Способ формирования сигналазадания для систем стабилизацииоб'ектов c запаздыванием

Способ формирования сигналазадания для систем стабилизацииоб'ектов c запаздыванием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 27947б (21) 2354587/18-24 (51)fA. КЛ.

Ф г с присоединением заявки Но (23) Приоритет

6 05 В 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 070431. Бюллетень 89 13 (53) УАК бг-50 (088. 8) Дата опубликования описания 100481

В. Л. Аронзон, Л. В. Вознанова, М. В. Леви@, A.H. Митропольский и И.Х. Цукерман (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИРНАЛА ЗАДАНИЯ

ДЛЯ СИСТЕМ СТАБИЛИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ

Изобретение относится к способам формирования сигнала задания для систем стабилизации объектов с запазды-. ванием и может быть использовано для управления технологическими процессами в металлургической, химической и других, сходных по технологии от раслях промышленности, где возникает необходимость оптимизации производства.

Известны способы управления технологическим процессом с помощью каскадной системы управления, включающей стабилизацию показателей, характеризующих технологический режим (например, концентрацию компонентов в веществе на выходе агрегата, температуры материала в реакционной зоне и др.) и изменение заданий на стабилизацию этих показателей (1).

Каскадным системам свойственна динамическая ошибка отработки сигналов изменения задания. Эта ошибка объясняется различными свойствами локальной системы. стабилизации по .каналам нагрузки и изменения задания.

Параметры настройки системы, наилучшим образом подавляющей нежелательное влияние колебаний нагрузки, не совпадают с параметрами настройки сис- темы, оптимальным образом отрабатывающей скачкообразные сигналы -изменения задания.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ формирования сигнала задания для систем стабилизации объектов с запаздыванием, основанный на формировании сигналов с запаздыванием (2).

Цель изобретения — повьыение точности способа по сигналу стабилиза- ции.

Достигается это тем, что формируют первый сигнал временного интервала, в течение которого изменяют сигнал задания до первого предельного значения в сторону нового значения сигнала задания, формируют второй сигнал временного интервала, в течение которого изменяют сигйал задания до второго предельного значения, а затем сигнал задания изменяют до его нового значения.

Задание на стабилизацию каждого показателя, характеризующего техно- . логический режим, изменяют в три этапа. На первом этапе — до предельного значения в сторону нового задания, на втором — до предельного значения в противоположную сторону, на треть819791 формирует сигнал U поступает информация от датчика б о положении регулирующего органа 2 (t, -0) в момент

1 предшествующий t . от устройства 5 о величине заданного значения у управляемого показателя у (см. фиг. 3).

В запоминающем блоке устройства 4 хранится информация о значении y>(tQ

Устройство 4 вычисляет временйые интервалы T„ и Т в момент времени (t„ -О) по соотношению

) ч (t - у (,) д . ОЯЬ (t „) - Umiak! х

2. U гаях " «М

t„-0) - z >

z( х

z о х4. =—

То уЭ (4-ч) и, U tn4q у (с,) Временные интервалы T„ T можно выбрать так, чтобы величина у изменяясь от значения у„ под действием управления (х), достигла заданного значения у с погрешностью не более величины Я за минимальное время

Этот выбор зависит от динамических

Р свойств локальной системы регулирования и ее начального состояния в момент t . Поэтому величины Т и Т

1 ч 2 необходимо назначить с учетом параметров переходного процесса изменения управляемого показателя при скачкообразном изменении задания, начального положения регулирующего.органа в системе стабилизации показателя в момент изменения задания, начального и измененного значений задания.Пример . Динамические свойст- ф0 ва локальной системы стабилизации 1 показателя у характеризуют запаздыванием ьо и постоянной времени Т

0 системы по каналу изменения задающего воздействия.В устройство 4, которое Я ем — до нового требуемого значения.

Длительность интервалов между этапами изменения задания назначают в зависимости от параметров переходного процесса изменения управляемого показателя при скачкообразном измене .нии задания, начального положения регулирующего органа локальной системы стабилизации показателя в момент изменения задания, начального.и измененного значений задания.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы управления, реализующей предлагаемый способ, на фиг. 2 — график последовательности импульсов, на фиг. 3 — структура каскадной системы управления, на фиг. 4 — диаграммы изменения управляемого показателя у.

Локадьная система 1 стабилизирует показатель У на выходе объекта 2, на который действуют возмущения Х и управляющее воздействие Z регулятора 3. 20

Устройство 5 вычисляет требуемое значение показателя у = у, а устройство 4 преобразует это значение в последовательность импульсов по предлагаемому способу (см. фиг. 2). 25

Пусть, например, в момент t уст1 ройством 5 вычислено значение у = у, отличное от значения у, которое было задано регулятору 3 до момента

При этом пусть у у

Тогда последовательность импульсов, вырабатываемых устройством 4 в соответствии с предлагаемым способом, имеет вид при t atÄ при с t

1 при t. Т„ t z t„. + Т, + T при t > t. +Т +Т2

40 — а х +а х +а х +а х +а х х + Тч

Тр 1 ч 2 2. Ь 3 4- 4 5 2

+ а х„хз+а,х„х++аэх +аэх х +

+ а, х х +а„„хэ+а„ хнах +а, х„+ а, Т вЂ” b x +b> x +b>x +b+x<+b<, То -1 Л 2 где О„„,„х, zm „ 0;„, -,„— максимальные и минимальные значения сигнала изменения задания и регулирующего воздействия, а,, Ь (i = 1, 2, .

14, j = l,2,...5) коэффициенты, полученные в результате обработки экспериментально найденных оптимальных значений Т„ и Тч, которые обеспечили минимальное время переходного процесса при изменении задания.

Значения коэффициентов и диапазон их изменения переменных приведены в таблице 1.

В момент времени t. устройство

1 формирует последовательность импульсов U(t.)

На фиг. 4 приведены диаграммы изменения управляемого показателя у (с применением предлагаемого способа и без его применения), полученные моделированием системы управления на ЭВМ.

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить точность управления и упростить систему управления, особенно в случае применения автоматизированных систем управления технологическими процессами.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения получается за счет уменьшения дисперсии колебаний влажности и известкового и щелочного модуля при приготовлении известняково-бокситовой шихты в производстве глинозема с помощью системы управления, реализующей предлагаемый способ, позволяет получить для завода

819791

Формула изобретения

Риаз мг.

080

У2

Фиг. 4

ВНИИПИ Заказ 1383/27 Тираж 940 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 средней модности экономический эффект в размере 700 тыс. руб.

Способ формирования сигнала задания для систем стабилизации объектов с запаздыванием, основанный на формировании сигнала стабилизации, о т;л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности способа по сигналу стабилизации формируют первый сигнал временного интервала в течение которого изменяют сигнал за дания до первого предельного значе ния в сторону нового значения сигнала задания, формируют второй сигнал временного интервала, s течение которого изменяют сигнал задания до второго предельного значения, а затем сигнал задания изменяют до его . нового значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 474523, кл. G 05 В 13/00, 1974. .2. Ty tO. Современная теория управления. M., "Машиностроение", 1971, с. 259-262 (прототип).