Системы энергосберегающего управления. Муромцев Д.Ю - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ния, например, температуры
1
zy = , отклонения от траектории
(
)
(
)
[
]
(
)
к0
,, ttttyy ∈=⋅
∗∗
устраняются с по-
мощью АР. Данная система используется для объектов, которые подвержены значительным возмущаю-
щим воздействиям W.
На рис. 1.3, в показана СОУ с обратной связью (оптимальный регулятор). В этом случае устройство
реализует алгоритм в виде синтезирующей функции (1.16), т.е. УУ рассчитывает ОУ в каждый момент
времени в зависимости от текущего значения фазовых координат z и остаточного времени
tt −
к
. Вид и па-
раметры самой синтезирующей функции определяются значением массива исходных данных (1.5).
Важной особенностью приведенных на рис. 1.3 систем является то, что их анализ производится как
систем с одним входом и одним выходом, т.е. это SISO-системы (Single – Input Single – Output) [46].
К другому классу СОУ относятся сложные территориально-распределенные системы управления, как
правило, иерархической структуры (рис. 1.4). В этом случае УУ верхнего уровня вырабатывает исходные
данные
i
R или оптимальные программы (синтезирующие функции) для группы объектов (
n
OO …
1
).
Управляющие воздействия для каждого объекта рассчитываются бортовыми контроллерами (
n
KK …
1
).
Задачи управления в этих системах обычно рассматриваются с позиций SISO-систем.
Многие энергоемкие технологические установки имеют несколько входов и несколько выходов, при этом каждый
входной сигнал влияет на группу выходных сигналов. Примером такой установки является многозонная электрическая
печь, в которой управление температурой в одной зоне влияет на температуры в соседних зонах (рис. 1.4). Такие системы
относятся к классу систем со многими входами и многими выходами, т.е. MIMO-систем (Multi – Input Multi – Output).
Многие энергоемкие технологические установки имеют несколько входов и несколько выходов, при этом каждый
входной сигнал влияет на группу выходных сигналов. Примером такой установки является многозонная электрическая
печь, в которой управление температурой в одной зоне влияет на температуры в соседних зонах. Такие системы относятся к
классу систем со многими входами и многими выходами, т.е. MIMO-систем (Multi – Input Multi – Output).
Рис. 1.4 Схема территориально-распределенной системы оптимального управления
Все системы управления, решающие задачи энергосбережения, отличаются сложностью алгоритми-
ческого обеспечения, вместе с тем они должны использовать те же аппаратные и инструментальные сред-
ства, что и другие автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП).
За последние годы наметилась тенденция усложнения АСУ ТП и решаемых ими задач управления вследствие повы-
шения требований к качеству ведения процессов, усложнения технологических объектов, возросших потребностей в реше-
нии интеллектуальных задач управления в реальном времени и задач планирования производства [47 – 51].
Представителями промышленных предприятий предъявляются жесткие требования к разработчикам систем управле-
ния, эти требования в первую очередь относятся к поддержке распределенных ресурсов, работе в сетевой среде и реальном
времени, использовании многозадачных и многопользовательских режимов, интеграции с верхним уровнем управления,
открытости и низкой цене.
В области проектирования АСУ ТП наметились следующие тенденции: многократное ускорение тем-
пов работ, постоянно возрастающая степень унификации технических и программных средств, быстрый
рост числа SCADA-пакетов, возрастающая роль стандартов при проектировании систем, быстрая смена
поколений программно-технических комплексов как у зарубежных, так и отечественных фирм, быстрый
рост внедряемых систем управления во всех отраслях народного хозяйства, в первую очередь, в нефтехи-
мии, нефтепереработке, газовой промышленности, металлургии и энергетике [52].
Системы оптимального управления, алгоритмическое обеспечение которых предусматривает решение или использо-
вание решения задачи (1.1) – (1.4) с функционалами (1.6) – (1.7), будем называть системами энергосберегающего управле-
ния (СЭУ).
1.4 МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ КОНЦЕПЦИИ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ
Выполнение первого этапа проектирования систем энергосберегающего управления, т.е. разработка концепции систе-
мы управления включает следующие виды работ.
1 Производится описание энергоемкого объекта, как объекта управления. При этом особое внимание уделяется сле-
дующим аспектам:
– описанию конструкции и возможности реализации оптимального управления;
– характеристике режимов работы;
1
O
2
O
n
O
1
K
n
K
2
K
УУ
1
R
n
R
2
R
*
u
y
y y
…
…
*
u
*
u

Страницы