Объект управления линейный

Рис. 11-10. Идентификация параметров линейного объекта управления.

Это обстоятельство позволяет, считая коэффициенты модели неизменными, попытаться свести всю неопределенность к изменению нескольких дополнительных коэффициентов, входящих в модель, например, в виде линейной добавки. Эта идея реализована в работе [100], где предложена структурная схема модели сложного нелинейного стохастического процесса, представляющая собой последовательное соединение двух блоков. Первый блок — детерминированная модель усредненного состояния объекта. Второй блок, искусственно сформированный, представляет собой стохастическую линейную модель взаимодействия выходной величины первого блока с обобщенной помехой. Эта помеха не зависит от величины управляющего воздействия и может рассматриваться как дополнительная переменная состояния объекта управления. Модель стохастического блока формируется так, чтобы зависимость между выходной величиной модели и составляющими обобщенной помехи была бы линейной. При этом наличие или отсутствие той или иной составляющей этой фиктивной помехи определяется в реальных условиях естественным образом в ходе рекуррентной процедуры оценивания. [c.105]

При рассмотрении динамических характеристик объектов с распределенными параметрами вследствие сложности задачи ограничимся только линейными моделями. Таким образом, в дальнейшем рассматриваются малые отклонения управляемых величин от их значений в стационарном режиме последние вычисляются на основе зависимостей и методов, приведенных в предыдущих разделах. Необходимо отметить, что исследования в таком объеме вполне достаточны для решения задач автоматической стабилизации параметров многих объектов управления с распределенными параметрами. [c.86]

Целью расчета процесса адсорбционной очистки является нахождение связей между входными и выходными величинами и режимными параметрами процесса. Получение указанных связей в установившихся режимах (статические характеристики) и в переходных процессах (динамические характеристики) методами малых приращений около средних установившихся режимов, позволяющее идеализировать описание статики и динамики объекта управления линейными уравнениями, осуществимо лишь для непрерывных адсорбционных процессов. К таковым относятся процессы адсорбции в движущихся слоях, во взвешенных слоях с непрерывным вводом и выводом адсорбента. [c.178]

III. Объект управления можно представить в виде модели Винера (последовательное соединение линейного динамического и нелинейного статического элементов). Эта предпосылка исходит из того, что динамические свойства в основном определяются процессами накопления и передачи теплоты, которые можно рассматривать [c.377]

Получение математической модели объекта управления представляет собой чрезвычайно трудную задачу. Это связано с тем, что газотранспортные сети являются системами с распределенными параметрами, в то время как математическая модель транспортировки газа на простом линейном участке описывается сложной системой нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных. Описание реальных газотранспортных и распределительных сетей с помощью таких уравнений может привести к [c.196]

Оценка точности воспроизведения нелинейных зависимостей ограниченным числом членов ряда Тейлора. Сосредоточенная математическая модель поверхностного конденсатора и технологического комплекса была получена линеаризацией системы уравнений в предположении возможности представления приращения нелинейных функций линейной формой ряда Тейлора. Используемый прием является общепризнанным в практике математического моделирования объектов управления, когда колебания режимных параметров не превышают 10 % отклонения от их номинальных значений. В то же время линеаризованные функциональные связи между параметрами Q< >, [c.181]

Принцип максимума (см. главу VII) применяют для решения задач оптимизации процессов, описываемых системами дифференциальных уравнений. Достоинством математического аппарата принципа максимума является то, что решение может определяться в виде разрывных функций это свойственно многим задачам оптимизации, например задачам оптимального управления объектами, описываемыми линейными дифференциальными уравнениями. - [c.33]

Структурная схема системы автоматической идентификации, реализуемая линейной адаптивной моделью с цепями параметрических обратных связей, приведена на рис. 112, где О — объект управления, описываемый уравнением ( 111-44), АМ — адаптивная модель со структурной схемой, определяемой уравнением ( 111-45) БФ — блоки формирования статистических оценок ( П1-46), ( 111-47), А—устройство, реализующее выбранный [c.457]

Ниже изложены основные особенности линейных объектов управления, приведены математические модели типовых процессов химической технологии и рассмотрены методы исследования нелинейных объектов управления. [c.14]

ЛИНЕЙНЫЕ ОБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ [c.14]

