žiedinis dažnis, f - dažnis, - signalo pasikartojimo periodas, x m amplitudė signalą. Tiesinio objekto išvestyje taip pat atsiranda to paties dažnio harmoniniai virpesiai, tačiau su skirtinga amplitude ir faze (1 pav.). 6: ϕ m ϕ; 36, j m m ϕ j pav. 6. pav. 7. M ir ϕ reikšmės priklauso nuo įvesties signalo dažnio. Kadangi esame suinteresuoti pakeisti du amplitudės ir fazės kiekius vienu metu, patogu atsižvelgti į dažnio charakteristikas kompleksinėje plokštumoje. Harmoninis įvesties signalas kompleksinėje plokštumoje pavaizduotas vektoriumi j, kurio modulis lygus amplitudei x m, o polinkio kampo argumentas lygus virpesių fazei (1 pav.). 7: j m e j Simbolis šiuo atveju reiškia „pavaizduotas“.

15 5 Panašiai objekto išėjimo signalas kompleksinėje plokštumoje vaizduojamas vektoriumi j: m e j ϕ j Vaizdai j ir j vadinami Furjė vaizdais, Furjė harmoninių signalų spektrais ir. Išeinančio harmoninio signalo Furjė vaizdų santykis su įėjimu vadinamas dažnio perdavimo funkcija FFT arba kompleksine dažnio atsaku W j: j m jϕ W j e j m A e jϕ Dažnio perdavimo funkcijos A modulis dažniu nustato perdavimo koeficientą objektas tam tikru dažniu, ϕ yra fazės poslinkis tarp išėjimo ir įvesties signalų dažniu. Perkėlimo funkcija yra kompleksinio kintamojo α j funkcija. Dažnio perdavimo funkcija yra įsivaizduojamo kintamojo j funkcija. Todėl dažnio perdavimo funkcija yra ypatingas perdavimo funkcijos atvejis, kai kintamasis p įgyja grynai įsivaizduojamą reikšmę j. Todėl formalią dažnio perdavimo funkcijos išraišką galima rasti perdavimo funkcijos W kintamąjį p pakeitus j, t.y. darant prielaidą, kad j: bm W j j n m j n LL b LL Kuo skiriasi perdavimo funkcija ir dažnio perdavimo funkcija? Perdavimo funkcija atspindi valdymo objekto ar bet kurios dinaminės sąsajos elgseną dinamikoje pagal savavališką įvesties veiksmo formą. Dažnio perdavimo funkcija atspindi

16 6 sąsajos objekto elgesys tik esant pastoviai harmoninių virpesių būsenai. Taigi dažnio perdavimo funkcija yra ypatingas perdavimo funkcijos atvejis taip pat, kaip įsivaizduojamas kintamasis yra ypatingas kompleksinio kintamojo p atvejis. j yra Dažnio perdavimo funkcija parašyta algebrine forma Dekarto koordinatėmis: W j P jq, [ W j ]; Q Jm[ W j ], P Re arba eksponentine forma polinėmis koordinatėmis: W j W j A e jϕ [ W j ] A W j; ϕ rg Vektoriaus W j hodografas grafikas, aprašytas vektoriaus gale, kai dažnis keičiasi iš o į, vadinamas AFC amplitudės-fazės charakteristika. AFC rodo, kaip keičiasi amplitudės santykiai ir fazės poslinkis tarp išėjimo ir įvesties signalų, kai keičiasi įvesties signalo dažnis (1 pav.). 8. Išėjimo ir įėjimo signalų A amplitudės santykio ir fazės poslinkio tarp išėjimo ir įėjimo signalų ϕ priklausomybės nuo dažnio vadinamos atitinkamai amplitudės-dažnio atsako ir fazės-dažnio atsako charakteristikomis, pav. 9. AFC yra ta pati informacija apie nuorodos objektą, kaip ir AFC ir PFC kartu. j A ϕ ϕ A pav. 8. pav. 9.

17 7 Pagrindinės reguliuojamų objektų savybės. Apkrova Apkrova – tai medžiagos arba energijos kiekis, paimtas iš reguliuojamo objekto veikimo metu. Apkrovos pokyčiai, kaip taisyklė, yra pagrindinis trikdantis poveikis valdymo sistemai, nes dėl to atsiranda disbalansas tarp energetinės medžiagos įtekėjimo ir ištekėjimo objekte, dėl kurio pasikeičia kontroliuojamas kintamasis, pavyzdžiui, skysčio lygis talpykloje (1 pav.). Q pr H Q st pav.. Be to, pasikeitus apkrovai, keičiasi ir objekto dinaminės charakteristikos. Pavyzdžiui, inde, kuriame puikiai sumaišomi ryžiai. laiko konstanta lygi talpoje laikomo skysčio tūrio ir krovinio santykiui, t.y. šio objekto laiko konstanta yra atvirkščiai proporcinga apkrovai. Talpa Talpa yra energijos kiekis, kurį objektas gali sukaupti. Talpa apibūdina reguliuojamo objekto inerciją. Reguliavimo objektai gali būti vienos arba kelių talpos. Kelių talpos objektai susideda iš dviejų ar daugiau atskirtų konteinerių

18 8 perėjimo varžos. Konteinerių skaičius lemia objekto diferencialinės lygties tvarką. Pavyzdžiui, indas su skysčiu pav. nurodo vienos talpos objektų skaičių. Trijų talpų objekto pavyzdys yra korpuso ir vamzdžio šilumokaitis pav., kuriame šildomas skystis gauna šilumą per vamzdžių sieneles iš aušinimo skysčio. Pirmasis konteineris yra šilumos kiekis šildomame skystyje tarpvamzdžio erdvėje. Antrasis konteineris yra šilumos kiekis aušinimo skystyje vamzdžių viduje. Trečiasis pajėgumas – šilumos kiekis vamzdžių sienelėse, ši galia paprastai yra maža, palyginti su kitais, ir nepaisoma. Savaime išsilyginantis Saviniveliavimas – tai objekto gebėjimas atkurti pusiausvyrą tarp energijos įtekėjimo ir ištekėjimo dėl kontroliuojamo kintamojo pasikeitimo dėl vidinio neigiamo grįžtamojo ryšio valdomame objekte. Pavyzdžiui, inde su nemokamu ryžių nutekėjimu. didėjant įtekėjimui, lygis didėja ir dėl to didėja nuotėkis, kol atstatomas balansas tarp įtekėjimo ir nuotėkio. Kuo didesnė savaiminio išsilyginimo reikšmė, tuo mažiau valdomas kintamasis nukrypsta veikiant trikdžiams. Taigi savaiminis išsilyginimas palengvina automatinio reguliatoriaus veikimą. Atsižvelgiant į savaiminio niveliavimo mastą, valdymo objektus galima suskirstyti į objektus su teigiamu, nuliniu ir neigiamu savaiminio niveliavimu. Dinaminiu požiūriu objektai, turintys teigiamą savireguliavimą, yra stabilios inercinės jungtys. Jų trumpalaikės charakteristikos baigiasi esant pastoviai būsenai

19 9 atkarpa, kurioje valdomas kintamasis sustoja ir nustoja keisti Pav., kreivė. 3 pav.. Kiekybiškai savaiminio išsilyginimo reikšmė apibūdinama savaiminio niveliavimo koeficientu ρ, kuris parodo objekto statinio perdavimo koeficiento atvirkštinės vertės modulį: ρ K Savaiminio išsilyginimo koeficientas parodo, kiek įvesties objekto kintamasis turi pasikeisti, kad išvestis pasikeistų vienu. Tiesiniai objektai turi pastovius savaime išsilyginančius ρ minusus, netiesiniai objektai turi kintamąjį ρ Vr. Objektai, neturintys savaiminio niveliavimo, ir objektai, kurių savaiminis išsilyginimas nulinis, apima vadinamuosius neutralius arba astatinius objektus, kurie dinaminiu požiūriu vaizduoja integruojančias nuorodas. Tokių objektų valdomo kintamojo pokyčiai gali būti savavališkai dideli. Neutralaus pavyzdys

20 objekto yra konteineris su priverstiniu nusausinimu Pav. Čia, ties Qpr Qst, lygis kyla tol, kol konteineris persipildo arba nukrenta iki nulio. Q pr N Q st Pav. Jei tarp įtekėjimo ir drenažo yra lygybė, toks objektas gali būti pusiausvyroje esant bet kokiai valdomo kintamojo vertei, todėl jis vadinamas neutraliuoju arba astatiniu. Astatinio objekto perėjimo charakteristikos pastoviosios būsenos atkarpa yra tiesė, kurioje valdomasis kintamasis kinta pastoviu greičiu, kreivė pav. Idealios integruojančios grandies lygtis K d, iš kur d / d K parametras K a, apibūdinantis objektus su nuliniu savaiminio niveliavimu, vadinamas sumažintu neutralaus objekto pagreičio greičiu ir reiškia valdomo kintamojo kitimo greitį įvesties įtakos vienetui. Yra objektų, kuriuose tam tikromis sąlygomis vyksta nekontroliuojamas procesas. Šiuose objektuose valdomo kintamojo kitimo greitis pereinamojo proceso metu yra linkęs

21 savaime didėjanti kreivė 3 pav. Tokie objektai vadinami objektais su neigiama savireguliacija. Dinaminiu požiūriu tai yra nestabilios nuorodos. Neutraliems ir nestabiliems objektams ρ. Delsa Uždelsimas – tai laiko intervalas nuo trikdymo taikymo momento iki valdomo kintamojo pasikeitimo pradžios. Skiriamas grynasis ir talpinis vėlavimas. Grynojo perdavimo delsa τ yra laikas, kurį energijos medžiagos srautas praleidžia nuvažiuodamas atstumą nuo trikdžių taikymo taško iki kontroliuojamo kintamojo matavimo taško viename talpiniame objekte. Jungties su grynu vėlavimu pavyzdys yra konvejerio juostos tiektuvas Fig. 3. Grynasis delsos laikas lygus konvejerio juostos aktyviosios sekcijos l ilgio ir juostos tiesinio greičio V santykiui: τ l V Q n n V l Q П τ l nm pav. 3. pav. 4.

22 Daugiatalpiuose objektuose keli konteineriai yra sujungti nuosekliai, todėl sulėtėja energetinių medžiagų srautas iš vienos talpos į kitą ir atsiranda talpinis atsilikimas. 4 paveiksle pavaizduotos vieno n, dviejų n ir daugiatalpinių nm objektų trumpalaikės charakteristikos. Kai talpų skaičius n>, pereinamojoje charakteristikoje atsiranda vingio taškas P. Didėjant n, pradinė pereinamosios charakteristikos atkarpa vis labiau slenka link abscisių ašies, dėl ko susidaro talpinis vėlavimas τ e. susiformavo. Yra esminis skirtumas tarp gryno ir talpinio atsilikimo. Esant grynai delsai, valdomas kintamasis yra nulis per visą delsos laiką. Su talpiniu vėlavimu jis keičiasi, nors ir labai mažai. Laiko srityje transporto ir talpiniai vėlavimai atsiranda maždaug vienodai, tačiau dažnių srityje šių jungčių elgesys labai skiriasi. Realiuose objektuose dažniausiai yra abiejų tipų vėlavimas, dėl to bendras vėlavimas τ yra lygus jų sumai: τ τ τ e Eksperimentinėje charakteristikoje beveik neįmanoma atskirti talpinio vėlavimo nuo grynojo vėlavimo. Todėl jei grynasis vėlavimas nustatomas iš eksperimentinės pagreičio kreivės, jo reikšmė visada yra subjektyvi, t.y. priklauso nuo tyrėjo. Vėlavimas smarkiai pablogina reguliavimo kokybę automatizuotose valdymo sistemose... Reguliuojamų objektų matematinio aprašymo metodai Reguliuojamų objektų matematinio aprašymo metodus galima skirstyti į analitinius, t.y. nereikalaujantis eksperimentų

23 3 pramoniniame objekte ir eksperimentinės t.y. remiantis eksperimento rezultatais. Analitiniai metodai vadinami matematinių objektų modelių gavimo metodais, paremtais objekte vykstančių fizikinių ir cheminių procesų analize, atsižvelgiant į jo dizainą ir apdorojamų medžiagų savybes. Analitinių objektų modelių privalumai. Nereikia atlikti pramoninių eksperimentų vietoje. Todėl šie metodai yra tinkami ieškant objektų modelių jų projektavimo stadijoje arba kai neįmanoma eksperimentiškai ištirti reguliuojamų objektų charakteristikų Analitiniai modeliai apima objektų projektavimo charakteristikas ir jų veikimo technologinio režimo rodiklius. Todėl naudojant tokius modelius galima parinkti optimalų aparato dizainą ir optimizuoti jo technologinį režimą. 3. Tokiems objektams gali būti naudojami analitiniai modeliai. Tuo pačiu metu analitiniai modeliai yra gana sudėtingi. Realiuose objektuose vienu metu gali vykti trijų tipų procesai: cheminiai virsmai, šilumos ir masės perdavimas. Visų šių procesų apskaita vienu metu yra gana sudėtinga užduotis. Eksperimentiniai modelių gavimo metodai apima laiko arba dažnio charakteristikų gavimą pramoninio eksperimento rezultatu ir jų aproksimaciją, t.y. analitinio ryšio, kuris reikiamu tikslumu aprašo eksperimentinius duomenis, parinkimas. Atsižvelgiant į laiko charakteristikas, objektas pereina iš vienos pastovios būsenos į kitą. Paimant dažnines charakteristikas, objektas įvedamas į pastovų harmoninių virpesių režimą. Todėl gauti dažnį

24 4 charakteristikos iš esmės leidžia gauti daugiau reprezentatyvios informacijos apie objektą, kuri daug mažiau priklauso nuo atsitiktinių objektą veikiančių trikdžių. Tačiau eksperimentas, skirtas nustatyti dažnio charakteristikas, yra daug darbo reikalaujantis nei eksperimentas su laiko charakteristikomis ir reikalauja specialios įrangos. Todėl realiomis sąlygomis prieinamiausia yra gauti laiko charakteristikas. Tačiau reikia pažymėti, kad eksperimentiniai objektų modeliai gali būti naudojami tik tiems objektams ir toms jų funkcionavimo sąlygoms, kurioms buvo atliktas eksperimentas..3. Reguliuojamų objektų laiko charakteristikų gavimas ir aproksimavimas Eksperimento rengimas ir vykdymas Kuriant eksperimentinį projektą reguliuojamų objektų laiko charakteristikoms paimti, sprendžiami klausimai, susiję su testo efekto ir valdomo kintamojo matavimu ir registravimu. Eksperimento planavimas priklauso nuo bandymo efekto tipo, jo amplitudės dydžio ir eksperimentų skaičiaus pasirinkimo. Norint gauti pagreičio kreivę, kaip bandomasis efektas naudojama žingsnio funkcija. Jei valdomam objektui be savaiminio niveliavimo nepriimtinas žingsninis efektas arba nepriimtinas ilgalaikis valdomo kintamojo nukrypimas nuo vardinės vertės, naudojamas stačiakampio impulso tipo efektas. Tokiu būdu gautą impulsinį trumpalaikį atsaką, vadovaujantis tiesinių objektų superpozicijos principu, galima pertvarkyti į pagreičio kreivę.

25 5 Renkantis bandymo efekto amplitudę, ieškoma kompromiso tarp šių prieštaraujančių reikalavimų. Viena vertus, įvesties įtakos amplitudė turi būti pakankamai didelė, kad būtų galima patikimai atskirti naudingą signalą nuo matavimo triukšmo fono. Kita vertus, per dideli valdomo kintamojo nuokrypiai gali lemti objekto veikimo sutrikimus, dėl kurių gali pablogėti gaminio kokybė arba atsirasti avarinis režimas. Be to, esant dideliems trikdžiams, nukenčia objekto statinių charakteristikų netiesiškumas. Nustatant eksperimentų skaičių, naudinga atsižvelgti į šiuos veiksnius: objekto statinių charakteristikų tiesiškumą, charakteristikų triukšmo laipsnį, apkrovos svyravimų dydį ir nestacionariąsias charakteristikas laikui bėgant. . Prieš atliekant eksperimentą, objektas turi būti stabilizuotas šalia jo vardinio veikimo režimo. Laiko charakteristikos eksperimentas tęsiamas tol, kol nustatoma nauja kontroliuojamo kintamojo reikšmė. Kai objektas yra triukšmingas, eksperimentinės charakteristikos laikui bėgant išlygintos aukšto dažnio triukšmu arba laikui bėgant žemo dažnio triukšmu. Reguliuojamų objektų pereinamųjų charakteristikų aproksimacija. Aproksimavimo užduotis susideda iš trijų etapų Aproksimacinės perdavimo funkcijos pasirinkimas. Objektų, turinčių savaime išsilyginančius ir vienkartinius parametrus, trumpalaikės charakteristikos apytiksliai apytiksliai apskaičiuojamos trupmeninio-racionalaus perdavimo funkcija, naudojant gryną formos uždelsimą:

26 6 W apie To apie b m n m n LL e LL Objektams, neturintiems savaiminio išsilyginimo perdavimo funkcijos 7 vardiklyje, Laplaso transformacijos kintamasis p yra integruojančios grandies ženklas, pridedamas kaip veiksnys. Kaip rodo praktika, patenkinamas aproksimacijos tikslumas pasiekiamas naudojant modelius, kuriems n.3, o n-m nesant vingio taško pagreičio kreivėje ir n-m jam esant.. Aproksimacinės perdavimo funkcijos koeficientų nustatymas. Žr. toliau 3. Aproksimacijos tikslumo įvertinimas. Norint įvertinti aproksimacijos tikslumą, reikia sukonstruoti skaičiuojamąją charakteristiką ir nustatyti maksimalią aproksimacijos paklaidą. Pereinamųjų charakteristikų išraiškos, atitinkančios kai kurias apytiksles perdavimo funkcijas, pateiktos lentelėje Skaičiuojant kompiuteriu trumpalaikių charakteristikų išraiškose, reikia pereiti prie diskretinio laiko τ 7 i atrankos intervalo, o jei 7 modelyje yra grynas uždelsimas, argumentas už i i už i > τ k Objektų su savaiminiu niveliavimu pereinamųjų charakteristikų aproksiminimas pirmos eilės inerciniu ryšiu su vėlavimu a Grafinis metodas liestinės metodas Perkėlimo funkcijos ieškoma tokia forma:

27 7 W K e τ 8 Norint nustatyti τ ir T, 5 pav. perėjimo charakteristikai vingio taške C nubrėžiama liestinė AB. Posūkio taškas atitinka didžiausią kampą α tarp liestinės ir žiočių abscisių ašies. B C žiotis O τ α A D Atkarpa OA, nupjauta abscisių ašies liestinės, laikoma grynojo vėlavimo laiku τ: τ OA Atkarpos AB subtangentinės projekcijos ilgis abscisių ašyje laikomas T: TAD pav. 5. Perdavimo koeficientas K randamas kaip išėjimo ir įėjimo dydžių prieaugių santykis pastovioje būsenoje: rinkinys K 9 rinkinys

28 8 Lentelė. modeliai Perdavimo funkcija Charakteristikos lygties šaknys Pereinamoji charakteristika K e K, yra žingsninio veiksmo amplitudė K α β e e K β α β α β α β 3 K α j ±, α α α rcg e K sin 4 b K β e b e b K β α α β β α β α α β 5 b K α j ±, sin α α α α α b rcg e b b K α β γ 3 e γ α β β γ β α β αγ g α γ γ αβ γ βαββαγγαβααβγ

29 9 3 3 b К α j ±, γ 3 [ e b b b rcg e b b К γ α γ α γ α α γ α γ α α α α γ γ α α

30 b Interpoliacijos metodas Pagreičio kreivė preliminariai normalizuojama nuo iki naudojant formulę ~ ; ~ 6 pav. normalizuotoje kreivėje kaip interpoliacijos mazgai pasirinkti du taškai A ir B, per kuriuos turi praeiti apskaičiuotoji kreivė. ~ B ~B ~A A A B Pav. 6. Nuorodos su perdavimo funkcija 8 normalizuoto perėjimo charakteristika yra lygi τ ~ e Užrašę taškų A ir B išraišką, gauname dviejų lygčių sistemą su dviem nežinomaisiais: ~ ~ A B e e Aτ b τ Išspręsdami šią sistemą su τ ir T atžvilgiu gauname:

31 3 ~ ~ B ln A A ln B τ ln ~ ln ~ A B A τ B τ ln ~ ln ~ A B Valdymo objektų pereinamųjų charakteristikų aproksimacija be savaiminio niveliavimo integravimo jungtimi su uždelsimu arba realia integravimo grandimi Apytikslis perdavimas funkcija ieškoma formoje: W К τ e 3 arba W K 4 3, 4 modelių parametrus galima nesunkiai nustatyti nubrėžus asimptotę BC į pastovios būsenos pagreičio kreivės atkarpą 6 pav.: C A α B pav. . 6. Į d / d burną gα burna OB OA burna 5 τ OA 3 modeliui

32 3 TOA 4 modeliui Valdymo objektų trumpalaikių charakteristikų aproksimacija naudojant n-osios eilės grandį Kadangi toliau aptartas metodas yra skirtas apytiksliai apytiksliai įvertinti objektų trumpalaikes charakteristikas be gryno uždelsimo ir savaiminio niveliavimo, tai pagal pagreičio kreivę Pirmiausia reikia išskirti komponentus, atitinkančius grynojo delsos ir integravimo ryšius, jei tokių yra. Norint pašalinti komponentą dėl grynojo vėlavimo, visos pagreičio kreivės abscisės turėtų būti sumažintos grynojo vėlavimo dydžiu τ, t.y. perkelkite koordinačių pradžią į dešinę τ. Šiuo atveju objekto, turinčio gryną delsą W apie We, perdavimo funkcijoje apie We " apie Perėjimo charakteristikos AB pjūvis be uždelsimo 7 pav. τ " atitinka perėjimo funkciją W apie. B Y A C τ A 7 pav. B α 8 pav. - Kai aproksimuojama trumpalaikė objekto reakcija be savaiminio niveliavimo, ji vaizduojama kaip skirtumas tarp dviejų charakteristikų 8 pav.:

33 33 Norėdami tai padaryti, nubrėžiame asimptotę BC iki pastovios charakteristikos dalies, o spindulys OA yra lygiagretus BC. Atimdami iš, randame. - integruojančios grandies pereinamoji charakteristika su perdavimo funkcija W K. Koeficientas K vis dar randamas pagal 5 formulę: K gα burnos pereinamoji charakteristika objekto su savaime išsilyginimu. Ji atitinka perdavimo funkciją W. Dėl Laplaso transformacijos tiesiškumo charakteristiką atitinkančio objekto perdavimo funkcija yra lygi: W К W W W apie Perkėlimo funkcijos W koeficientus galima rasti žemiau aprašytu būdu. . Suvedę W išraišką į bendrą vardiklį, gauname pageidaujamą objekto perdavimo funkciją be savaiminio niveliavimo. Objekto perdavimo funkcijos koeficientų nustatymas Shimoya ploto metodu Metodas skirtas objekto, kurio forma m bm L W apie K apie n 6 L n trupmeninės-racionalios perdavimo funkcijos koeficientams nustatyti.

34 34 Praktiškai, kaip pažymėta, n,3; m,. Perdavimo koeficientas apie K, kaip visada, nustatomas pagal formulę 9. Skaičiavimams supaprastinti normalizuojame objekto pagreičio kreivę diapazone – pagal formulę. Normalizuotai kreivei ~ su vieneto įvesties veiksmu apie K. Parašykime atvirkštinę perdavimo funkcijos 6 išraišką ir išplėskime ją į begalinę eilutę p laipsniais: m n apie S S S b W L 7 Sumažinkite 7 į bendrą vardiklį ir prilyginsime koeficientus esant toms pačioms p laipsnėms, randame: 8, S S b S b b S S b S b b S S b b S b L LLLLLLLLL specialiu atveju su m S S S 9 Norimos perdavimo funkcijos 6 skaitiklyje ir vardiklyje yra nm nežinomų koeficientų , todėl norint juos rasti, reikia, kad sistemoje 8 arba specialiuoju atveju 9 būtų tos pačios skaičių lygtys.

35 35 Taigi, 8 arba 9 sistema leidžia nustatyti perdavimo funkcijos 6 koeficientus per vis dar nežinomus plėtimosi koeficientus S. Norėdami nustatyti pastarąjį, apsvarstykite Laplaso normalizuoto perėjimo atsako nuokrypio nuo pastovios būsenos vertės vaizdą. : L rev ( ~ ) L() L( ~ ) [ W p ] Iš to randame W apie ( L[ ~ ]), arba atsižvelgiant į Laplaso transformacijos apibrėžimą 3: W apie [ ~ ] e d Išplėsdami funkcija e į eilės laipsnius: e!! 3 3 L L, 3!! integralą reiškinyje galime pavaizduoti kaip integralų sumą: ~ e d ~ d d ~ d! ~! ~dL! Pakeitę plėtinius 7 ir , padauginus laipsnio eilutes iš ir sulyginus koeficientus su tokiomis pačiomis p laipsnėmis gautame santykyje, gauname tokias koeficientų S išraiškas.

36 36 3!! ~, 6 ~ ~, ~, ~ d i S S d S S S S S d S S S d S S d S i i i LLLLLLLLLLLLLLL Praktiniuose skaičiavimuose integralai 3 nustatomi skaitiniais metodais. Pavyzdžiui, naudojant trapecijos metodą, koeficientų S išraiškos yra tokios formos: 4,5 6 ~,5 ~,5 ~,5 ~ 3 3 ` N i i N i i N i i N i i S i i S i S S S S i i S S S S i S S S kur yra normalizuoto trumpalaikio atsako imčių intervalo diskretiškumas, N yra trumpalaikio atsako taškų skaičius. Geometriniu požiūriu koeficientas S yra plotas, kurį riboja kreivė ~ ir pastovių verčių linija. S yra plotas, pasvertas naudojant svorio funkciją S ir kt. Taigi,

37 37 koeficientai S yra kai kurios svertinės sritys, kurios nulemia metodo pavadinimą. Jei atliekant skaičiavimus paaiškėja, kad koeficientas S yra neigiamas, 6 modelyje n reikia sumažinti vienu arba padidinti t t.y. sumažinti skirtumą n-m.. Pramoniniai reguliatoriai ACP [4].. Automatinio reguliatoriaus funkcinė schema Automatinis reguliatorius – tai elementų visuma, skirta technologiniams procesams reguliuoti. Uždarojo ciklo automatinio valdymo sistemos funkcinė schema atrodo kaip 9 pav. ass S x Z SU FU IM RO OR IE F Automatinis reguliatorius Fig. 9. Reguliavimo objektas Pav. 9 rodomas: Z - reguliuojamas kintamasis reguliatorius naudojamas jo nurodytai norimai reikšmei nustatyti; CS - lyginamasis įrenginys, generuoja neatitikimo signalą; atgal FU - formavimo įtaisas, skirtas formuoti reguliavimo įstatymą elektros reguliatoriuose kartu su IM; IM - pavara, įjungia RO;

38 38 RO - reguliavimo darbo organas, skirtas reguliavimo įtakai x keisti; ARBA iš tikrųjų yra reguliavimo objektas; IE matavimo elementas skirtas išmatuoti valdomą kintamąjį y ir paversti jį vieningu signalu. Darbo korpusas kartu su pavara, jei toks yra, paprastai priskiriamas reguliavimo objektui. Matavimo elementas gali būti priskirtas ir objektui, ir valdikliui. Tais atvejais, kai matavimo elementas naudojamas laiko charakteristikai paimti, jis vadinamas objektu. Taigi, automatinis reguliatorius apima valdomo kintamojo nustatiklį, lyginamąjį įtaisą, formavimo įtaisą ir pavarą... Reguliatorių klasifikacija pagal išorinio šaltinio energijos suvartojimą Tuo remiantis reguliatoriai skirstomi į tiesioginio ir netiesioginio veikimo. reguliatoriai. Tiesioginio veikimo reguliatoriuose pati valdomos terpės energija naudojama darbiniam elementui pertvarkyti. Pavyzdžiui, tiesioginio veikimo skysčio lygio reguliatoriuje skysčio, kurio lygis reguliuojamas, energija naudojama darbiniam elementui perkelti. Tiesioginio veikimo reguliatoriai yra paprasti ir pigūs, tačiau neužtikrina aukštos kokybės kontrolės. Jų trūkumai taip pat yra sudėtingų reguliavimo įstatymų įgyvendinimo sunkumai ir didelių pastangų pertvarkyti darbo organą. Netiesioginio veikimo reguliatoriai naudoja energiją iš išorinio šaltinio, kad pertvarkytų darbinį elementą, kurio tipą

39 39 yra elektriniai elektroniniai, pneumatiniai, hidrauliniai ir kombinuoti reguliatoriai. Elektriniai reguliatoriai turi daug privalumų. Pagrindinis jų trūkumas įprastoje versijoje yra tai, kad jų negalima naudoti gaisro ir sprogioje aplinkoje. Pneumatiniai reguliatoriai neturi šio trūkumo. Pagrindinis hidraulinių reguliatorių privalumas yra padidinta pavaros galia su palyginti mažais matmenimis. Kombinuoti reguliatoriai leidžia derinti skirtingų tipų reguliatorių privalumus. Pavyzdžiui, elektropneumatinės sistemos sujungia elektrinių reguliatorių privalumus su galimybe valdyti pneumatines pavaras gaisro ir sprogioje aplinkoje. Pastaraisiais metais programuojami valdikliai buvo plačiai naudojami vietinėms automatizavimo sistemoms įgyvendinti. Reguliatoriaus tipo pasirinkimą lemia įvairūs svarstymai: aplinkos pobūdis, eksploatavimo sąlygos, specialūs reikalavimai..3. Reguliatorių klasifikacija pagal reguliavimo įstatymą Reguliavimo įstatymas nurodo reguliatoriaus dinamikos lygtį. Žinomi penki standartiniai valdymo dėsniai: proporcinis P, integralas I, proporcinis-integralus PI, proporcinis-diferencinis PD ir proporcinis-integralas-diferencinis PID. Proporciniai statiniai valdikliai P reguliatoriaus K 5 dinaminė lygtis

40 4 kur yra valdomo kintamojo neatitikimas, aibė x yra tiksliau valdymo veiksmas, valdymo veiksmo prieaugis pastovios dedamosios atžvilgiu, todėl teisingiau x - x rašyti 5 vietoj x, bet x paprastai praleidžiamas, K yra reguliatoriaus perdavimo koeficientas P. Kaip matome iš 5, P reguliatoriaus reguliuojamasis poveikis yra proporcingas neatitikimui, t.y. P valdiklis yra beinercinis ryšys su perdavimo funkcija W K. Kadangi P valdiklis neįveda neigiamo fazės poslinkio P valdiklio fazės atsake į sistemą, ASR su P valdikliu turi ϕ geras dinamines savybes. . Sistemų su P reguliatoriumi trūkumas yra statinės klaidos buvimas. Vieno valdiklio atveju šios paklaidos dydis nustatomas pagal valdiklio lygtį: K Kai P valdiklis veikia sistemoje Fig. F K K apie pav.. paklaidos nuo trikdymo F dydis yra

41 4 FК ЗСF F К apie Kob К р, kur perturbacija. K ZCF - uždaro ciklo sistemos perdavimo koeficientas Kaip matome, statinė paklaida sistemoje su P valdikliu yra atvirkščiai proporcinga jos perdavimo koeficientui, kurio ribinę vertę lemia reikalinga uždarojo ciklo stabilumo riba. kilpa ASR. Proporciniai valdikliai naudojami automatizuojant mažos inercijos valdymo objektus, kai K reikšmę galima pasirinkti per klaidą. pakankamai didelis, kad sumažintų statinį Integral astatic reguliatoriai Reguliavimo dėsnis: K d, 6 t.y. reguliavimo poveikis šiuo atveju yra proporcingas neatitikimo integralui. I-reguliatoriaus perdavimo koeficientas K d / d reiškia reguliavimo veiksmo pokyčio greitį neatitikimo vienetui. Perdavimo funkcija: K W Dažnio perdavimo funkcija:

42 4 K K W j j e And valdiklio pranašumas yra nulinė statinė klaida. Iš 6 išplaukia, kad ši paklaida yra lygi ir statikoje ji tampa lygi nuliui. d / d K Tuo pat metu, kadangi IR valdiklio fazinis atsakas yra ϕ π, sistema su IR valdikliu turi labai prastas dinamines savybes, nes šis reguliatorius įveda į sistemą neigiamą fazės poslinkį π. Integruotus reguliatorius galima naudoti tik automatizuojant praktiškai be inercijos objektus. ASR tiek su reguliatoriumi, tiek su objektu be savaiminio niveliavimo yra struktūriškai nestabilus, π j t.y. nestabilus esant bet kokiems valdiklio nustatymams. Proporciniai integraliniai reguliatoriai PI reguliatoriaus valdymo dėsnį galima parašyti dviem formomis: K K d K d 7 T PI reguliatoriaus reguliavimo efektas parodo P ir I komponentų su proporcingumo koeficientais K ir K sumą. dvi valdymo dėsnio rašymo formas gauname: K , K T I I

43 43 kur T ir izodromo laikas. K >> Perdavimo funkcija ir dažnio perdavimo funkcija: W W K j K K K, K e I K jrcg K Iš paskutinės išraiškos aišku, kad žemų dažnių srityje ties K PI reguliatorius elgiasi kaip IR reguliatorius. Esant aukštiems K dažniams K >>, t.y. PI valdiklis veikia kaip P valdiklis. Tai leidžia PI reguliatoriui sujungti I reguliatoriaus privalumus statikoje ir P reguliatoriaus dinamikoje. Fizinė izodromo laiko reikšmė gali būti paaiškinta trumpalaike PI valdiklio charakteristika, parodyta Fig. Kaip matyti iš šio paveikslo, TI yra PI reguliatoriaus reguliuojančios įtakos P komponento padvigubėjimo laikas, arba, kas yra tas pats, laikas, kuriuo PI reguliatoriaus reguliuojamoji įtaka lenkia reguliuojamąją įtaką. I reguliatoriaus. TI reikšmė apibūdina integravimo greitį. Kuo didesnis TI, tuo mažesnis integravimo greitis. Su T ir PI reguliatorius virsta P reguliatoriumi. K x PI I K P I pav.

44 44 Taigi, ASR su PI reguliatoriumi neturi nulinės statinės paklaidos, nes valdymo įstatyme yra komponentas IR. Tai galioja visiems reguliatoriams su komponentu IR. Kaip matyti iš PI reguliatoriaus fazės atsako, pav., darbinių 3 ϕ slave π pav.. vergų dažnių srityje, PI reguliatorius įveda į sistemą neigiamą maždaug -3 fazės poslinkį. Tai žymiai mažiau nei I reguliatorius, bet daugiau nei P reguliatorius. Todėl ASR su PI reguliatoriumi dinaminės savybės yra daug geresnės nei su I reguliatoriumi, bet prastesnės nei su P reguliatoriumi. Proporciniai - diferencialiniai reguliatoriai Idealaus PD reguliatoriaus reguliavimo dėsnis: d d K K K P, 8 d d čia K, K yra reguliavimo įstatymo P- ir D-dedamųjų proporcingumo koeficientai. T P laukimo laikas. Perdavimo ir dažnio perdavimo funkcijos: W W K K j K K K e P, K jrcg K

45 45 Iš paskutinės išraiškos aišku, kad žemuose dažniuose PD reguliatorius elgiasi kaip P reguliatorius, o aukštais – kaip diferenciatorius. Kadangi idealus diferencijavimo ryšys fiziškai neįmanomas, tikrieji PD valdikliai naudoja tikrą inercinę diferencijavimo grandį. Tokio valdiklio perdavimo funkcija turi formą W K K Kuo mažesnė laiko konstanta T, tuo artimesnės idealaus ir tikrojo valdiklių charakteristikos. Statikoje PD valdiklio perdavimo funkcija sutampa su P reguliatoriaus perdavimo funkcija, todėl ASR su PD valdikliu taip pat turi statinę paklaidą. Kaip matyti iš fazės atsako kreivės 3 pav., ϕ π idealus -3 realus slave Fig. 3. veikimo dažnių srityje PD reguliatorius įveda į sistemą teigiamą fazės poslinkį, padidindamas jos stabilumo ribą. Todėl ASR su PD reguliatoriumi turi geriausias dinamines savybes. Dėl tos pačios priežasties K reikšmę galima pasirinkti didesnę nei P atveju

46 46 reguliatorius. Todėl statinė paklaida ASR su PD valdikliu yra mažesnė nei sistemoje su P valdikliu. Tačiau PD reguliatoriai praktiškai nenaudojami, nes esant aukšto dažnio trukdžiams, uždengtiems žemo dažnio naudingajam signalui, diferenciacijos operacija smarkiai pablogina signalo ir triukšmo santykį, dėl ko triukšmo darinio amplitudė gali žymiai viršyti naudingo signalo amplitudę. išvestinė. Kalbant apie fizinę pažangos laiko reikšmę, galime pasakyti, kad T P yra laikas, per kurį PD reguliatoriaus reguliuojamasis poveikis padidina P reguliatoriaus reguliuojamąjį poveikį tiesiniu įvesties efektu 4 pav. x PD PD P pav. 4. Proporciniai – integraliniai diferencialiniai valdikliai Dinaminė lygtis: d d К К d К К d П d 9 d И Idealiųjų ir realiųjų PID reguliatorių perdavimo funkcijos:

47 47 W W K K K K K K K K I P, Idealaus PID reguliatoriaus dažnio perdavimo funkcija: W j K K K e K K jrcg K Sistemos su PID valdikliais derina nulinę statinę paklaidą su gera dinamika, nes, kaip matyti iš PID valdiklio fazės atsako pav. 5 darbinių dažnių srityje PID valdiklis yra toks pat kaip ϕ π idealus pavaldinys realus π pav. 5. o P reguliatorius neįveda į sistemą neigiamo fazės poslinkio. Norint praktiškai padidinti PID valdiklio atsparumą triukšmui, pažangos laiko ir izodromo laiko santykį iš viršaus riboja nelygybė / PI<,5, 3 поэтому помехоустойчивость ПИД регулятора выше, чем ПД регулятора. При выборе закона регулирования учитывают следующие соображения.

48 48 Jei statinė klaida yra nepriimtina, valdiklyje turi būti komponentas IR. Dinaminių savybių pablogėjimo tvarka valdymo dėsniai išdėstyti tokia tvarka: PD, PID, P, PI, I. Reguliatoriai su D komponentu turi prastą atsparumą triukšmui. Dėl šios priežasties PD reguliatoriai praktiškai nenaudojami, o PI reguliatoriai naudojami su apribojimu 3. Praktikoje plačiausiai taikomi PI ir PID valdymo dėsniai. 3. Reguliatoriaus nustatymų skaičiavimas tiesinėse ištisinėse sistemose [4] 3.. Reguliavimo kokybė Reguliavimo kokybę nustatysime pagal rodiklių rinkinį, apibūdinantį pereinamojo proceso kreivės formą uždarame ASR pav. 6. Pagrindiniai kokybės rodikliai. Didžiausias dinaminis nuokrypis dyn yra didžiausias valdomo kintamojo nuokrypis nuo jo nustatytos reikšmės pereinamajame procese Rodiklio dyn m rinkinys Stabilioje automatinio valdymo sistemoje pirmasis nuokrypis yra didžiausias. din apibūdina dinaminį reguliavimo tikslumą Likutinis nuokrypis liekamasis nelygumas ct - absoliuti statinė reguliavimo paklaida, apibrėžiama kaip skirtumas tarp valdomo kintamojo pastovios būsenos reikšmės ir nurodytos jo reikšmės:

49 49 st mouth ass Indikatorius statiniu režimu. m st apibūdina reguliavimo tikslumą burnoje atgal din 3 δ st pav. Silpimo laipsnis ψ yra dviejų gretimų virpesių amplitudių, nukreiptų į vieną pastovios vertės linijos pusę, ir didesnio iš jų skirtumas santykis 3 3 ψ ;< ψ < 3 Показатель ψ характеризует колебательность переходных процессов и запас устойчивости системы. Значение ψ соответствует незатухающим колебаниям на границе устойчивости системы. При ψ имеем апериодический переходной процесс. 4. Время регулирования промежуток времени от момента нанесения возмущающего воздействия до момента, начиная с которого отклонение регулируемой переменной от установившегося значения становится и остается меньше наперёд заданного значения δ. Показатель характеризует быстродействие системы.

50 5 Nagrinėjami kokybės rodikliai priklauso tiesioginių rodiklių grupei, t.y. rodikliai, leidžiantys įvertinti kokybę tiesiogiai iš pereinamojo proceso kreivės, kurią norint gauti būtina išspręsti sistemos diferencialinę lygtį. Be tiesioginių, yra netiesioginiai kriterijai, leidžiantys spręsti apie reguliavimo kokybę, neturint pereinamojo proceso kreivės. Tokie kriterijai visų pirma apima integralinius kokybės kriterijus, atspindinčius kontroliuojamo kintamojo nuokrypio nuo pastovios būsenos vertės arba tam tikros šio nuokrypio funkcijos ir jo išvestinių integralus. Paprasčiausias yra tiesinio integralo kriterijus, nulemtas ryšiu: I linija d burna Geometriniu požiūriu kriterijus I linija yra plotas tarp kreivės ir burnos linijos. I lino reikšmė priklauso nuo visų kokybės rodiklių, išskyrus str. Tuo pačiu metu, sumažėjus dyne ir kt. Gerėjant reguliavimo kokybei, Ilin vertė mažėja, o didėjant pereinamojo proceso svyravimui, mažėja ir Ilin, nors reguliavimo kokybė prastėja. Taigi I lin sumažėjimas rodo reguliavimo kokybės pagerėjimą tik gerai slopinamiems pereinamiesiems procesams. Todėl I lin kriterijus taikytinas aperiodiniams arba silpnai svyruojantiems procesams. Tokiems procesams geriausiais reguliatoriaus nustatymais galima laikyti tuos, kuriuose Ilin vertė pasiekia minimumą. Ilin kriterijų galima apskaičiuoti naudojant uždarojo ciklo ASR diferencialinės lygties koeficientus.

51 5 Galima parodyti, kad valdymo objektui su savaiminio niveliavimo ir PI reguliatoriaus I linija, 3 K t.y. minimalus I lin pasiekiamas esant didžiausiam integraliniam reguliavimo veiksmo komponentui, arba, kas yra tas pats, geriausia pereinamojo proceso kokybė pasiekiama esant maksimaliai K. Virpesiniams pereinamojo laikotarpio procesams naudojami kiti integraliniai kriterijai, pvz. I režimas burna d, tačiau šio kriterijaus negalima apskaičiuoti naudojant diferencialinių lygčių koeficientus Kvadratinio integralo kriterijus I ketvirtis neturi šio trūkumo: I ketvirtis burna d 3.. Tipiniai optimalūs procesai Kokybės rodikliams keliami reikalavimai yra prieštaringi. Pavyzdžiui, dinaminės paklaidos sumažinimas pasiekiamas padidinus pereinamųjų procesų virpesius ir trukmę. Priešingai, procesus su trumpu valdymo laiku galima pasiekti padidinus dinaminę paklaidą. Todėl reikia priimti kompromisinį sprendimą dėl norimų kokybės rodiklių verčių uždarojo ciklo automatizuotoje valdymo sistemoje. Skaičiuojant ACP, kaip standartiniai rekomenduojami pereinamieji procesai su tam tikrais kokybės rodikliais. Toliau aptartame išplėstinio dažnio metodu

52 5 charakteristikos pagrindinis kokybės rodiklis yra slopinimo laipsnis ψ, t.y. pereinamojo proceso virpesiai, nes šis rodiklis apibūdina ASR stabilumo ribą. Procesai, kuriems ψ,75,9 rekomenduojami kaip tipiniai, t.y. trečiosios vibracijos amplitudė yra 4 kartus mažesnė nei pirmosios. Tais atvejais, kai užduotis yra pasirinkti valdiklio nustatymus, kurie sumažintų bet kokį kokybės rodiklį, atitinkamas pereinamasis procesas, taip pat valdiklio nustatymų reikšmės nurodyto kriterijaus prasme vadinamos optimaliomis. Pavyzdžiui, taikant išplėstinių dažninių charakteristikų metodą, užduotis yra parinkti tokius valdiklio nustatymus, kad, be nurodyto pereinamojo proceso virpesių, būtų užtikrinta minimali I lin kriterijaus reikšmė. Toks procesas yra optimalus I lin kriterijaus prasme Supaprastintos reguliatoriaus nustatymų skaičiavimo formulės Lentelėje. pateiktos supaprastintos formulės reguliatorių, užtikrinančių nurodytą pereinamojo proceso svyravimą, nustatymams nustatyti. Formulės gautos iš ASR modeliavimo rezultatų. Statiniai objektai pavaizduoti inercinio ryšio modeliu, kurio grynasis vėlavimas yra 8, astatiniai objektai – integruojančios jungties modeliu su 3 vėlavimu.

3 paskaita Valdymo sistemų matematinis aprašymas Valdymo teorijoje, analizuodami ir sintezuodami valdymo sistemas, nagrinėjame jų matematinį modelį Automatinės valdymo sistemos matematinis modelis yra lygtis

1 testas disciplinoje „Techninių sistemų valdymas“ 1 variantas 1. Kokia yra jutiklio funkcinė paskirtis valdymo sistemoje? 1) reguliuoti technologinio proceso parametrus; 2) slopinti triukšmą

Dinamikos ir statikos lygtys. Linearizacija Tam tikrame automatinės valdymo sistemos kūrimo ir tyrimo etape gaunamas jos matematinis aprašymas, sistemoje vykstančių procesų aprašymas.

METODINIAI NURODYMAI techninės kontrolės eigos namų darbams Netiesinės automatinės valdymo sistemos tyrimas PIRMINIŲ DUOMENŲ NUSTATYMAS Pateikiami pradiniai namų darbų atlikimo duomenys.

Valdymo teorijos pagrindai Technikos mokslų daktaras Mokrova Natalija Vladislavovna Reguliuojamų objektų dinaminės charakteristikos 1. Laikinosios charakteristikos. Pagreičio kreivė. Impulsų pereinamoji funkcija. 2. Diferencialo sprendimas

FSBEI HPE "Omsko valstybinis technikos universitetas" II SKYRIUS NUOLATINIOS LINIJAS AUTOMATINIO VALDYMO SISTEMOS Paskaita 4. DINAMINIAI NUORODAI. BENDROSIOS SĄVOKOS, LAIKO CHARAKTERISTIKOS IR DAŽNIS

Praktinė pamoka PERVEŽIMO FUNKCIJŲ DAŽNIO CHARAKTERISTIKOS Darbo tikslai ir uždaviniai Įsisavinęs temą, studentas turėtų sugebėti gauti operatoriaus lygtį iš duotosios diferencialinės lygties;

5 paskaita Automatiniai reguliatoriai valdymo sistemose ir jų konfigūracija Automatiniai reguliatoriai su standartiniais valdymo algoritmais: relė, proporcinis (P), proporcinis-integralus (PI),

Linijinių automatinio valdymo sistemų dinaminių charakteristikų skaičiavimas Nustatykite linijinės automatinio valdymo sistemos, susidedančios iš nuoseklaus periodinio ir idealaus integravimo, svorio funkciją g(t) ir perėjimo funkciją h(t).

3 paskaita. Valdymo objektų matematinis aprašymas 1. Valdymo objektai Chemijos pramonėje tipiniai valdymo objektai apima įvairius procesus technologinių įrenginių aparatuose. Dėl

8 paskaita 33 VIENMATĖS STACIONARIOS SISTEMOS FUJR TRANSFORMOS TAIKYMAS 33 Signalų ir sistemų aprašymas Signalų aprašymas Deterministiniams signalams apibūdinti naudojama Furjė transformacija: ji

Federalinė valstybinė biudžetinė aukštojo profesinio mokymo įstaiga KAZANOS NACIONALINIS TYRIMŲ TECHNINIS UNIVERSITETAS pavadintas. A.N.TUPOLEVA-KAI Televizijos katedra

4 paskaita Tipinės dinaminės sąsajos Automatinio valdymo sistemas patogu pavaizduoti kaip elementų jungtį, kurių kiekvienas aprašomas algebrine arba diferencialine lygtimi

LABORATORINIS DARBAS 5 TIPINIAI AUTOMATINIŲ SISTEMŲ VIENETAI Darbo tikslas – ištirti tipinių automatinio valdymo sistemų mazgų dinamines savybes BENDRA INFORMACIJA Automatinio valdymo teorijoje.

11.12 paskaita 2 skyrius: TIŠINIŲ VALDYMO SISTEMŲ MATEMATINIAI MODELIAI 2.4 tema: TIPINIAI SISTEMŲ DINAMINIAI VIENETAI 1. Tipiniai sistemų vienetai: charakteristikos ir lygtys; fiziniai modeliai. Paskaitos metmenys:

UDC: 62-529 AUTOMATINĖS VALDYMO SISTEMOS SU NEIŠKINE KOREKCIJA Vitalijus Anatoljevičius Čigarevas Baltarusijos nacionalinio technikos universiteto vyresnysis dėstytojas, [apsaugotas el. paštas]

8 tema LINJINĖS DISKRETINĖS SISTEMOS Diskrečios sistemos samprata Tiesinių diskrečių sistemų apibūdinimo metodai: skirtumo lygtis, perdavimo funkcija, impulsų atsakas, dažnio perdavimo funkcija

Tolydiniai-deterministiniai modeliai Tolydiniai-deterministiniai modeliai naudojami analizuojant ir projektuojant dinamines sistemas su nepertraukiamu laiku, kurių veikimo procesas aprašytas.

RUSIJOS FEDERACIJOS ŠVIETIMO IR MOKSLO MINISTERIJA Federalinė valstybinė autonominė aukštojo mokslo įstaiga "NACIONALINIAI TYRIMAI TOMSK POLITECHNIKOS UNIVERSITETAS"

3 tema NEPERIODINIŲ SIGNALŲ HARMONINĖ ANALIZĖ Tiesioginės ir atvirkštinės Furjė transformacijos Signalo spektrinės charakteristikos Amplitudės-dažnio ir fazės-dažnio spektrai Spektrinės charakteristikos

Akademinių metų rudens semestras 3 tema NEPERODINIŲ SIGNALŲ HARMONINĖ ANALIZĖ Tiesioginės ir atvirkštinės Furjė transformacijos Signalo spektrinės charakteristikos Amplitudės-dažnio ir fazės-dažnio spektrai

4. PEREINAMOSIOS MEMBRANOS CHARAKTERISTIKOS 4.1 Laikinosios dinaminės sistemos charakteristikos Norint įvertinti sistemos ir atskirų grandžių dinamines savybes, įprasta tirti jų reakciją į tipines įvesties įtakas.

64 paskaita 6 ELEKTROS GRANDINIŲ ANALIZĖS OPERATORIUS METODAS Planas Laplaso transformacija Laplaso transformacijos savybės 3 Operatorius elektros grandinių analizės metodas 4 Originalo nustatymas iš žinomo

Seminaras 4. SAVIVIRPEJIMŲ ANALIZĖ HARMONINĖS LINEARIZAVIMO METODU Uždavinio išdėstymas Nagrinėjama uždara sistema su vienu netiesiniu elementu. g F (z W (s x pav. Tiriamas sistemos laisvas judėjimas,

Federalinė švietimo agentūra Valstybinė aukštojo profesinio mokymo įstaiga Vladimiro valstybinis universitetas Plastiko apdirbimo technologijos katedra UDC

Užbaigta: Priėmė: Umarovas D. 1-14 IKSUTP Abdurakhmanova M.I. ACS stabilumo analizė Praktinį valdymo sistemų tinkamumą lemia jų stabilumas ir priimtina valdymo kokybė. Pagal

54 5 paskaita FURJ TRANSFORMAS IR SPEKTRINIS ELEKTROS GRANDINIŲ ANALIZĖS METODAS Planas Aperiodinių funkcijų spektrai ir Furjė transformacija Kai kurios Furjė transformacijos savybės 3 Spektrinis metodas

1. Automatinis vandens lygio reguliavimas garų generatoriuje Maitinimo reguliavimas kiekviename garo generatoriuje (SG) susijęs su medžiagų balanso tarp garų šalinimo, išvalymo ir tiekimo palaikymu.

Matematinės schemos: D schemos Nuolat deterministiniai modeliai naudojami analizuojant ir projektuojant dinamines sistemas su nepertraukiamu laiku, kurių veikimo procesas aprašomas deterministiniu būdu.

