Системы управляемость

Методы структурной управляемости могут быть использованы и при анализе структурной наблюдаемости это объясняется тем, что для управляемости и наблюдаемости справедлив принцип двойственности, согласно которому система управляема, если сопряженная система наблюдаема, и наоборот. [c.146]

Управляемость системы означает, что при заданном виде матриц Л и В в (5.39) существует такое управление, которое за конечное время переводит систему из любого начального состояния в некоторое заданное конечное состояние (например, в состояние равновесия). Точнее, если заданное конечное состояние х Т) может быть достигнуто из начального состояния дс(/о). то состояние х 1о) называется управляемым в момент времени to. Если все состояния системы управляемы в любой момент времени, то система полностью управляема. [c.147]

Принцип целенаправленности формирует структуру управления системами. Сущность принципа в том, что любая система осуществляет свое поведение в соответствии с внешними условиями таким образом, чтобы сохранить свою целостность и способность деятельности в направлении движения к цели функционирования. В основе этого принципа лежит постулат выбора, состоящий в том, что сложные системы обладают способностью к выбору своего поведения в соответствии с текущей ситуацией и накопленной информацией. Этот постулат закладывает основы управляемости сложной системой путём создания [c.13]

Каждая функционирующая печная система должна обладать следующими характеристическими свойствами 1) способностью элементов системы взаимодействовать между собой 2) управляемостью системой ограниченными средствами управления 3) надежностью функционирования системы при определенных отказах в отдельных элементах, выполнением заданных функций в течение определенного времени 4) устойчивостью при возмущающих воздействиях на систему. [c.11]

Управляемость ХТС. Управляемость является важнейшим свойством динамических режимов функционирования ХТС. Свойство управляемости ХТС непосредственно связано как с выявлением возможности воздействовать на состояние системы, так и с выявлением возможности управляющих переменных изменять вектор состояния ХТС. В реальных условиях допустимые управления процессами функционирования ХТС в некотором смысле ограничены, поэтому динамический режим перехода системы из произвольного начального состояния в произвольное конечное состояние не всег-гда возможен. Совокупность всех конечных состояний, в которые ХТС может перейти при заданном начальном состоянии и заданных ограничениях, называется множеством достижимых состояний ХТС, или достижимым множеством состояний. [c.33]

Управляемость ХТС — это свойство системы достигать желаемой цели управления (заданного состава продуктов, заданной производительности, требуемого качества продуктов и т. д.) при тех ограниченных ресурсах управления, которыми располагает данная система в реальных условиях эксплуатации. [c.33]

Каждое проектируемое химическое производство должно быть управляемым. В связи с этим объективно возникает задача совместного проектирования ХТС и соответствующей системы автоматического управления (САУ), представляющих собой единую кибернетическую систему. Эту задачу можно решить на основе использования методов анализа управляемости ХТС. [c.33]

Итак, алгоритмы синтеза систем теплообмена, ставящие целью обеспечить минимум внешнего потребления энергии (энергетически замкнутые системы) при минимальном (или близком к минимально возможному) числе теплообменников, имеют большое практическое значение при решении задач оптимального проектирования. Однако при повышении степени взаимосвязей в теплообменной системе будут ухудшаться такие характеристики, как надежность и управляемость, которым должно быть уделено внимание при синтезе не в последнюю очередь. Дальнейшее развитие методов синтеза теплообменных систем, очевидно, должно быть связано с интеграцией источников и стоков энергии различного рода в пределах химического производства. Задача синтеза в такой постановке существенно усложняется, но и результаты ее решения имеют большое значение в теоретическом и практическом аспектах. [c.460]

При решении задач синтеза отдельных стадий химического производства наибольший интерес представляют алгоритмы, пост-роенные с учетом специфики внешних источников и стоков тепла. Причем внешними по отношению к данной стадии могут быть потоки других стадий. Естественно, задача синтеза становится значительно сложнее, снижается управляемость производством вследствие появления дополнительных перекрестных связей, но достигается максимальная степень рекуперации энергии внутри схемы. По суш еству, этот переход от декомпозиционного принципа к совместному синтезу приводит к формированию соответствуюш ей стратегии и критерия оптимальности. Совместный синтез в равной степени может привести к изменению традиционной структуры каждой из стадий, поскольку они будут формироваться исходя из единого критерия оптимальности. Примером такой стратегии является синтез теплообменной системы одноколонной ректификационной установки на основе термодинамического метода [31, 32]. [c.468]

В построении минимальной реализации центральную роль играет дуальная концепция управляемости и наблюдаемости динамической системы [38—41]. [c.110]

Управляемость. Говорят, что система, описываемая уравнениями (2.42), вполне управляема, если для произвольного начального состояния X (t ) найдется такое управление и (i), которое переводит систему из состояния х t ) в требуемое состояние х (обычно совпадающее с началом координат) за конечный промежуток времени, т. е. [c.110]

Критерием (т. е. необходимым и достаточным условием) полной управляемости динамической системы (2.42) является равенство [c.111]

В общем случае переменные состояния не являются измеряемыми переменными, поэтому введем понятие управляемости системы по выходу. Говорят, что система вполне управляема по выходным координатам, если любой заданный вектор наблюдения у( о) может быть преобразован в любой другой вектор наблюдения у tj) с помощью некоторого управления и t) за конечный промежуток времени [ о, Критерием полной управляемости по выходу служит равенство [c.111]

Из сравнения критериев (2.49), (2.50) с (2.52), (2.53) вытекает принцип двойственности (дуальности) система (2.42) управляема (наблюдаема), если и только если дуальная система (2.21) наблюдаема (управляема) 142]. [c.111]

В теории динамических систем доказывается важный для практики моделирования ФХС факт [43] для того чтобы построенная реализация динамической системы была минимальной, необходимо и достаточно, чтобы эта реализация была вполне наблюдаема и вполне управляема. Этот факт лежит в основе алгоритмов построения минимальной реализации динамических систем. [c.112]

Критерием управляемости динамической системы (7.155) является равенство (см. 2.5) [c.427]

Таким образом, по каналу гидродинамики при указанном характере возмущений по расходу газа система вполне управляема. [c.427]

Так как размерность системы га=3, можно сделать вывод, что система по каналу массообмена плохо управляема. Таким образом, с точки зрения управляемости канал гидродинамики является предпочтительным. [c.428]

Машины химических производств представляют собой сложный технический объект, т. е. являются сложной системой, состоящей из большого числа взаимодействующих элементов. Система характеризуется связностью ее элементов, управляемостью, изменяемостью и иерархичностью, т. е. возможностью расчленения на уровни. На [c.7]

Понятие управляемости систем было сформулировано Р. Э. Калманом. Согласно этому понятию линейная система является полностью управляемой тогда и только тогда, когда она может быть переведена из любого начального состояния х (io), определяемого в произвольный момент времени io. в любое конечное состояние X ( ) за конечное время t — to- Следует обратить внимание на то, что для перевода линейной системы из любого состояния в начало координат фазового пространства за бесконечное время достаточно асимптотической устойчивости системы в целом, т. е. во всем фазовом пространстве. Таким образом, для управляемости линейной системы необходимо выполнение дополнительного условия, которое дается теоремой Р. Э. Калмана линейная стационарная непрерывная система [c.228]

Ранг матрицы равен наивысшему порядку, отличного от нуля определителя этой матрицы. Если ранг матрицы Ку меньше п, то система не полностью управляема и не из всякого состояния может быть переведена в заданное состояние за конечное время, а если ранг матрицы Ку равен нулю, то система неуправляема. Не останавливаясь на доказательстве теоремы, с которым можно познакомиться в монографии [16], рассмотрим управляемость системы второго порядка с двумя входами. Пусть система описывается уравнениями [c.229]