Пусть на вход объекта управления поступает сигнал величиной х (г) и на выходе получается соответствующий сигнал величиной у (4). Как уже известно [см. уравнение (б)], система называется линейной, если для любой пары входных сигналов (1) и (<) и соответствующих выходных сигналов (1) и (<) входному сигналу ах (1) -)- Ьх (t) отвечает на выходе сигнал ау (г) + -Ь Ъу2 (I), где а и Ь — произвольные постоянные. Таким образом, в линейной системе возможно наложение эффектов любого числа воздействий, что позволяет существенно упростить анализ и синтез линейных объектов управления по сравнению с нелинейными. [c.14]

Устойчивость объектов управления. Передаточные функции. Система называется устойчивой тогда и только тогда, когда каждой ограниченной входной функции соответствует ограниченная функция на выходе. Можно показать, что необходимое и достаточное условие устойчивости линейной системы состоит в том, чтобы для всех I (С — некоторая постоянная) [c.23]

Таким образом, мы рассмотрели два основных метода математического представления характеристик линейных объектов управления и связь их между собой, в дальнейшем эти методы использованы при анализе моделей типовых процессов химической технологии. [c.25]

В предыдущих разделах нами были изучены линейные модели типовых процессов, а также ряд простейших моделей нелинейных объектов, приводимых к линейным путем замены переменных. Однако химико-технологические процессы, как уже неоднократно подчеркивалось, являются сложными существенно нелинейными системами. Поэтому понятно, что изложенные ранее приемы применимы лишь в некоторых частных случаях и далеко не исчерпывают всех возможных вариантов объектов управления. [c.90]

Ниже описан метод преобразования нелинейных дифференциальных операторов в линейные интегральные операторы. Учитывая, что нелинейные элементы объектов управления химической технологии представляют собой некоторые гладкие функции параметров этих объектов, предлагаемый метод можно считать достаточно общим. [c.90]

Сведение нелинейных операторов к линейным позволяет воспользоваться приведенной выше теорией линейных дифференциальных и интегральных операторов для исследования достаточно широкого класса химических производств. В частности, такие преобразования дают возможность сравнительно легко применять методы математической статистики и теорию случайных функций для решения задач идентификации нелинейных объектов управления с использованием экспериментальных данных о процессах. Кроме того, сведение нелинейных дифференциальных операторов к линейным интегральным значительно упрощает применение средств вычислительной техники, а именно цифровых и аналоговых вычислительных машин, для изучения стационарных и нестационарных режимов работы нелинейных объектов химической технологии. [c.90]

Пусть имеется линейный объект управления (рис. П-10) с передаточной функцией [c.157]

При расчете характеристик объектов управления часто приходится проверять гипотезы о наличии или отсутствии корреляционной связи и о линейности регрессии. Для проверки гипотезы о наличии корреляционной связи пользуются значениями оценок коэффициента корреляции Гух и его среднего квадратичного [c.310]

Уравнением (4) можно описывать значительный класс промышленных объектов управления в линейном приближении, например, процессы теплообмена [35], ректификации [7, 45] и др., а также и многие объекты с сосредоточенными параметрами, в этом [c.190]

К системе управления относятся элементы линейного управления, функциональные подразделения. В условиях АСУ к системе управления следует отнести также и службы ВЦ, информационные подразделения и комплексы технических средств, обеспечивающих сбор, обработку и переработку информации, выработку рекомендаций (советов) управляющих решений с участием диспетчера. Следует отметить, что в отличие от объекта управления система управления объектом развивается и совершенствуется через собственные управления, воздействуя на звенья и ячейки (органы) управления. К органам управления следует отнести различные функциональные подразделения объединения (плановый отдел, отдел главного диспетчера, отдел КС и т. д.). [c.23]

К экстремальным относятся ситуации, характеризующиеся дефицитом какого-либо вида ресурсов, необходимых для реализации управления (например, дефицитом источников газа, пропускной способности газопровода из-за отказа линейной части, отсутствием резерва мощности на КС, недостатком времени для выработки и реализации управляющего решения и др.). Если внешние или внутренние возмущения, действующие на объект управления, нельзя локализовать воздействиями регулирующего характера, то ситуация становится критической и может перейти в аварийную. [c.51]

Для реализации этих задач Мингазпром СССР разрабатывает новый комплекс программно-технических средств с целью создания автоматизированных объектов управления агрегатного, цехового уровня, линейной части МГ и создания АСУ ТП КС на базе микропроцессорной техники (в составе АТК) [c.78]

Подчиненность - зависимое положение управляемого звена от управляющего в системе управления. Наличие подчиненности обеспечивает устойчивость и целостность системы, стабильность ее структуры, подчиненность устанавливается обычно с помощью линейных связей между субъектом и объектом управления. [c.44]

Нахождение оптимальных режимов эксплуатации газовых месторождений сводится к определению управляемых переменных при различных технологических или технико-экономических критериях, обеспечивающих его экстремум с учетом ограничений, отражающих условия функционирования математической модели объекта. В зависимости от типа математических моделей газового месторождения (вида целевой функции, основных зависимостей, форм и количества ограничений, числа переменных и т.п.) для нахождения оптимальных значений переменных используется соответствующий метод теории оптимального управления (линейное, нелинейное, динамическое программирование и т.д.). Эти методы реализуются средствами вычислительной техники. Полученные оптимальные решения подвергают качественной оценке и анализу с тем, чтобы установить сущность и правильность полученных результатов, т.е. определяют, насколько они соответствуют или не противоречат реальности и согласуются с начальными предположениями. [c.303]

Пусть объект управления описывается линейным уравнением в дискретные моменты времени [c.127]

Разработка систем управления ПИ ставит перец исследователями прежде всего задачу обработки экспериментальных дашшх (ЗД), поигучаемых с объекта управления, с целью дальнейшего построения математических моделей процессов. Авторы не рассматривают методы математической статистики (МС), связанные с вероятностной природой получаемых ЭД (корреляционный, регрессионный анализ, анализ распределений ЭД на принадлежность стандартным классом идр.), поскольку эти вопросы подробно освещены в многочисленных работах по МС и к тшу же не отвечают специфике ОУ НХХ. Экспериментальные данные, полученные на НЖ, шеют следующие особенности большое количество параметров наличие ненаблюдаемых переменных обязательное включение параметров, линейно связаьшых друг с другом [c.14]

Часто в этом случае после соответствующей проверки алгоритм выдает информацию о неадекватности линейной модели, и исследователь вынузкден переходить к построению моделей другого типа и искать среди них адекватные объекты. Метод линейного прохраммиро-вания является хорошо изученным и сравнительно простым для вычислений, предоставляя разработчику определенные преимущества. Но этот метод не всегда определяет оптимальную точку, что заввсвт от коэффициентов ограничений (линейной модели объекта управления) и коэффициентов целевой функции. Так, существуют ситуации, когда алгоритм ЛП решения не дает, или предлагает их бесконечное множество. [c.42]

Полученные в результате эксперимента статистические данные используются для построения моделей исследуемых объектов. В настоящее время большинство методов идентификации базируется на предположении о том, что структура модели задана. Однако вопросы формализации выбора структуры моделей химико-технологических процессов разработаны в недостаточной мере. В общем случае задачу нахождения структуры модели можно свести к задаче аппроксимации функций многих леременных Y sia некотором классе вещественных функций ji, которые наиболее полно отражают физико-химические процессы, протекающие в объекте управления. При идентификации технологических процессов к классу функций г ) целесообразно отнести линейные функции, кусочно-линейные, многочлены степени Р, алгебраические многочлены, дробно-рациональные функции, обобщенные многочлены степени Р, обобщенные рациональные функции и т. д. Выбор класса аппроксимирующих функций существенно зависит от количества включенных в модель информативных переменных. Следует отметить, что относительно входных переменных аппроксимирующая функция может быть и нелинейной, т. е. в модель могут входить переменные первого порядка, их произведения, а также переменные с различными показателями степеней и т. д. Для многих реальных процессов аппроксимирующая функция в области, ограниченной экспериментом, является гладкой и допускает разложение в ряд Тейлора. При ограниченном числе членов ряда эта функция является линейной по параметрам модели. [c.117]

Выделение структурных образований на предприятии является результатом разделения, кооперации и специализации труда. Развитие производства привело такй-се к обособлению основных функций управления, связанных с содержанием самого процесса принятия решений планирования, организации и регулирования (координации), стимулирования, учета, контроля и анализа хозяйственной деятельности, и многочис-лендых специальных функций управления, связанных с различиями объектов управления. Для реализации этих функций на любом предприятии существует трудовой коллектив и аппарат управления, охватывающий руководителей, специалистов и технических исполнителей. При этом выделяют линейных и функциональных руководителей. Линейные руководители на определенном уровне, управляя, реализуют все основные функции управления, функциональные же руководители специализируются на осуществлении определенных основных и специальных функций. [c.28]

Процессы химической технологии как объекты управления могут быть линейными и нелинейными (см. также стр. 90). В большинстве случаев эти объекты являются нелинейными системами (например, процесс ректификации в колонном аппарате или химическая реакция п-го порядка в соответствующем реакторе). Следовательно, операторы таких объектов принадлежат к классу нелинейных операторов. Нужно отметить, что отличительная особенность нелинейных элементов химико-технологических процессов заключается в том, что данные элементы представляют собой некоторые гладкие, дифференцируемые функции параметров объекта управления. Это позволяет иногда ограничиваться линейным приближением оператора объекта, либо получать приближенное математическое описание объекта с учетом основных нелинейностей в некотором классе стандартных нелинейных операторов. При этом линейная часть оператора всегда входит в полный оператор в качестве необходимого элемента (например, приближение кривой равновесия процесса ректификации бинарной смеси посредством ряда Макло-рена). В этом смысле основным оператором нелинейного объекта управления всегда будем считать его линейное приближение. Поэтому, как показано ниже, изучение нелинейных характеристик объекта находится в прямой связи с исследованием его линейных характеристик. Из сказанного следует, что линейные операторы являются важнейшими типами операторов, которые и должны быть изучены в первую очередь (нелинейные операторы подробно описаны в конце этой главы, стр. 90 сл.). [c.13]

В этом разделе описаны два обычных метода представления характеристик линейных объектов управления, а именно с применением весовых и передаточных функций. Первый метод основан на анализе реакции объекта на воздействие во временной области, второй — в частотной области. Как мы увидим далее, эти два метода эквивалентны и каждый из них имеет свои досгоинства для частных классов задач. [c.14]

Выше были кратко рассмотрены особенности и методы вычисления весовызс функций линейных систем. Разберем теперь способ представления характеристик линейных объектов управления с применением передаточных функций. [c.23]

Методика определения приближентах характеристик линейного объекта управления. Рассмотрим методику нахождения этих характеристик по моментам случайных величин У и X. [c.113]

В связи со сказанным рассмотрим следующую задачу. Пусть имеется линейная система с постоянными параметрами (рис. 111-17), причем X ( ), Z I), ( ), х (г)— стационарные с.11учайные процессы К 1) — весовая функция объекта управления, удовлетворяющая условию физической осуществимости К . (I) — весовая функция элемента предполагаемой отрицательной обратной связи, так ке удовлетворяющая условию физической осуществимости п (1) — стационарный случайный процесс эквивалентного шума, источником которого служит объект. [c.201]

Потребитель газа В качестве потребителей для газотранспортных предприятий рассматриваются подключенные к линейной части газораспределительные станции (ГРС), от которых газ передается общирной сети различных предприятий Потре бители делятся на несколько категорий Для потребителей первой и второй категорий газ должен поставляться в запращиваемом объеме, потребители более низких кате горий могут быть ограничены в по ставке газа Такие потребители на зываются буферными В напряженные моменты работы газопровода они могут полностью или частично переходить на резервные виды топ лива (уголь, мазут и т д) и тем самым высвобождать некоторый объем газа для устранения неравномерности поставок основным по требителям Технологический процесс транс портировки газа как объект управления имеет следующие особенности [c.22]

Технологическими объектами управления в системе являются газоперекачивающие агрегаты (ГПА), аппараты воздушного охлаждения (АВО), линейные участки (ЛУ) с запорной арматурой, перемычками, лупингами, многониточными участками труб, отводами к потребителям, газораспределительные станции (ГРС), цехи компрессорных станций, компрессорные станции, пункты замера газа (ПЗГ), в некоторых случаях станции подземного хранения газа (СПХГ) и, наконец, газотранспортная система в целом, состоящая из перечисленных технологических объектов управления (ТОУ). [c.121]

Системный анализ ГДП как объекта управления указывает на комплектность решения проблемы оптимального управления ГДП как единой системы, включая оптимизацию УКПГ (ГС) и отдельных технологических объектов. Такой подход позволит определить комплекс управляющих алгоритмов для объектов соответствующих уровней, увязать на основе горизонтальных и вертикальных связей, существующих между объектами, критерии оптимальности объектов газопромысловой технологии, учитывающие определенные ограничения на ресурсы управления, входные и выходные параметры. Это соответствует иерархической оптимизации ГДП как сложного многоуровневого технологического комплекса, осуществляемой на базе общей экономико-математической модели, содержащей уравнения технико-экономических показателей работы ГДП, материальных и тепловых потоков между всеми объектами газопромысловой технологии и зависимости, характеризующие режимы протекающих процессов в технологических установках. Экономико-математическая модель ГДП содержит большое количество переменных, линейных и нелинейных зависимостей типа равенств и неравенств. В этом случае оптимальные режимы эксплуатации ГДП определяются в результате глобальной оптимизации комплекса объектов газопромысловой технологии. [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология