Системы регулирования и управления по возмущению

На рис. 3,в приведены результаты испытания системы регулирования по возмущению при введении обратной связи, т, е. комбинированной системы управления. Эта система обладает преимуществами систем регулирования по возмущению и по отклонению. Такая система управляет процессом без остаточного отклонения, а область изменения регулирующего воздействия не выходит за допустимые пределы. Настройки регуляторов найдены после ряда [c.202]

На кафедре органического катализа МГУ была проведена экспериментальная и теоретическая работа для выяснения возможности повысить точность регулирования температуры в электрических трубчатых печах, исходя из существующих стандартных образцов аппаратуры и не прибегая к помощи уникальных и сильно усложненных конструкций. Было установлено, что обычно системы двух- и трехпозиционного регулирования, работающие по отклонениям регулируемого параметра, не могут обеспечить значительного повышения точности регулирования без дополнительного усложнения конструкции, без тщательного подбора режима работы и без соответствующего повышения класса точности используемых приборов. Однако возможно относительно простое решение поставленной задачи, если отказаться от обычной системы регулирования по отклонениям температуры и перейти к системе регулирования по возмущению, т. е. к регулятору косвенного типа, реагирующему не на отклонения регулируемого параметра, а на изменения некоторой другой величины, непосредственно связанной с возмущающим воздействием. Применяя систему регулирования косвенного типа (или систему автоматического управления , как ее иногда называют [6]), удалось достигнуть постоянства температуры 0,°2 при 800° С с применением тех же приборов, которые в обычной системе прямого регулирования обеспечивали точность 6°. [c.72]

Управление работой ректификационной колонны. Оценка различных возмущений работы ректификационных колонн показала , что наиболее универсальной является двойная система регулирования, заключающаяся в следующем [c.79]

Во-вторых, следует проделать точный анализ работы каждого основного агрегата в отдельности, одновременно по возможности устраняя упрощающие допущения, необходимые при общем анализе. Каждая модель затем должна испытываться с применением к ней такого типа возмущения, который был предсказан в результате предварительного анализа. Отладку и проверку модели системы регулирования следует проводить до тех пор, пока для данного агрегата не будет достигнут удовлетворительный режим управления. [c.93]

С помощью новой системы управления удалось стабилизировать уровень, однако возмущения в вакуумной системе все еще оказывали влияние на положение уровня поверхности испарения, который менялся на 100 см при изменении давления на 2 мм рт. ст. Для исправления этих неполадок была рекомендована более чувствительная система регулирования давления, т. е. уменьшены постоянные времени /Сб и Тг и дополнительно установлен регулятор давления на паровой линии к эжектору. Причинами совершенно неудовлетворительного управления по первоначальной схеме являются очень большие чистое запаздывание и постоянные времени испарителя, особенно когда происходят возмущения по вакууму. [c.142]

Условия процесса изменяют (управляют ими), если возникли отклонения контролируемого показателя. Тут нужно учесть следующее. Во-первых, управление будет эффективным, если контролируемый показатель чувствителен к условиям процесса. В этом случае уже малые отклонения значений показателя процесса вызовут реакцию системы регулирования на корректировку условий процесса. Во-вторых, при изменении условий процесса его показатели изменяются не мгновенно - практически всегда имеется некоторое запаздывание (требуется время на прохождение потока от места его возмущения до точки измерения, прогрев каких-то устройств между этими точками, заполнение объема аппаратуры веществом потока). Чем меньше такое запаздывание, тем регулирование будет эффективнее. [c.297]

В системе регулирования по замкнутому контуру (рис. 37) проба на анализ отбирается в жидкой фазе из конденсатора пара верха колонны. Анализ проводится с целью поддержания заданного состава путем регулирования расхода кубового продукта. Следует отметить, что хотя такое регулирование по замкнутому контуру способствует улучшению управления ректификационной колонной, его возможности ограничены, так как процесс изменения состава протекает очень медленно и при запаздываниях в процессе регулятор не может быстро скорректировать по данным анализа мгновенные возмущения, возникающие в ректификационной колонне. [c.77]