При отличном от нуля коэффициенте Ь ранг матрицы (8.13) равен двум следовательно, система полностью управляема. Однако при Ь = О система не полностью управляема — можно управлять только одной переменной х . [c.229]

При изучении управляемости и наблюдаемости систем может быть полезен принцип дуальности (двойственности). Две системы [c.230]

Анализ тепловой устойчивости еще не позволяет сделать заключения об управляемости процесса и оптимальности конструктивных и режимных параметров. Решение этих вопросов требует исследования переходных процессов в замкнутой системе управления. [c.180]

Современный этап развития ТПС характеризуется непрерывным ростом их масштабов, усложнением структуры, усилением внутренних и внешних связей, повышением роли системных факторов. В этих условиях системный подход к решению задач их оптимального проектирования и развития, предполагающий комплексную оценку рассматриваемых решений с точки зрения экономичности, надежности, управляемости планируемого варианта системы и других влияющих критериев становится все более необходимым. Вместе с тем постоянное возрастание объемов проектных работ привело к разделению труда и решаемых проектных задач по различным организациям, инженерным специальностям и отдельным составляющим ТПС. [c.252]

Изобретения относятся к разным областям техники, однако суть технических решений одинакова. Имеются некая труба и некое устройство, жестко соединенное с этой трубой. Чтобы повысить управляемость системы, предложено заменить жесткое соединение нежестким, сделать устройство подвижным, перемещающимся вдоль трубы. [c.58]

Дано плохо управляемое вещество — изделие 85. Чтобы обеспечить хорошую управляемость, надо перейти к системе, в которой тепловое поле П действует на вещество — инструмент 63, связанное с В,. Структуры из П , В2 и В1 получили название теполей. [c.75]

Формальная модель, на основе которой формируется алгоритм управления, нмеет вид системы аксиом логики предикатов пе 1Вого порядка и логического вывода. Доказательство правильности логического вывода из данной системы аксиом, означающее управляемость процессом комбинаторного взаимодействия технологических аппаратов, может быть выполнено любым нз известных методов, например, методом резолюций (см. гл. 2). [c.269]

Значение критериев эффектив1Ности ХТС зависит не только от топологии и параметров системы, но и от характеристических свойств ХТС, к которым можно отнести следующие основные свойства систем чувствительность, управляемость, надежность, помехозащищенность, устойчивость и сложность. Рассмотрим основные понятия характеристических свойств ХТС. Методы рачета числовых функциональных характеристик для количественной оценки чувствительности, устойчивости, надежности и управляемости ХТС, используемые при автоматизированном проектировании химических производств, будут подробно изложены в последующих разделах (см. главы IX, X и XIV). [c.32]

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]

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]

Под структурой аппарата управления предприятием понимается сонокупноеть органов управления, а также система их взаимосвязей и взаимодействия. Отдельные органы и аппарат управления в целом формируют, исходя из наличия определенных функций, объема работ, мас нтаба управляемости и особенности, й объекта управления. [c.338]

Теорией рециркуляции, в частности принципом супероптимальности, доказано, что все без исключения химические реакции, с точки зрения достижения высокой селективности процесса и производительности единицы реакторного объема, повышения гибкости и улучшения управляемости процесса, целесообразно осуществлять со строго определенной степенью рециркуляции, которая определяется в соответствии с принципом супероптимальности. Благодаря принципу супероптимальности можно добиться значительного повышения производительности любого заданного реактора и свободного регулирования селективности протекающего в нем процесса, рассматривая их как функцию степени превращения и состава рециркулируемых потоков непрореагировавшего сырья и побочных продуктов реакций, могущих служить источником синтеза целевого продукта в той же системе. [c.8]

Для современной химии нет более вдохновляющей задачи, чем создание искусственной молекулярной системы, способной функционировать подобно ферментам с их эффективностью, селективностью и управляемостью. Не будет преувеличением сказать, что создание искусственного катализатора такого типа будет воистину революционным прорывом в химической науке и приведет к глубоким, пртцитшального характера изменениям и в лабораторном, и в промышленном синтезе, к изменениям самого лица нашей цивилизации (чтобы не быть голословными, упомянем только такие ожидаемые последствия подобного достижения, как колоссальный прогресс в химической промышленности и тех областях экономики, где используются ее продукция, ликвидация проблемы отходов и связанных с ней экологических затрудне шй и катастроф, решение продовольственной проблемы с помощью промьшшенного синтеза, принципиально новые возможности в фармакологии и медицине). [c.477]

С понятием управляемости тесно связано свойство наблюдаемости системы, характеризующее возможность определения состояния невозмущенной системы по наблюдениям за ее выходными величинами у (О на некотором временном интервале. Система называется наблюдаемой на интервале времени от /о до i , если И ТОЛЬКО если состояние х ( о) системы в момент времени однозначно может быть определено по результатам измерения у (О и и (О при и < I < 1к- Система полностью наблюдаема, если при произвольном значении в всегда существует ыомент вре- [c.229]

Условие полной управляемости системы, описываемой уравнениями (8.17) и (8.18), однопременно является условием полной наблюдаемости системы, описываемой уравнениями (8.19) и (8.20). Для этих систем справедливо и обратное использование указанных свойств условие полной управляемости второй системы является условием наблюдаемости первой системы. [c.230]

Если система описывается линейными дифференциальными уравнениями и удовлетворяет условиям управляемости и наблюдаемости, то выбор структуры и параметров регулятора, обеспечивающих оптимальное управление системой в соответствии с заранее принятым критерием, составляет задачу об оптимальном линейном регуляторе. В реальных системах обычно не удается выполнить измерение всех необходимых переменных состояния, кроме того, измерения текущих значений переменных состояния всегда дают информацию с какой-го ошибкой, к которой добавляются ошибки вследствие неточн(Зсти действия элементов регулятора. По этим причинам решения задачи об оптимальном линейном регуляторе требуют дополнительного анализа и проверки при создании реальных систем. Несмотря на указанное ограничение, теория построения линейных оптимальных регуляторов может служить основой для более общих случаев, когда состояние систем точно неизвестно. [c.231]

Например, в области ТСС проектирование магистральных и распределительных тепловых сетей ведется в отделениях института ВНИПИ Энергоп-ром, разводящие (квартальные) сети проектируются отделами Граждан-проектов и Промстройпроектов, а решения по системам отопления, вентиляции и горячего водоснабжения закладьтаются в типовые проекты зданий. Что касается источников теплоснабжения, то выбор мест их размещения, производительностей и способов реконструкции также осуществляется, как правило, отдельно от остальных подсистем ТСС и без учета требований надежности и управляемости ТСС в целом. В то же время в ближайшие 10-15 лет, по данным ВНИПИЭнергопрома, предполагается вводить по 1,5-2,0 тыс. км магистральных и распределительных сетей в год, т.е. во много раз больше, чем в предыдущие пятилетки. Аналогичным образом растет объем работ, связанных с проектированием систем водо-, газо- и нефтеснабжения. [c.252]

Специфика систем автоматизации экспериментальных исследований накладывает свой отпечаток на характер требований, предъявляемых к электронному интерфейсу. Он должен, в первую очередь, обеспечивать гибкость системы, т. е. возможность ее быстрой перестройки, замены отдельных устройств, оперативного изменения их характеристики, подключения новых блоков. Для реализации этих требований современные стандарты на интерфейс, ориентированные для целей преимущественного использования в САЭИ, строятся с учетом принципов модульности, программной управляемости и магистр а льностн. [c.491]

Программная управляемость модулей или автономных устройств САЭИ означает такую их схемную реализацию, которая дает возможность программным путем, с помощью определенного набора команд, подаваемых от специального управляющего блока или ЭВМ, изменять их конфигурацию, технические характеристики и алгоритм функционирования. Тем самым программная управляемость элементов САЭИ позволяет оперативно изменять возможности всей системы в зависимости от конкретных требований эксперимента. [c.491]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология