Структурные схемы объекта регулирования
Хв(Z) Хр(U) Wв(Р) У Wр(Р)
Рисунок 2.1. – Структурная схема объекта регулирования Одним из этапов проектирования системы регулирования технологических процессов является выбор структуры системы и расчёта оптимальных параметров регулирования. Любой технологический процесс, как объект регулирования (рис.2.1) характеризуется следующими основными группами переменных: 1. Переменные характерные состояния процесса (их совокупность – у). Эти переменные в процессе регулирования необходимо поддерживать на заданном уровне или изменять по заданному закону. Точной стабилизацией переменных состояний может быть различной в зависимости от требований диктуемых технологией и возможности системы регулирования. Как правило переменные входящие в вектор у измеряют непосредственно, но иногда их можно вычислить используя модель объекта по другим непосредственно измеряемым переменным. Вектор у часто называю вектором регулирующих величин. 2. Переменные, измерением которых система регулирования может воздействовать на объект с целью управления. Совокупность этих переменных обозначается вектором х (или u регулирующих воздействий). Обычно регулирующими воздействиями служит измерение расходов материальных потоков или потоков энергии. 3. Переменные, измерения которых не связаны с воздействием системы регулирования. Эти измерения отражают влияние на регулируемый объект внешних условий, изменения характеристик самого объекта. Их называют возмущающими воздействиями и обозначают вектором хв (z). Вектор возмущающего воздействия можно разбить на 2 составляющие: первую можно измерить, а вторую нельзя. Возможность измерения возмущающего воздействия позволяет ввести в систему регулирования дополнительный сигнал, что улучшает возможности системы регулирования. Анализ технологического процесса, как объекта автоматического регулирования, предполагает так же оценку его статических и динамических свойств по каждому из каналов от любого возможного управляющего воздействия к любому возможному регулируемому параметру, а так же оценку аналогичных характеристик по каналам связи регулируемых переменных с составляющими вектора возмущения. В ходе такого анализа необходимо выбрать структуру системы регулирования, тоесть решить с использованием какого регулирующего воздействия следует управлять тем или иным параметром состояния. В результате во многих случаях (но не всегда) удается выделить контуры регулирования для каждой из регулируемых величин, тоесть получить совокупность одноконтурных систем регулирования. Широкое внедрение вычислительной техники для проектирования систем управления и реализации самонастраивающихся систем управления практически сняло ограничения связанные с трудоемкостью методов расчета АСР. В настоящее время создаются пакеты прикладных программ для расчета автоматических систем регулирования позволяющие использовать алгоритмы, основанные на точных методах. При этом приближенные методы обычно применяют в итеративных методах расчета сложных систем регулирования или на начальной стадии проектной разработки системы автоматизации сложных технологических объектов.
|