Однако при решении проблемы сушки не так важен способ управления клапанами, как учет запаздывания во времени между изменением содержания влаги Л1(0 ) в ткани на входе в сушилку и соответствующим изменением содержания влаги М , которое измеряется на выходе из нее. Наличие большого транспортного запаздывания в сушилке при медленном движении ткани от ролика к ролику не позволяет осуществить качественное регулирование при использовании некоторых типов регуляторов. Регулятор с весьма небольшим коэффициентом усиления будет вследствие очень значительного транспортного запаздывания вести себя как осциллятор. Следовательно, при применении для регулирования процесса сушки регулятора пропорционального типа система должна иметь низкий коэффициент усиления. Фактически коэффициент усиления должен быть значительно меньше единицы, при этом подобная система регулирования не может компенсировать скачкообразные возмущения по содержанию влаги на входе в сушилку. Более удобен в этом отношении регулятор, обладающий интегральной характеристикой. Регуляторы с воздействием по производной и с предварением не имеют практического применения. [c.261]

Однако ввиду сложности многих процессов очистки природных и сточных вод их дифференциальное уравнение не всегда удается получить в достаточно простом виде, а упрощения не приводят к удовлетворительным результатам. Поэтому для построения схем автоматического регулирования и управления часто используют опытные данные, полученные непосредственно на рассматриваемом объекте из кривых переходного процесса (к ж-вых разгона). Кривая переходного процесса отражает реакцию системы регулирования на скачкообразное (ступенчатое) возмущение. [c.39]

На рис. 4 даны осциллограммы, характеризующие качество регулирования ПИД- и ПД-регуляторами по каналам возмущения и управления Ф и 0ь Из рисунка видно, что при принятой настройке для режимов 1, 4 я 7 получены колебательные переходные процессы. Для данных режимов при существенных возмущениях на входе возможна неустойчивость в системе регулирования. Следовательно, принять эту настройку в качестве удовлетворительной [c.145]

Поэтому пропорционально-интегральный регулятор 1Рг должен настраиваться так, чтобы при всех возможных возмущениях системы регулирование производилось достаточно плавно, без больших перерегулирований и раскачек. При необходимости положение клапана 1К может устанавливаться вручную с помощью панели дистанционного управления 1ПД. [c.264]

Способы автоматического управления нагляднее всего объяснить с помощью схемы (рис. 13.18). На правой стороне схемы изображена аналоговая часть системы, которая включает в себя три основных средства измерения, осуществляемых на каждой мельнице полусамоизмельчения. Датчик давления в подшипнике используется для косвенного оценивания степени заполнения мельницы. Можно видеть, что основным в системе является контур непосредственного цифрового управления (НЦУ), который регулирует расход исходного питания в мельницу, воздействуя на скорость лоткового питателя. В алгоритме НЦУ регулирование по возмущению объединено с регулированием по отклонению и возможностью адаптивной настройки коэффициента усиления, нелинейная зависимость расхода питания от скорости лоткового питателя вызвала необходимость включить в программное обеспечение поиск по таблице, чтобы обеспечить зависимость коэффициента усиления от скорости. Кроме, того при небольших расходах питания и в пе- [c.301]

Колебания расхода реагента А дают такой тип возмущения, который можно назвать кратковременным, в противоположность длительным возмущениям, накладываемым на этот процесс изменениями температуры охлаждающей воды. Как стационарные, так и динамические машины могут регулировать длительные возмущения, но только последние пригодны для управления при кратковременных возмущениях. Следовательно, при работе с машинами стационарного действия требуется полная обычная система автоматического регулирования для компенсации этих кратковременных изменений. Машины, поддерживающие экономический оптимум, рассчитаны только на длительное изменение значений переменных. [c.168]

