Регулятор оптимальный

На примере управления простейшим технологическим объектом ниже рассмотрена задача синтеза регулятора, оптимального по быстродействию. [c.377]

Синтез оптимальных регуляторов [c.384]

Часто результаты такого точного анализа заставляют внести изменения в предложенные типы регуляторов. В этом случае исследование нужно повторить, используя исправленные элементы системы управления, для того чтобы получить новые схемы распространения возмущений, которые могут быть затем пересчитаны при уточненном моделировании. Повторяя такой двухступенчатый анализ столько раз, сколько это окажется нужным, можно получить в конце концов оптимальную систему управления процессом. [c.93]

Определить необходимые законы регулирования и настройки регуляторов, чтобы получить оптимальное качество регулирования для каждой переменной. [c.95]

Обычно при расчете систем автоматического регулирования не принимается во внимание тот факт, что оптимальные настройки регуляторов нелинейных контуров регулирования могут часто сильно меняться при изменении в широких пределах рабочих переменных. Если процесс регулирования настроен на наилучшие характеристики а средней области, он может оказаться монотонным и вялым при низких рабочих параметрах и колебательным — при высоких. [c.118]

На основе решения этих уравнений рассчитывается таблица оптимальных действий, которые должен выполнять регулятор при любом состоянии реактора для приведения его к оптимальному режиму. При помощи табличного метода можно обеспечить оптимальное управление химическим процессом со сложной динамикой, пользуясь относительно простой вычислительной машиной. [c.121]

Наилучший способ регулирования позволяет достичь максимального усиления для повышения быстродействия нужно предусмотреть регулирование по производной, а для снижения статической погрешности — регулирование по интегралу. Следует выбирать регулятор, характеристики которого приближались бы к оптимальным, полученным в результате теоретического расчета. [c.134]

Исследуя процесс с помощью аналоговых машин, Филд нашел, что оптимальные настройки регулятора процесса при низких скоростях потока составляют зона пропорционального регулирования 260% скорость изодрома 32,5 перестановки в минуту и настройка предварения 0,054 мин. Он получил следующие ответы на семь поставленных выше вопросов [c.146]

Найдены оптимальные настройки регуляторов. [c.147]

Влияние перечисленных факторов может быть предотвращено путем тщательной очистки хлоропрена, хранением и полимеризацией в среде тщательно очищенного инертного газа и путем соблюдения строго регламентированных условий процесса, из которых особенно большое значение имеет обрыв полимеризации при оптимальной конверсии, зависящей от природы применяемого регулятора (88—90% для полимеров регулированных серой и 70—75% меркаптанами). [c.380]

Поясним предлагаемый способ на примере первого сектора. При повышении температуры нижней части катализаторной полки в первом секторе она воспринимается датчиком температуры (рис. 7.21), затем это повышение будет скомпенсировано регулятором Рх за счет увеличения расхода охлаждающего газа в рассматриваемом секторе. Поэтому в соседних секторах произойдет понижение температуры. Для компенсации этого влияния введены корректирующие звенья и Кц, которые уменьшают подачу охлаждающего газа во второй и четвертый секторы при увеличении подачи в первый. Температура второго, третьего и четвертого секторов регулируется аналогично. Повышение выхода метанола происходит за счет приближения температуры секторов к оптимальной, при которой производительность реактора максимальна. [c.331]

Расчет оптимальных настроек цифровых регуляторов [c.333]

Синтез оптимального регулятора проведем на основе прямого метода Ляпунова. Из связи, существующей между прямым методом Ляпунова и методом динамического программирования следует, что если для замкнутой системы установлен факт асимптотической устойчивости с помощью некоторой функции Ляпунова V (х), то аналитически сконструированный регулятор по этой функции будет в известном смысле оптимальным [56, 57]. Будем искать функцию V (х), которая сообщала бы системе [c.429]

Рис. 7.26. Блок-схема оптимального регулятора

Для поддержания оптимального режима работы подогреватели деэмульсаторы оснащаются системой автоматического регулирования процесса горения (регуляторы давления и температуры, запорный отсекающий клапан), а для визуального контроля за уровнем раздела фаз — водомерными стеклами. [c.82]

К задачам управления при эксплуатации ХТС следует отнести в первую очередь анализ возмущений. Их амплитуда, частота и зона воздействия существенно влияют на всю совокупность задач управления (рис. 1.27) получение и переработку первичной информации, стабилизацию и локальное регулирование параметров, оптимальное управление ХТС, оперативное управление ХТС и т. д. При этом для всех возмущений с амплитудой меньше, чем а, возможна стабилизация ХТС, т. е. достаточно включения в ХТС локального регулятора. При воздействии возмущений с амплитудой больше, чем а, необходима их компенсация путем выбора соответствующего оптимального вектора управления (оптимальное управление ХТС). При частоте возмущений больше, чем 6, система управления не справляется с этими возмущениями. [c.28]

Структура системы управления показана на рис. IX.9. Более подробно с этой системой управления можно познакомиться в работе [2151. Здесь мы коснемся только вопросов стабилизации рассчитанного оптимального режима реактора. Задача стабилизации может быть сформулирована следующим образом необходимо синтезировать такую систему стабилизации температурного режима в реакционной зоне реактора синтеза аммиака, которая приводила бы к минимуму следующий интеграл путем вариации заданий регуляторам [c.365]

Управляющие воздействия (уставки локальным регуляторам) выдаются после того, как вычислен оптимальный режим для производства сульфонола в соответствии с критерием, учитывающим общие затраты на выпуск конечного продукта [c.398]

Достаточно точная модель процесса позволяет использовать оптимальный многомерный регулятор. В [235] сравнивалась эффективность различных алгоритмов управления. Ниже рассмотрим алгоритм оптимальной многосвязной системы управления. [c.401]

Структура системы с оптимальным регулятором для случая, когда наблюдаются все пять составляющих вектора состояния, приведена на рис. IX.23. При оптимизации стационарного режима значения коэффициентов усиления К и постоянны. [c.403]

Экспериментальные данные (рис. IX.24) свидетельствуют о значительном превосходстве оптимального регулятора перед традиционной системой управления с П- или ПИ-регуляторами. Обычные регуляторы характеризуются значительными перерегулированиями , в то время как оптимальная система не подвержена влияниям возмущений. [c.403]

Как показывает анализ (см. например, табл. И-1) статические характеристики основных динамических каналов существенно зависят от абсолютных значений режимных координат соответствующих аппаратов. В связи с этим настройки регуляторов будут близки к оптимальным лишь в узком диапазоне изменения технологического режима. При существенных перестройках режима САР требуют перенастройки. [c.83]

В процессе управления рассчитывается оптимальное значение десяти режимных координат (температура и уровень кипящего слоя в реакторе, температура в регенераторе и на выходе нагревательной печи, расход воздуха в регенератор, расход шлама и рисайкла и т. д.). При работе системы в режиме замкнутого контура ЭВМ изменяет задания соответствующим регуляторам локальных САР в разомкнутом режиме управление по рекомендациям ЭВМ осуществляет оператор. Оптимальный режим работы установки отыскивается с учетом ограничений это — ограничения по режиму блока фракционирования, по максимальному расходу воздуха в регенератор, по допустимой скорости циркуляции катализатора и т. д. [c.142]

Автоматическое регулирование основных технологических переменных с целью поддержания этих переменных па значениях, соответствующих регламенту процесса и их автоматического изменения на заданные величины. Требования к качеству САР удовлетворяются посредством оптимальной настройки регуляторов по динамическим характеристикам соответствующих каналов объекта управления. В системе использованы основные технические решения в области САР, обсуждавшиеся в главе П. [c.145]

У предприятий, использующих замьжающую перемонтируемую технику, текущие издерд ки равны приведенным затратам производства продукции на новой лучшей технике и цене оптимального плана. В этом случае текущие доходы от реализации продукции по цене оптимального плана равны текущим расходам на ее производство. Чистый доход таких предприятий равен нулю. При установлении цены на таком уровне предприятиям будет экономически невыгодао эксплуатировать технику за оптимальным моментом ее замены. Таким образом, установление цены продукции на уровне цен оптимального плана обеспечит идентичность интересов предприятий и народного хозяйства по выводу из эксплуатации полностью изношенной неремонтируемой техники. Цена при этом становится непосредственным регулятором оптимального обновления замыкающей неремонтируемой техники. [c.189]

Краткое описание. Оснащение газовых горелок промышленных установок пневматическими регуляторами оптимального соотношения расходов газ-воздух прямого действия типа ПРПД обеспечивает экономию топлива. [c.161]

Итак, нри применении оптимального регулятора для управления процессом (рис. УП-18) нужно замерять значения всех переменных, определяющих состояние процесса в каждый момент времени, т. е. уровня к в емкости С (переменная х ), величины отбираемого из емкости С потока и.2 (переменная ) и величины подаваемого в емкость С потока У] (переменная х . Знание всех этих величин позволяет нрн использовании закона управления (УП,437) получить оптимальные в смысле быстродействия переход-1Нз1е процессы в объекте регулирования. [c.392]

В главе VIII были перечислены четыре задачи, стоящие перед инженером по автоматическому регулированию. Третья задача, рассматриваемая в данной главе, заключается в том, как с помощью экспериментального исследования или теоретического анализа процесса или совмещая оба эти подхода определить те методы автоматического регулирования, которыми следует воспользоваться для расчета режимов регулирования и настройки регуляторов (с тем, чтобы получить на выходе процесса оптимальный отклик на возмущение регулируемой переменной). [c.109]

Подвод тепла в колонну осуществляется в выносном кожухотрубчатом кипятильнике 6, в межтрубное пространство которого подается водяной пар. Кипятильник, устанавливаемый, как правило, вертикально, располагается так, чтобы его верхняя трубная решетка была на 200—300 мм выше уровня жидкости в колонне. Такое взаимное расположение колонны и выносного кипятильника, во-первых, создает оптимальные условия для есте ственной циркуляции лспаряемои-жидкост и, во-вга — рых, дает возможность поддерживать постоянный уро- вень жидкости в колонне и кипятильнике с помощью только одного регулятора уровня, устанавливаемого на кубе колонны. [c.28]

Аналитический синтез оптимального регулятора. Часто в таких процессах, как водная очистка синтез—газа от двуокиси углерода, очистка газов от аммиака, улавливание хвостовых газов и т. п., основное требование к промышленному абсорберу состоит в том, чтобы концентрация абсорбируемого компонента в газовой фазе на выходе из аппарата не превышала заданной величины у г/,д. Если входные возмущения по составу фаз таковы, что концентрация абсорбируемого компонента не выходит за допустимые границы на выходе из аппарата (что можно наблюдать особенно при больших плотностях орошения), а наиболее опасными являются возмущения по расходу газовой фазы, то сформулированный выше вывод относительно управляемости каналов насадочного абсорбера находит эффективную практическую реализацию. Действительно, сведем задачу регулирования выходной концентрации по каналу массообмена к эквивалентной задаче по каналу гидродинамики. При заданных нагрузках на аппарат и фиксированном диапазоне допустимых концентраций на выходе всегда можно рассчитать соответствующий этим условиям перепад давления на колонне ДРзд [55]. Пусть система регулирования выходной концентрации предусматривает функциональный блок, в задачу которого входит вычисление с каждым новым скачком по расходу газа того перепада давления, который соответствует новой нагрузке по газу и заданной концентрации на выходе. При этом задача регулирования состава газа на выходе из аппарата сводится к поиску такого управляющего воздействия по расходу жидкости Ь, которое после каждого нового скачка по расходу газа С приводило бы фактический перепад давления ДР к рассчитанному для новых условий перепаду давления ДРзд. [c.428]

