1.14. Основы выбора тестовых сигналов одноконтурных сар. Использование адаптивного управления в химической технологии

Основы выбора тестовых сигналов

Как правило, в качестве тестового сигнала принимается ступенчатое возмущение, потому, что для него легче получить аналитическое выражение кривой переходного процесса, чем для какого-либо иного возмущения. Реакция системы на ступенчатое возмущение показывает, какая максимальная ошибка имеет место при данном произвольном изменении нагрузки. Ступенчатое воздействие являются, кроме того, одним из наиболее тяжелых видов возмущений.

Что касается устойчивости, то не имеет значения, какая переменная изменяется и какая форма возмущения, так как замкнутая система, неустойчивая по отношению к какому-либо одному входному сигналу, будет неустойчивой по отношению к изменению любой переменной. Но это утверждение справедливо, если система достаточно линейна в исследуемом диапазоне.

В реальном производстве встречаются системы регулирования постоянно подверженные определенным возмущениям, например, коротко-импульсным, волновым, для которых лучше использовать другие тестовые сигналы.

Если требуется очень высокое качество работы системы, то следует определить реакцию системы на возмущающее воздействие с постоянной скоростью, на импульсное и синусоидальное воздействие или на возмущения иной формы; это исследование может оценить возможности системы регулирования.

Использование адаптивного управления в химической технологии

К адаптивным относятся системы регулирования, в которых параметры настройки автоматически меняются с целью компенса­ции изменений определенных свойств процесса. Иначе говоря, система «приспосабливается» к изменяющимся требованиям про­цесса. Построение адаптивной программы должно быть основано на каком-либо критерии. Кроме заданного значения регулируемого параметра, для адаптивных систем нужно знать еще «объективную функцию» регулируемой переменной, которая и является основой для определения характера требуемой адаптации.

Объективной функцией процесса может служить, например, степень демпфирования регулируемой переменной. В этом случае система будет иметь два контура регулирования, один из которых управляет регулируемой переменной, другой — степенью демпфиро­вания. Так как последняя определяется динамическим коэффициен­том передачи контура, такие системы называются динамическими адаптивными системами регулирования.

В качестве объективной функции можно выбрать установившееся значение коэффициента передачи процесса. Система регулирования в этом случае называется установившейся и практически мало отличается от предыдущей.

Адаптивные системы могут различаться и по механизму введения адаптации. Если известно, что при изменении параметров настройки, связанных с переменными процесса, изменяются его свойства, то адаптацию называют программной. Однако если необходимо, чтобы основной регулируемый параметр управлялся текущим значением объективной функции, адаптацию вводят в контур обратной связи и систему называют самоприспосабливающейся.

1-15