Два подхода в теории систем. Всякую систему можно представить либо как некоторое преобразование входных воздействий в выходные сигналы (отклики, реакции) — в этом состоит феноменологический причинно-следственный подход, либо с позиций достижения системой некоторой цели или выполнения некоторой функции — в этом заключается подход с точки зрения целенаправленности, целеустремленности или принятия определенного решения. Соответственно существуют два фундаментальных направления в развитии общей теории систем 1) построение математической теории феноменологических причинно-следственных систем [10] это направление является продолжением традиционной теории систем автоматического регулирования и управления, в которой о поведении системы судят по ее откликам (реакциям) — следствиям на входные возмущения различных типов (т. е. причинам) [c.30]

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]

Рассмотрим любую пару областей б и е, полученную с помощью одного из подходов, изложенных в этой главе. Выше уже указывалось, что возмущения, не превышающие б-границы на входе в реактор, должны на выходе из него находиться внутри заранее определенных е-областей. Если у инженера имеется возможность управления системой, то очевидно, что можно использовать простой и непосредственный контроль либо с целью предварительного подогрева или предварительного охлаждения подаваемой в реактор смеси, либо с целью смешения этой смеси с дополнительным потоком так, чтобы компенсировать последствия возмущений на выходе, которые могли бы нарушить границы б-области. В тех случаях, когда такое направленное регулирование переменных состояния не приводит к успеху, может быть применена система управления с упреждающим воздействием. [c.217]

Основное требование, которому должна удовлетворять любая система автоматического регулирования или управления, заключается в обеспечении заданного для регулируемого или управляемого объекта режима. Вследствие возмущающих воздействий или изменения задающего воздействия на систему автоматического регулирования или управления в какие-то моменты времени нарушается установившийся режим работы системы. При восстановлении заданного состояния или при смене состояний в системе возникают переходные процессы, сопровождающиеся изменением регулируемых величин во времени. Эти изменения при правильной работе регулятора (управляющей системы) должны находиться в допустимых пределах. Кроме того, ограничивается продолжительность процессов регулирования. Однако вследствие несоответствия характеристик регулятора (управляющей системы) и регулируемого объекта или управляемого объекта предъявляемые к системе требования могут не выполняться. Возможны также случаи, когда система автоматического регулиро- вания или управления оказывается неустойчивой. В такой системе после любого случайного возмущения возникают либо незатухающие колебания, либо колебания с нарастающей во времени амплитудой, либо отклонение регулируемой величины монотонно нарастает во времени. [c.22]

Каждый канал представляет собой импульсную систему автоматического регулирования. Длительность импульса и период повторения настраивают в зависимости от характеристик системы, в частности в зависимости от частоты возмущений. Регулятор последовательно подключается к работающим фильтрам и постепенно (через несколько циклов) выравнивает их производительность. Система обе-чания должна предусматривать проскок фильтров, находящихся в режимах резерв , регенерация , дистанционное управление . [c.283]

Трудности пробоотбора и пробоподготовки, а также значительная инерционность системы не позволили в полной мере реализовать преимущества систем с обратной связью из-за динамических погрешностей регулирования и привели к созданию прогнозирующих систем оптимизации, т.е. систем управления по возмущению. [c.9]

Прямые измерения, быстрая и чувствительная реакция показателей процесса на возмущения, необходимые для эффективного управления, не всегда выполнимы, и приходится создавать более сложные системы автоматического регулирования. Покажем это на примере адиабатического процесса в слое катализатора. [c.297]

Регулирование по отклонению и интегралу (изодромное регулирование). Сочетание интегрального регулирования с пропорциональным образует одну из наиболее широко применяющихся систем управления. Пропорциональное регулирование характеризуется быстротой реакции на большую часть вариантов возмущений и может быть использовано в системах с умеренными запаздываниями. [c.460]

В процессе оптимального управления возникают два характерных варианта задачи. Это, во-первых, нахождение наилучшего стационарного режима — статическая оптимизация. Но при работе установки часто имеют место и нестационарные режимы. Не говоря уже о периодических процессах, которые всегда нестационарны, непрерывные процессы также бывают нестационарными при пуске, остановке, переходе со старого оптимального режима на новый и при случайных возмущениях. Расчет и реализация такого регулирования системы, при котором нестационарные, переходные процессы протекают с наилучшими показателями, — это динамическая оптимизация. [c.184]

Таким образом, с позиций автоматического управления этот процесс близок к нейтрализации. Нагрузка на объект регулирования определяется при осаждении металлов не только значением pH исходной сточной воды, но и содержанием в ней вступающих в реакцию солей металлов. В этом отношении процесс напоминает нейтрализацию стоков с переменной буфер-ностью. Однако содержание солей металлов в сточной воде часто поддается определению либо непосредственно, либо по косвенному показателю, и в регулятор может быть подан сигнал по этому возмущению. Такой сигнал целесообразно использовать, когда потребление реагента на осаждение металлов достигает расхода на нейтрализацию кислот, присутствующих в очищаемой воде, или превышает его. В другом случае задача стабилизации pH решается с помощью простой одноконтурной системы с ПИ- или ПИД-регулятором, работающим от рН-мет-ра, установленного на выходе из реактора. [c.87]

Анализ кривых 1—4 рис. 2, показывает, что при регулировании концентрации сернистого ангидрида воздействием на дутье крутизна кривой изменения температуры меньше, чем при воздействии на загрузку. Так, например, для аппарата, рассчитанного на температуру обжига 750°С, в режиме, близком к номинальному, при изменении а в 1,1 раза (Ас д =1,4%) отклонение температуры составляет при управлении загрузкой 47,5°С, а при управлении дутьем — 25°С.- Однако в связи с тем, что при воздействии на дутье значительно меняется гидродинамический режим всей системы, возможный диапазон управления по этому каналу узок. Основные возмущения целесообразно компенсировать, по-видимому, изменением загрузки. [c.185]

С точки зрения автоматического управления процесс полимеризации является сложным объектом с недостаточно изученными кинетическими закономерностями, с большим числом параметров, их сложной взаимосвязью и взаимообусловленностью, вероятным характером реакции полимеризации и возможных возмущений. Задачи контроля параметров теплотехнического характера (расход температура, давление и т. п.) решаются, как правило, обычными средствами. Развитие систем автоматического регулирования процесса идет по двум направлениям локальные системы, основной функцией которых является стабилизация отдельных параметров технологического режима, и системы с использованием ЭВМ, решающие задачи оптимизации по какому-либо критерию. [c.343]

Первую группу переменных можно считать наиболее важной с точки зрения создания удовлетворительной системы управления, так как эти переменные поддаются непосредственному воздействию со стороны системы. Любая схема регулирования должна изменять их в ответ на возмущения, возникающие вследствие изменения пегое [c.206]

Некоторые детали теории регулирования уровня объяснил Бакли (1964). По его терминологии, контур регулирования должен быть системой материального баланса , которая реагирует только на низкочастотные возмущения. При такой пересмотренной цели ПИ-закон управления может быть заменен только пропорциональным. В этой ситуации фактически возникающий средний уровень пульпы в зумпфе насоса определяется нагрузкой по входному потоку, а колебания на входе до некоторой степени поглощаются не- [c.234]

В теории управления исследование устойчивости относится к следующей ситуации. Сначала на систему действует некоторое возмущение, нарушающее равновесие в ней. Затем это возмущение снимается, перестает действовать. Однако в системе уже возникло некоторое неравновесное состояние. Это состояние представляет собой начальные условия для свободного движе-ния системы — процесса регулирования. Если после достаточно малого возмущения в системе восстанавливается тот же режим, который поддерживался в системе до начала действия возмущения, процесс называется сходящимся или устойчивым, в противном случае — неустойчивым. [c.85]