4.1 Testo klausimai savikontrolei 1 SKYRIUS „Tiesiniai nuolatiniai valdymo sistemų modeliai ir charakteristikos“ 1 Ką tiria valdymo teorija? 2 Apibrėžkite valdymo ir kontrolės objekto sąvokas.

Paskaita 5. 8.3. SAVIVIRPEJIMŲ ANALIZĖ HARMONINĖS LINEARIZAVIMO METODAIS 8.3.. Uždavinio išdėstymas Nagrinėjama uždara sistema su vienu netiesiniu elementu. F W s x pav. Tiriamas laisvas judėjimas

Institutas Mokymo kryptis AVTI 70404 Techninių sistemų valdymas Specialiosios stojamųjų į magistrantūros testo dalies užduočių bankas Egzamino darbo užduotis 6 (5 balai) Tema

8 tema DISKRETUSIS AKS 7 paskaita Bendrosios diskrečiojo AKS teorijos sąvokos ir apibrėžimai. Pagrindinė informacija apie tiesinių diskrečiųjų stacionarių sistemų teorijos matematinį aparatą. Matematinis procesų aprašymas

4 paskaita ACS sistemų dažninės charakteristikos ACS dažninės charakteristikos apibūdina sistemų reakciją į sinusoidinio įėjimo įtaką pastovioje būsenoje. Dažnio charakteristikos apima:

TIESINIŲ SISTEMŲ STABILUMO TEORIJA 1. Pagrindiniai terminai ir apibrėžimai Bet kuri ACS visada yra veikiama išorinių trikdžių, galinčių sutrikdyti normalų jos veikimą. Tinkamai suprojektuotas savaeigis pistoletas turėtų

1 paskaita Bendra informacija apie valdymo sistemas Dalykas „Automatinio valdymo teorija“ supažindina su pagrindiniais automatinio valdymo sistemų konstravimo principais, formalizuoto aprašymo metodais.

Kurso „Automatinio valdymo teorija“ laboratorinių darbų gairės Modulis „Tiesinės automatinės sistemos“ Laboratorinis darbas Tipinių dinaminių grandžių parametrų nustatymas

Robotika RAR1300 Sergei Pavlov TTÜ Virumaa Kolledž Pavaros valdymas Darbinės mašinos ar mechanizmo judėjimo valdymas reiškia sistemos padėties, greičio ir pagreičio valdymą,

TAU Praktiniai pratimai Bandomojo darbo užduotys ir jo įgyvendinimo metodiniai nurodymai Praktinė pamoka AFFC, LAX, tipinių dinaminių grandžių perėjimo ir svorio charakteristikos Dauguma

6 paskaita PERIODINĖS NESIUSIDINĖS SROVĖS GRANDINĖS Planas Furjė eilučių trigonometrinė forma kompleksinėje formoje Sudėtingas dažnių spektras 3 Galios nesiusoidinėse srovės grandinėse Koeficientai,

SEMINARAS Pagrindinės sąvokos. Diferencialinės lygties sudarymas (išvedimas). Diferencialinės lygties sprendimo samprata. Sprendimas atskiriamųjų kintamųjų metodu. Tiesinės diferencialinės lygties sprendimas

Grandinių projektavimo pagrindai GRANDINĖS PROJEKTAVIMO PAGRINDAI...1 1. PAGRINDINĖS NUOSTATOS...1 2. SILPNŲJŲ SIGNALŲ stiprinimas...6 3. STIPRIŲJŲ SIGNALŲ stiprinimas...14 4. STIPRINTUVŲ GRANDINĖS PROJEKTAVIMO PAGRINDAI... 18 1. Pagrindai

Valdymo teorijos pagrindai Technikos mokslų daktaras Mokrova Natalija Vladislavovna 7 paskaita Netiesinės automatinės valdymo sistemos Netiesinių sistemų ypatybės. Tipiški automatinio valdymo sistemų netiesiškumas.

4 paskaita Dažninės funkcijos ir charakteristikos 4 Dažnių funkcijų ir charakteristikų samprata Svarbų vaidmenį tiriant tiesines stacionarias sistemas atlieka dažninės charakteristikos.

70 7 paskaita GRANDINIŲ OPERATORIAUS FUNKCIJOS Planas Operatoriaus įvesties ir perdavimo funkcijos Grandinių funkcijų poliai ir nuliai 3 Išvados Operatoriaus įvesties ir perdavimo funkcijos Grandinės operacinė funkcija vadinama

I Tipinių automatikos grandžių dinamikos tyrimas 1 Idealus stiprintuvas (nulinės eilės aperiodinis ryšys - AP-0) ir realus stiprintuvas (pirmos eilės aperiodinis ryšys - AP-1) Darbo tikslas: ištirti

Automatinių reguliatorių nustatymas ir reguliavimas. 1. Specialusis ciklas 1.1. Įvadas Pagrindiniai automatinio valdymo kūrimo etapai ir datos. Iki 1600 m Valdymo sistema, susidedanti iš plūdės

Laboratorinis darbas.

Baltarusijos Respublikos švietimo ministerija Mokymo įstaiga Baltarusijos valstybinis informatikos ir radioelektronikos universitetas Radijo inžinerinių sistemų katedra Laboratorinio darbo ataskaita “TYRIMAS”

1. BENDRA INFORMACIJA APIE ANALOGINIUS ELEKTRONINIUS PRIETAISUS (AED). AED PARAMETRAI IR CHARAKTERISTIKOS 1. 1. Bendra informacija apie analoginius elektroninius prietaisus (AED), jų konstravimo principai Analoginiai signalai

Laboratorinis darbas 1 1 TIPINIAI AKM VIENETAI 1. Darbo tikslas Ištirti automatinio valdymo sistemų (ACS) tipinių mazgų dinamines charakteristikas, taip pat susipažinti su pagrindinėmis konstrukcijų taisyklėmis.

5 tema LINJINĖS STACIONARIOS SISTEMOS Tiesinių stacionarių sistemų savybės: tiesiškumas, stacionarumas, fizinis realizuojamumas Diferencialinė lygtis Perkėlimo funkcija Dažnio perdavimo funkcija

6 paskaita Sistemų matematinių modelių transformacija. Perdavimo funkcijos. Modeliai signalų grafikų pavidalu Norėdami ištirti sudėtingų fizinių sistemų savybes ir išmokti jas valdyti, turite turėti

UDC 681.52 IDENTIFIKAVIMO PROBLEMOS SPRENDIMO ALGORITMAI N.V. Plotnikova, N.S. Kalistratova, O.N. Malyavkin Pastaruoju metu dėl vis aukštesnių reikalavimų valdymo procesams įvairiose

2 tema. Pagrindinės sąvokos ir apibrėžimai automatinio gyvybės palaikymo parametrų reguliavimo teorijoje ir praktikoje (2 val.) Siekiant užtikrinti normalų valdomo objekto veikimą (AR)

54 5 paskaita FURJ TRANSFORMAS IR SPEKTRINIS ELEKTROS GRANDINIŲ ANALIZĖS METODAS Planas Aperiodinių funkcijų spektrai ir Furjė transformacija 2 Kai kurios Furjė transformacijos savybės 3 Spektrinis metodas

Zaicevas G. F. Automatinio valdymo ir reguliavimo teorija Antrasis leidimas, pataisytas ir išplėstas Patvirtintas SSRS aukštojo ir vidurinio specialiojo ugdymo ministerijos kaip mokymo priemonė

1.1. Analoginių įrenginių netiesinių-inercinių savybių analizės metodai Literatūroje, skirtoje analoginių įrenginių netiesinių-inercinių savybių analizei, keletas