ВУЗ:
Составители:
1. Структурные схемы объекта регулирования
Один из этапов проектирования
систем регулирования технологиче-
ских процессов – выбор структуры
системы и расчет оптимальных пара-
метров регуляторов. И структура сис-
темы, и параметры регуляторов опре-
деляются свойствами технологическо-
го процесса как объекта регулирования.
Любой технологический процесс как объект регулирования (рис. 1.1) характеризуется
следующими основными группами переменных:
1. Переменные, характеризующие состояние процесса (совокупность их будем обозначать
вектором y). Эти переменные в процессе регулирования необходимо поддерживать на
заданном уровне или изменять по заданному закону. Точность стабилизации перемен-
ных состояния может быть различной, в зависимости от требований, диктуемых техно-
логией, и возможностей системы регулирования. Как правило, переменные, входящие в
вектор y, измеряют непосредственно, но иногда их можно вычислить, используя мо-
дель объекта по другим непосредственно измеряемым переменным. Вектор y часто на-
зывают вектором регулируемых величин.
2. Переменные, изменением которых система регулирования может воздействовать на
объект с целью управления. Совокупность этих переменных обозначают вектором x
p
(или u) регулирующих воздействий. Обычно регулирующими воздействиями служат
изменения расходов материальных потоков или потоков энергии.
3. Переменные, изменения которых не связаны с воздействием системы регулирования.
Эти изменения отражают влияние на регулируемый объект внешних условий, измене-
ния характеристик самого объекта и т. п. Их называют возмущающими воздействиями
и обозначают вектором x
в
или z. Вектор возмущающих воздействий, в свою очередь,
можно разбить на две составляющие – первую можно измерить, а вторую – нельзя.
Возможность измерения возмущающего воздействия позволяет ввести в систему регу-
лирования дополнительный сигнал, что улучшает возможности системы регулирова-
ния.
Например, для изотермического химического реактора непрерывного действия, регу-
лируемыми переменными являются температура реакционной смеси, состав потока на выходе
из аппарата; регулирующими воздействиями могут быть изменение расхода пара в рубашку
реактора, изменение расхода катализатора и расхода реакционной смеси; возмущающими воз-
действиями являются изменения состава сырья, давления греющего пара, причем если давле-
Рис. 1.1. Структурная схема объекта регулирования.
)(zx
в
)( pW
в
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
)(
ux
в
y
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎬
⎫
)( pW
p
13
1. Структурные схемы объекта регулирования xв (z ) Один из этапов проектирования систем регулирования технологиче- ⎧ Wв ( p) ⎫ ⎪⎪ ⎪⎪ ских процессов выбор структуры xв (u )⎨ ⎬y ⎪ Wp ( p) ⎪ системы и расчет оптимальных пара- ⎪⎩ ⎭⎪ метров регуляторов. И структура сис- Рис. 1.1. Структурная схема объекта регулирования. темы, и параметры регуляторов опре- деляются свойствами технологическо- го процесса как объекта регулирования. Любой технологический процесс как объект регулирования (рис. 1.1) характеризуется следующими основными группами переменных: 1. Переменные, характеризующие состояние процесса (совокупность их будем обозначать вектором y). Эти переменные в процессе регулирования необходимо поддерживать на заданном уровне или изменять по заданному закону. Точность стабилизации перемен- ных состояния может быть различной, в зависимости от требований, диктуемых техно- логией, и возможностей системы регулирования. Как правило, переменные, входящие в вектор y, измеряют непосредственно, но иногда их можно вычислить, используя мо- дель объекта по другим непосредственно измеряемым переменным. Вектор y часто на- зывают вектором регулируемых величин. 2. Переменные, изменением которых система регулирования может воздействовать на объект с целью управления. Совокупность этих переменных обозначают вектором xp (или u) регулирующих воздействий. Обычно регулирующими воздействиями служат изменения расходов материальных потоков или потоков энергии. 3. Переменные, изменения которых не связаны с воздействием системы регулирования. Эти изменения отражают влияние на регулируемый объект внешних условий, измене- ния характеристик самого объекта и т. п. Их называют возмущающими воздействиями и обозначают вектором xв или z. Вектор возмущающих воздействий, в свою очередь, можно разбить на две составляющие первую можно измерить, а вторую нельзя. Возможность измерения возмущающего воздействия позволяет ввести в систему регу- лирования дополнительный сигнал, что улучшает возможности системы регулирова- ния. Например, для изотермического химического реактора непрерывного действия, регу- лируемыми переменными являются температура реакционной смеси, состав потока на выходе из аппарата; регулирующими воздействиями могут быть изменение расхода пара в рубашку реактора, изменение расхода катализатора и расхода реакционной смеси; возмущающими воз- действиями являются изменения состава сырья, давления греющего пара, причем если давле- 13
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »