Способ стабилизации выходной переменной

Способ стабилизации выходной переменной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЪ|ХОДНОЙ ЩРЕИЕННОЙ

Изобретение относится к автомати ческому управлению и может быть использовано для стабилизации выходной переменной процесса в нефтеперерабатывающей и химической промышленности, 5 например процесса осаждения бората кальция, Известен способ управления .процессом измельчения путем стабилизации расхода материала в мельницу Ll) .

Недостатком данного способа является невысокая точность регулирования выходной переменной процесса гранулометрического состава на выходе мельницы из-за ошибок регулирова15 ния расхода материала и отсутствия коррекции задания для расхода материала при появлении возмущений, Наиболее близким к предлагаемому является способ у пра вл ения сл ожным производственным процессом, например процессом ректификации, путем определения класса выходной переменной по совокупности значений входных управляемых и неуправляемых параметров, коррекции заданий для входных управляемых параметров, пока совокупность управляемых и неуправляемых параметров не будет соответствовать требуемому классу выходной переменной (2$

Однако при управлении, согласно данно. му способу,не учитывают ошибки регулирования, появляющиеся при коррекции заданий для входных управляемых параметров, что не позволяет повысить точност ь стабилизации выходной переменной.

Цель изобретения - повышение точности стабилизации выходной переменной.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу стабилизации выходной переменной путем коррекции заданий для входных управляемых параметров, в текущий момент времени осуществляют коррекцию задания для управляемого параметра с наименьшим временем запаздывания за счет алгеб.

3 92268 рви чес кого сложения сигнала зада ни я с сигналом, формируемым путем запоми нания ошибок регулирования всех остальных управляемых параметров в моменты времени, предшествующие текущему на время запаздывания для.каждого из соответствующих параметров, и их суммирования с ошибкой регулирова: ния данного управляемого лараметра в текущий момент времени.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего предлагае-. мый способ 1стабилизации выходной переменной °

Блок-схема содержит технологический процесс 1, датчики 2, 3 и 4, ис полнительные механизмы 5, 6 и 7, устройства управления 8,.9 и 10,элемен- ты сравнения 11, 12 и 13, блоки заданий 14, 15, и 16, блоки запачинаний 17 и 18, блоки произведений 19 и 20 и суммирующий блок 21. ,Способ осуществляется следующим образом, Задания входным управляемым парамет рам х1, хр..., хя задают в блоках 14, 15 и 16. Для стабилизации выходной переменной у технологичес кого процесса 1 задания для входных управляемых параметров х, х, 30 х корректируют или halo величине возмущения, после прихода возмущения, или по величине отклонения выходной переменной процесса у от заданного значения, или по величине возмущения и по величине отклонения выходной переменной1процесса у от заданного значения.

Заданные в блоках 14, 15 и .16 задания для параметров х, х, 4 9 У Ф 40 хп поступают на элементы сравнения 11, 12 и 13 соответственно, где происходит их сравнение с фактическими значениями параметров х 4, х, ...,хв, измеренными датчиками 2, 3 и 4. Ошибки регулирования х, х, ..., х „ после элементов сравнения 11 . ° .12 и 13 поступают на устройства управления 8, 9 и 10 и далее на исполнительные механизмы 5,6 и 7. . Пусть технологический процесс 1 описывается следующим уравнением

g(t) =3(х,(t -т,)+, ИаХъЬ Та)+...+ 1{пХ ц(-tq), (1) где у - выходная пере- И менная; х ха» ° ° °,.х - входные управляемые параметры;

7 4

К<, К,...,Кп - коэффициенты пе-1 редачи параметров х,, х,..., хиу

Т, ..., Т - времена запаздывания параметров

Х,, х > ° ° °, х„„ причем t c 7 г. „

Из-за ошибок регулирования ах,,6 х2 1 ° ° ° А х д связанных g корр ек» циями заданий для параметров х ха " хп, стабилизация выходной переменной у будет осуществляться с ошибкой ьу, т.е.

q{g)+дq(<) =К (х„(-Ъ).+ xa(t- )З

° кгЕкг.(t t )+Ax<(t и

+ KOE1{n(t n)+AXn{t n)1 (2)

Ошибкуд у можно записать в виде::

h,Ó(Î =И,, ай)(t-Z„)

+Кр. AXz(t t )+...+ Кп hXo(t-tn) (3)

Из уравнения (3) видно, что величина ошибки ду станет известна только в момент определения ошибки регулирования b,õ, так как у параметра х

» ° . °наименьшее время запаздывания по каналу вход-выход, а поэтому устранение ау можно осуществить путем коррекции задания для параметра х Ве« личина корректирующего сигнала дх, для параметра х, компенсирующая ошибку ау, ойределяется путем деления выражения (3) для ошибки ду на коэффициент передачи К4 параметра х и имеет следующий вид

h,x>, (t- С1) = — = a, (t- ß

a (t)

Хг.ф«Ч, а)+,, ч "„"„ЬХп(» п). (4)

Для текущего момента времени t величину дАь можно записать в виде x>, ()- Х,В). „ .x,pt-(,- t„)g+...

Ц ХйЬ-(„; ) (5)

Для реализации корректирующего сигнала (5) происходит запоминание ошибок регулирования ах,..., х„ : в блоках 17 и 18, например s блоках чистого запаздывания, на время (Zz -Ô ),..., (V.л - tq) соответственно, умножение их в блоках 19 и 20 на коэффициенты «Й, „, Ы соответстц " % венно и суммирование полученных произведений с ошибкой регулированияах, 5 922687

6 в текущий момент времени. После бло- готового продукта - у. Процесс ведетка 2 1 корректирующий сигнал поступа-- ся при регулировании входных управет на блок 14, где происходит его ляемых параметров:.расхода раствора алгебраическое сложение с заданием борной кислоты в реакторе осаждедля параметра х с наименьшим вре-. s ния х> и плотности сгущенного слоя менем запаздывания. в реакторе х .

Основной выходной переменной технологического процесса осаждения бората кальция является насыпной вес В таблице приведены основные характеристики параметров °

Параметр

Коэффициент передачи

Среднее значение

Время запаздывания, мин

25 м ч

k = 0,008 т.ч м м

30 х1,180

К =2,5

1,05 т м

0,7 т

„3

Формула изобретения

Для повышения точности стабилизации выходной переменной у величину задания для.параметра х, с наименьшим временем запаздывания суммируют со следующим корректирующим сигналом::

ЬЦ ®= ЬЪ (О+ ОOOS М (< ).

Это позволяет при ошибках регулирования параметров х, и х равных

2 уменьшить относительную ошибку стабилизации выходной перемейнойнасыпного веса готового продукта на. 74, 40

Управление технологическими процессами по предлагаемому способу позволит уменьшить относительную ошибку стабилизации выходной переменной на 5-103.

Способ стабилизации выходной пе 50 ременной путем корекции заданий для входных управляемых параметров, .о т! личающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации выходной переменной, в текущий момент времени осуществляют коррекцию задания для .управляемого параметра. с наименьшим временем эапаэды" вания эа счет алгебраического сложения сигнала задания с сигналсм» формируемым путем запоминания ошибок регулирования всех остальных, управляемых параметров в моменты времени, предшествующие текущему на время запаздывания для каждого из соответствующих параметров, и их суммирования с ошибкой регулирования данного управляемого параметра в текущий момент времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кошарский Б.Д., Ситковский А.Я.

Автоматизация управления обогатительными фабриками. М., "Недра", 1977, с, 241-242.

2. Авторское свидетельство СССР

N 382076, кл. G 05 D 27/00» 1973 (прототип) .

922687

Составитель Л.Цаллатова

Редактор А.Козориз Техред И. Тепер KoppeKTop C. Шекмар.

Заказ 2578 61 Тираж 908 Подписное

ВНИИ ПИ Государст венного комитета СС СР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4