Таким образом, использование метода диаграмм связи позволяет эффективно проводить синтез математического описания элементов САР и САУ. Математическое описание элементов САУ на основании метода диаграмм связи позволяет подойти к вопросу их оптимального проектирования. Введение новой псевдоэнергетической связи позволило построить обобщенные (свернутые) диаграммы регуляторов. Методика проиллюстрирована примером построения диаграммы связи ФХС гидродинамики фонтанирующего слоя, в состав которой входит САР расхода газа на входе в аппарат. [c.272]

Оператор-технолог должен знать, что нормативы на контрольно-измерительные приборы и регуляторы составляют на основании исходных данных для проектирования. Если эти условия в ходе эксплуатации установк-и изменились, то в систему контроля процесса необходимо внести соответствующие изменения. Зачастую для того, чтобы получить оптимальные показатели процесса, достаточно произвести настройку системы управления и контроля на новые параметры режима. [c.291]

Ширина используемого диапазона пропорциональности зависит от емкости системы процесса, необходимой скорости корректирующего действия и пределов регулирования. Емкость обычно соотносится с тепловой или массовой емкостью системы, приходящейся на единицу изменения регулируемого параметра. Например, емкость огневого подогревателя с промежуточным теплоносителем (солевая или водяная ванна) больше емкости подогревателя прямого действия из-за массы тенло1госителя. Если удельная емкость велика и необходимо иметь быстрое корректирующее действие, рекомендуется применять узкий диапазон пропорциональности. Вообще процессы с медленно изменяющимися параметрами — преимущественная область пропорционального регулирования. Однако его применение ограничивается большим временем запаздывания. Определяющим фактором в таких случаях является соответствие размера клапана регулируемому потоку, а оптимальной настройкой диапазона — такое минимальное значение, при котором процесс не имеет колебаний. Кроме того, когда заданное значение должно поддерживаться на уровне, не зависящем от нагрузки, необходимо дополнительное интегральное звено регулирования. Если скорость интегрирования установлена правильно, движение клапана происходит со скоростью, обеспечивающей управляемость процесса. Если эта скорость велика, начинаются колебания, так как клапан движется быстрее, чем датчик фиксирует эти колебания. При медленной настройке процесс не будет достаточно быстродействующим. В пневматических системах регулирования необходимая скорость интегрирования достигается с помощью системы сдвоенных сильфонов, в которых пространство заполнено жидкостью. В отверстии для прохода жидкости имеется игольчатый клапан, который является регулятором интегрального воздействия на входной параметр. В приборах, имеющих как пропорциональную, так и интегральную характеристику, пропорциональное регулирование действует тогда, когда этот клапан закрыт, т. е. когда в точке настройки давление жидкости на обе стороны пропорциональных сильфонов одинаково. Как только пропорциональные сильфоны сдвинулись относительно точки настройки, начинает действовать интегральная составляющая регулятора. Сильфоны интегрального регулирования компенсируют это смещение перетоком жидкости из одного сильфона в другой. Скорость движения жидкости в сильфо-нах регулируется перемещением иглы клапана. [c.292]

Для регулирования степени нагревания неподвижных и движущихся жидкостей, а также мощности электрообогрева различных частей аппаратов, например обогревающего кожуха колонны и нагревательных трубчатых змеевиков, широко используют контактные термометры. Эти термометры также имеют стандартные шлифы N5 14,5 (рис. 366). Они выполняются как с жестко впаянными контактами для любой фиксированной температуры, так и с магнитным регулятором Термометры с впаянными контактами служат для поддержания требуемой температуры, а термометры с магнитным регулятором применяют в качестве датчиков температуры. Высокую чувствительность имеют контактные термометры со спиральным резервуаром для ртути (рис. 367а). Этот резервуар имеет оптимальную поверхность. Рис. 3676 иллюстрирует чувствительность ртутных термометров со спиральным и цилиндрическим резервуарами [231. [c.434]

Степень автоматизации адсорбционных установок различна от использования локальных регуляторов невзаимосвязанных параметров до управляющих вычислительных машин, т. е. работы проводятся до заранее намеченного уровня без предварительного обоснования экономической эффективности работы на этом уровне. Известны и отдельные попытки применения прямого цифрового управления, однако реализация этого направления сдерживается высокими требованиями, предъявляемыми к надежности и другим характеристикам управляющих вычислительных машин. Поэтому наиболее распространенной является каскадная система управления, состоящая из двух подсистем. Старшая подсистема осуществляет функции оптимизации процессов при помощи управляющих вычислительных машин, а младшая подсистема поддерживает заданные оптимальные значения управляющих режимных параметров при помощи автоматических регуляторов. При определенных условиях применение систем автоматического управления может оказаться эффективнее применения систем автоматического управления с использованием УВМ, поэтому вопрос о реализации старшей подсистемы может быть решен только после сравнения ожидаемого экономического эффекта от применения системы автоматической оптимизации и системы регулирования при заданных настройках регуляторов с экономическим эффектом, установленным по результатам оптимизационных расчетов [69]. Для определения [c.183]

Поясним изложенное примером расчета системы регулирования температуры в реакторе объемного типа емкостью 1 м3 с так называемой наружной змеевиковой рубашкой (см. рис. 13, в) при производстве олигоэфира, модифицированного хлопковым маслом. Изменение постоянной времени от температуры для упомянутого процесса в выбранном реакторе описывается выражением (206). Расчет качества регулирования осуществлялся с помощью аналоговой вычислительной машины (АВМ). Объем управления моделировался выражением (77), причем исследования проводились для трех значений постоянной времени соответственно для температур реакционной массы 20, 125 и 240° С, т. е. при Тао, Tiss, Тцо. Оптимальные настройки ПИ-регулятора определялись для значения постоянной времени при 125° С. При этом принятым методом рассчитывались значения кривых настроек в координатах Si, So и выбирались оптимальные значения настроек, равные Si = 0,42 и So=2100 мин-. Затем на АВМ моделировался ПИ-ре гулятор с указанными настройками и процесс регулирования температуры при выбранных значениях постояН ной времени. Расчеты, проведенные с помощью АВМ, показали, что регулирование температуры при постоянных времени Т20 и Г240 без изменения значений параметров настройки регулятора вызывает ухудшение качест- [c.107]

Проведенные исследования с использованием соответствующих моделирующих программ показывают, что при воздействии на систе. 1у постоянного внешнего возму щения в условиях, когда динамические свойства объекта гю каждому из каналов остаются постоянными, приводит к тому, что динамика поведения предлагаемой каскадной системы при определенных условиях (в зави-си.мости от выбора оптимальных настроек регуляторов) сравнима по основным показателям качества с традиционной систе.мой. В то же вре.мя при из.менении динамических свойств объекта, когда каскадная система с аналоговыми регуляторами, настроенная на исходный объект, ста1ювится не оптимальной по быстродействию и дина.мической ошибке, а также воз.можны ситуации потери ус- [c.210]

В работе [235] приводятся результаты синтеза стохастического оптимального управления для случая, когда наблюдаются только Wl, W2, Са и определяется эффективность алгоритмов оценивания состояния. Для оценки ненаблюдаемых составляющих состояний использовались фильтр Калмана и наблюдатель Луенбергера (рис. IX.25). Как показали результаты эксперимента, оба эти алгоритма дают достаточно точные оценки при соответствующих настройках. Система оптимального стохастического управления синтезировалась путем соединения алгоритма оценки с детерминированным оптимальным регулятором (рис. IX.26). [c.403]

Решение первой проблемы — применение соответствующего выпускаемого оборудования. Вторая проблема может быть решена либо применением регуляторов давления и расхода газа, либо обеспечением каждой установки своим компрессором с системой воздухоочистки. Этот путь, хотя и кажется более сложным, имеет несомненные преимущества, гарантирует устойчивую работу каждой установки в оптимальном режиме и минимальные энергозатраты. Следует отметить, что именно таким путем идут все основные изготовители пневмотранспортных систем за рубежом [92]. [c.72]

Режим анализа определяется темпом и характером разогрева разделительной колонки с расходом воздуха через прибор он поддерживается автоматически при помощи программного реле и регулятора давления. Однако для каждой аналитической задачи существует свой оптимальный регким анализа. [c.854]