Наряду с автоматическими системами регулирования для стабилизации регулируемой величины применяют разомкнутые следящие системы управления. Этот метод стабилизации иногда называют регулированием по возмущению или регулированием по нагрузке , так как регулятор в зависимости от изменения нагрузки на столько же изменяет регулирующее воздействие, обеспечивая равенство Л1р = = Мн, а следовательно, и Хо = onst (см. структурную схему на рис. 5, б). Однако эта схема не имеет обратной связи, поскольку выход объекта X (или Хо) не подается на вход регулятора, т. е. в регулятор не поступает информация о состоянии объекта, поэтому ее нельзя называть системой регулирования . Тем не менее в идеальном случае эта следящая система даже точнее, чем системы регулирования, так как регулятор, реагируя непосредственно на изменение нагрузки, обеспечивает равенство Мр = M , не дожидаясь рассогласования. [c.13]

Проектирование аппарата вместе с системой его управлення пмеет важное практическое значение. Тогда задаваясь а) наиболее вероятным для системы управления возмущением, б) допустимой ошибкой регулирования и в) структурой системы управления, можно определить затраты энергии на управление [c.187]

Рассматривая схемы управления процессом ректификации, можно выделить в качестве важнейшей подсистемы систему стабилизации состава верхнего или няжнего продукта, обеспечивающую заданное разделение и чистоту продуктов. Остальные системы (регулирования уровня, давления в 1 олонне, температуры питания и т. д.) строятся достаточно просто и предназначены для максимальной стабилизации режима работы колонны. Еслп это удается сделать и для возмущений со стороны исходного пптанпя, то можно добиться удовлетворительных результатов п при регулировании работы колонны по расходу дистиллята илп кубового продукта [3, 44, 47]. Будем предполагать, что этп возмущения не могут быть устранены, например подача исходного сырья определяется предыдущими по технологической схеме аппаратами, и что состав продуктов на выходе пз колонны достаточно точно можно измерить либо непосредственно концентра-тометрами, либо с помощью косвенных показателей (температуры) на тарелках, так как между ними существует тесная связь [7, 12]. [c.189]

Оптимальные настройки И-регулятора с контролем за состоянием процесса по выходу кц — 1,7, а Р = 0,43. Полученные оптимальные настройки регуляторов соответствуют системе управления, приведенной на рис. 37, а, при возмущении по составу сырья. На рис. 39 приведены графики переходных процессов в различных точках колонны и изменение во времени уцравляющего воздействия в системе регулирования качества верхнего продукта с ПИ-ре-гулятором (]У = 160 ки = 10 [c.217]

В главе I отмечалось, что на установку каталитического крекинга действуют возмушения двух типов. В настоящем разделе нас будут интересовать возмущения второго типа, т. е. те, которые влияют на критерий управления как через изменение режима в аппаратах, так и непосредственно. Влияние возмущений первого типа компенсируется действием системы автоматического регулирования. [c.113]

Разработана схема каскадно-связанного регулирования бутано-отгонной колонны высотой 36 м, диаметром 4 м, имеющей эффективность 50 теоретических тарелок. Задача управления состояла в поддержании в заданных пределах примесей изоиентана в бутане при наличии возмущений по составу и потоку разделяемой смеси и давлению теплоносителя, подаваемого в колонну. Удовлетворительные результаты получены со схемой, состоящей из контура стабилизации потока пара в кипятильник, задание регулятору которого устанавливается контуром регулирования температуры куба. В свою очередь, контрольная точка регулятора температуры устанавливается выходным сигналом хроматографа, контролирующего содержание изоиентана в паровой фазе девятой (сверху) тарелки. Точность поддержания концентрации изопентана в бутане составила 2,5 0,6%. Длительность цикла анализа хроматографа составляла 15 мин. Время переходного процесса в системе — порядка 90. мин. [c.311]

