Синтез оптимальных регуляторов

Задачи динамики гидро- и пневмосистем состоят в математическом описании процессов в этих системах, исследовании устойчивости и качества регулирования систем, синтезе корректирующих устройств, обеспечивающих оптимальные или заданные характеристики систем. Приведенные задачи являются общими для любых систем автоматического управления и регулирования, но в динамике гидро- и пневмосистем имеются особенности, обусловленные взаимодействием гидравлических и пневматических элементов, а также наличием движения рабочей среды (жидкости или газа) по трубопроводам, щелям и каналам с местными сопротивлениями. Кроме процессов, возникающих при выполнении системами запланированных операций в гидро- и пневмосистемах, имеют место колебания давлений, расходов, отдельных деталей вследствие сжимаемости рабочей среды, воздействия рабочей среды на регулирующие устройства, утечек по зазорам и других причин. Сочетание всех этих явлений приводит к сложным нестационарным гидромеханическим процессам, которые необходимо учитывать при проектироБании и создании гидро- или пневмосистем. Следует напомнить о том, что понятия система , гидро-или пневмосистема относятся не только к комплексам взаимосвязанных устройств, но могут быть применены и к устройствам, представляющим собой соединения более простых элементов. Именно с позиций такого системного подхода рассматриваются ниже гидро- и пневмосистемы, в число которых включены гидромеханические и пневмомеханические приводы с дроссельным регулированием, электрогидравлические и электропневматические следящие приводы с дроссельным регулированием, гидроприводы с объемным регулированием, гидро- и пневмосистемы с автоматическими регуляторами. [c.238]

Синтез оптимальных регуляторов [c.384]

Автоматизация агрегата синтеза аммиака (см. рис. 1У-11). При выбранной объемной скорости и давлении процесса для поддержания оптимальной температуры в горячей точке катализаторной коробки колонны синтеза регулятор Рд регулирует количество газа, поступающего в колонну синтеза по холодному байпасу (помимо теплообменника). [c.368]

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]

Математический аппарат принципа максимума позволяет найти оптимальный закон управления, что может быть использовано для определения структуры регулятора, реализующего этот закон, т. е. при решении задачи синтеза оптимального регулятора для системы автоматического управления. -, - [c.376]

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]

Метод построения номограмм состоял в том, что для ряда значений Р, х. н и Гк, учитывающих возможную область изменения этих параметров при сменах технологических процессов, осуществлялось проектирование по критерию Я (приведенные затраты) оптимальных поверхностных конденсаторов (дефлегматоров) по информативным признакам аппаратов нормального ряда ТН . Для оптимальных в указанном смысле конденсаторов проводился синтез АСР по схеме, представленной на рис. 4.15. Настройка регулятора 1 определялась, методом градиента минимизацией интегральной линейной оценки от абсолютной величины 1. Принималось следующее дискретное разбиение областей изменения технологических параметров и Т . Р = 21-105 22-105 23-105 24-10= 25-105 Па Ix.h = —15 —13 —12 —11 —10 —9°С Тк = 0 10 20 с. Массовая нагрузка на дефлегматор при построении номограмм принималась равной [c.235]

В связи с тем, что синтез АСР, проведенный минимизацией интегральных критериев, зачастую приводит к наличию переходных процессов с большой колебательностью, для оптимальных настроек регуляторов, соответствующих дефлегматору, оптимальному по критерию Я при н = —13, Р —22-10 , проведено исследование АСР на запас устойчивости С. Результаты исследования при различных значениях величины прямоуголь- [c.237]

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

В катализаторной коробке в зоне наиболее высокой температуры (так называемая горячая точка) помещена термопара. Температурный режим в катализаторной зоне стабилизируется путем поддержания постоянной оптимальной температуры в горячей точке . Это достигается воздействием регулятора РГь получающего импульс от термопары, на клапан, регулирующий количество газа, поступающего в катализаторную зону колонны синтеза /, минуя теплообменник по холодному байпасу (стр. 245). При этом температура газовой смеси на входе в катализатор соответственно изменяется в результате смешения газа, прошедшего через теплообменник, с холодным газом. Объемная скорость процесса в данном случае не меняется. [c.255]

Многие химико-технологические процессы (органического синтеза, производства синтетического каучука и др.) характеризуются большим числом контролируемых и неконтролируемых входных и возмущающих воздействий и инерционностью, а также изменением свойств катализаторов. Поэтому выбор и поддержание оптимальных режимов работы технологических аппаратов, применяемых в этих производствах, удается обеспечить только при автоматическом управлении технологическим процессом с помощью управляющих вычислительных машин (УВМ). Применение УВМ для управления химико-технологическими процессами началось в 1956 г., а в 1970 г. в нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической промышленности во всем мире работало около 1 тысячи УВМ [31]. УВМ применяют как для управления производственными процессами, так и для изучения их на стадии освоения (пуска). УВМ могут работать в замкнутом контуре, когда машина вырабатывает управляющее воздействие и передает его на регуляторы, и в ре-жи.ме советчика , когда вычислительная машина обрабатывает поступающую от датчиков информацию и сообщает ее оператору, а решение о характере управляющего воздействия принимает сам оператор. [c.181]

Всем этим и обусловлено содержание книги, в состав которой включены главы, излагающие принцип действия и общую характеристику режима работы ВУ (гл. I), анализ физических особенностей установившихся и переходных процессов выпаривания (гл. II, V), построение математических моделей ВУ как объекта оптимизации и автоматизации (гл. III, VI), постановку и решение задач определения оптимальных регулируемых режимных параметров, параметров настройки регуляторов и параметров вспомогательного оборудования, синтез рациональной САР ВУ (гл. IV, VII). [c.5]

Необходимость использования регуляторов со стандартными законами регулирования, ограниченное (по условиям наличия средств контроля и регулирования) число каналов, структурная сложность объекта предопределяют применение метода ограниченного синтеза САР [61]. Суть этого метода заключается в сравнении (по критерию Кс и другим показателям качества) различных вариантов САР с заранее принятой структурой самого объекта, максимальной производительностью вспомогательного оборудования, порядком формирования каналов регулирования, законами стандартных регуляторов и найденными для каждого варианта оптимальными параметрами их настройки. [c.193]

Результатом синтеза САР ВУ должно явиться не только определение оптимальных параметров настройки регуляторов, но и расчет минимально необходимой производительности системы вспомогательного оборудования (СВО) с учетом переходных процессов автоматического регулирования. К сожалению, этому вопросу еще мало уделяется внимания как при проектировании САР производственных установок, так и при проектировании СВО. [c.195]

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]

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]

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]

Синтез поликапраамида проводится при 245—260 °С л давлении до 2 МПа в присутствии активаторов полимеризации капролактама (вода, е-аминокапроно-вая кислота или АГ-соль), продолжительность процесса 20—36 ч. Для обеспечения оптимальной молекулярной массы полимера (от 15 000 до 26 000) применяют регуляторы степени полимеризации, чаще всего бензойную, уксусную, адши- [c.12]

На рис. 1У-4 показаны основные узлы автоматического регулирования в агрегате синтеза аммиака (см. также раздел VI). Оптимальный температурный режим в колонне синтеза аммиака 2 автоматически поддерживают ре гулированием заслонками Рг подачи холодного газа на каждую полку с ката лизатором. Автоматическая выдача жидкого аммиака из сепаратора 6 и конденсационной колонны 9 в сборник 13 осуществляется при помощи регуляторов уровня Рг и Рз, связанных с регулирующими клапанами на линии выхода жидкого аммиака из этих аппаратов. Уровень жидкого аммиака в испарителях 10, 12, 18 автоматически поддерживают регуляторами уровня Р , Ри Рю, связанными с регулирующими клапанами на линии подачи жидкого аммиака в эти аппараты. На выходе продувочных газов из конденсационной колонны 11 установлен регулятор Ре, поддерживающий давление перед колонной синтеза 2 и соответственно регулирующий содержание инертных газов в цикле синтеза. Постоянное давление в сборнике жидкого аммиака 1 автоматически поддерживают регулятором Рд, регулирующим отвод газов, растворенных в аммиаке. Автоматическая выдача жидкого аммиака и сборника 13 в расширительный сосуд 16 осуществляется при помощи регулятора уровня Ра, связанного с регулирующим клапаном на линии выхода иэ переохладителн 14. При максимальном значении уровня в сборнике 13 открывается отсечной клапан Рп на выдаче жидкого аммиака в аварийное хранилище. Уровень жидкого аммиака в расширительном сосуде 19 поддерживают регулятором уровня Рц, связанным с регулирующим клапаном на линии выдачи аммиака от насоса 20. [c.364]

При синтезе полимеров большинство анализов касается низко.молекуляриых веществ мономеров, растворителей, катализаторов, регуляторов и т. п. Специфическим является анализ образующихся высокомолекулярных полимеров. В промышленном процессе предпочитают использовать для характеристики продукта наиболее простые характеристики, например характеристическую вязкость для определения молекулярной массы, показатель текучести расплава для оценки реологических свойств. Однако на стадии разработки оптимального полимерного материала приходится использовать значительно более слож11ые методы оценки структуры, состава, неоднородностей различного типа. [c.57]

При разработке технологии синтеза низкомолекулярпых диме-тилсилоксановых каучуков были исследованы кинетические параметры полимеризации циклосилоксанов в присутствии едкого кали и воды, установлены связи между молекулярной массой получаемых полимеров и количеством регулятора, между скоростью реакции, концентрацией катализатора и температурой процесса, а также условиями смешения реагирующих компонентов [10]. Выявленные закономерности позволяют установить оптимальные условия иолучения низкомолекулярных полидиметилсилоксанов с заданной молекулярной массой (20—80 тыс.) [И]. > [c.6]

Таким образом, задача синтеза САР распадается на ряд отдельных задач вариационного поиска оптимальных параметров настройки регуляторов и определения для каждого варианта САР при его оптимальных настройках значений Кстш- Однако каждая отдельная задача определения оптимальных настроек регуляторов и соответствующих им показателей качества системы является достаточно сложной. [c.194]

Полупродуктом в этой реакции является а-пафтнлацетамид, который без дальнейшей переработки может быть использован в качестве регулятора роста растений. Необходимый для этого синтеза а-нафтилметилкетон с 94%-ным выходом получается по реакции Фриделя — Крафтса из нафталина и хлористого ацетила в дихлорэтане при 34 °С. При соблюдении оптимальных условий реакции технический препарат содержит пе более 3% примеси 2-изомера [234]. [c.258]

Перегруппировка 1-нафтилметилкетона по Вильгеродту также дает 1-нафтилуксусную кислоту высокой степени чистоты. Причем первым полупродуктом в этой реакции является 1-нафтил-ацетамид, который без дальнейшей переработки может быть использован в качестве регулятора роста растений. Необходимый для этого синтеза 1-нафтилметилкетон с 94%-ным выходом получается по реакции Фриделя — Крафтса из нафталина и хлористого ацетила в дихлорэтане при 34 °С. При соблюдении оптимальных условий реакции технический препарат содержит не более 3% примеси 2-изомера [c.172]

Учитывая многие технологические, а также энергетические факторы, оптимальное давление на установке абсорбции должно поддерживаться на уровне 0,25 МПа при поступлении в нее ПГС. Это достигается с помощью регулятора давления, который является главш>1м регулятором, поддерживающим заданное давление не только в системе абсорбции, но и на всех предьздущих стадиях технологического процесса, начиная со стадии синтеза. [c.151]

La -penpe op служит типичным примером белка-негативного регулятора, при действии которого подавляется экспрессия контролируемых им генов. Действие репрессора в свою очередь контролируется низкомолекулярными эффекторами-в данном случае аллолактозой. В действительности /ас-оперон находится также под контролем белка-позитивного регулятора, вовлеченного одновременно в регуляцию целого ряда различных катаболитных систем Е. соН. Действие этого позитивного регулятора опосредованно контролируется оптимальным источником углерода-глюкозой. Глюкоза ингибирует транскрипцию генов /ас-оперона даже в присутствии лактозы, причем в штаммах I и O " в той же степени, что и в диких штаммах. Это означает, что действие глюкозы не влияет непосредственно на взаимодействие репрессора и оператора. Действие глюкозы реализуется через посредника, в роли которого выступает циклический АМР (с АМР). Содержание сАМР внутри клетки контролируется с помощью двух уравновешивающих друг друга процессов-синтеза при участии аденилатциклазы и деградации под действием фосфодиэстеразы (рис. 15.12). В отсутствие глюкозы наблюдается высокий, а в ее присутствии-низкий уровень с АМР в клетке. Механизм, благодаря которому содержание глюкозы в клетке контролирует уровень сАМР, неизвестен. Тем не менее не вызывает сомнений, что сАМР служит в качестве эффектора, отражающего этот аспект клеточного метаболизма. [c.181]