На рис. 5.19 показан переходный процесс по результатам вычислительного эксперимента на математической модели кольцевой печи для системы с компенсацией по возмущению [5.33]. При этом в соответствии с моделью реального времени (5.105), (5.107), (5.108) скачок производительности Р скомпенсирован расчетным (оптимальным) скачкообразным изменением уставки рехулятора температуры во второй зоне соответствующего расхода газа Графики демонстрируют характер переходных процессов, которые оказываются в данном случае достаточно сложными (колебательными) и весьма длительными 80 мин. Однако, как видим, возможные ошибки управления в виде динамических отклонений среднемассовой температуры металла перепада температур по сечению АГ не выходят за пределы допустимых значений. Такой эксперимент является подтверждением не только статической, но и динамической приемлемости выбранных компенсационных воздействий. График наглядно демонстрирует, что в столь инерционных процессах, как процессы нагрева, применение обычных систем регулирования по отклонению недопустимо, так как может привести к непоправимым технологическим последствиям (перегрев металла, недопустимая неравномерность температур и т.д.). [c.427]

Однако на практике равенство v = Op, соответствующее в уста-новивщемся режиме определенному значению величины МЭЗ, нарушается из-за действия как внешних, так и внутренних возмущений на электрохимическую ячейку и элементы регулятора. Для уменьшения величины внешних воздействий применяются системы стабилизации различных параметров электрохимической ячейки. Несмотря на простоту аппаратурной реализации систем непрерывного регулирования МЭЗ с постоянной скоростью подачи, необходимость стабилизации большого числа возмущающих параметров приводит к удорожанию системы управления станка. [c.131]

Системы автоматического регулирования выполняют свои функции удовлетворительно, если не изменяются динамические j apактеристики объекта и возмущения не превышают расчетных. В случае изменения динамических характеристик объекта во времени необходимо периодически переналаживать настроечные параметры регулятора или использовать более совершенные системы управления самонастраивающиеся, оптимальные и с моделями. Все процессы в модели заканчиваются быстрее, чем в объекте управления, и поэтому модель позволяет получить прогноз опасного течения процесса в объекте. С помощью прогноза на модели можно предотвратить наступление аварийного состояния в объекте. Использование вычислительных машин (машин-советчиков, оператора или управляющих машин) также позволяет получить прогноз состояния объекта управления и исключить аварийные положения. Такая самонастраиваю-щая вычислительная машина (например, работающая в режиме опережающего анализа) разработана для цеха парофазной гидратации этилена. [c.241]

По приведенному алгоритму расчета динамических режимов тепло-массообменных аппаратов составлена программа для ЭВМ М-222, блок-схема которой приведена на рис. 7, б. По этой программе были рассчитаны переходные процессы проьшшленных ьшоготарельчатых аппаратов четкой ректификации при различных возмущениях, пусковые режимы аппаратов (рис. 8), а также переходные процессы в замкнутой системе управления при различных законах регулирования. [c.81]

Неправильное применение контура регулирования уровня пульпы в зумпфе воздействием на скорость привода насоса может вызывать продолжительные, но резкие изменения скорости привода насоса, объемного расхода питания гидроциклоиа и гранулометрического состава слива гидроциклоиа. Если для стабилизации уровня в зумпфе применить систему регулирования воздействием на скорость привода насоса с пропорционально-интегральным законом управления и настроить ее на минимальное время компенсации возмущения, то такая система будет хорошо работать в период пуска и при медленных изменениях, но плохо при быстрых изменениях. Причиной этого является то, что система реагирует как на высокочастотные изменения уровня пульпы, которые вызываются особенностями системы измерения и регулирования, так и на низкочастотные, возникающие вследствие изменений в руде, которые являются действитзльно важными. В одном случае (Дрейпер и др., 1969) было найдено, что, хотя возмущения на входе имеют существенно случайный характер, контур регулирования уровня этого типа реагировал на изменения цикличным образом с преобладающей частотой около 0,5 цикла в минуту. Поэтому колебания скорости привода насоса, питающего гидроциклои, содержали как циклическую, так и случайную составляющую. [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология