Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Моделирование системы управленияМоделирование системы управления осуществляется с целью исследования следующих свойств системы: · инвариантность к возмущениям · ковариантность с заданием · устойчивость Для моделирования необходимо записать полную модель системы в единообразной форме. Для этого преобразуем уравнение работы регулятора в дифференциальную форму, включая уравнения модели объекта и уравнения модели регуляторов. = KP1 + ; 1 = - у1; у1= СВ = KP2 + ; 2 = tзад – у4; у4= t
Программа моделирования системы управления в среде Mathcad Таблица соответствия переменных Таблица 4
При отсутствии возмущения на объект и при условии задания в качестве исходных данных значений переменных в статике процесс регулирования представляет собой прямые линии параллельные оси времени. На рис.4.1.1. представлены графики изменения выходных переменных и упрощающих воздействий для изложенных условий.
Рис.4.1.1.Процесс регулирования при отсутствии возмущений а) ; б) ; в) ; г) ; д) ; е) ; ж) ; з) . Для уточнения параметров подадим возмущение по . Процент отклонения 25%. . Исходя из требований к безопасности ведения технологического процесса и требований к качеству продукции величины допустимых значений статической ошибки, динамической ошибки и времени регулирования принимаются следующими:
= 360 мин = 0.01818 ∆=0
Рис.4.1.2. Процесс регулирования концентрации при возмущении
= 0мин = 1.844 ∆=0
Рис.4.1.3. Процесс регулирования температуры при возмущении
Можно сделать вывод, что настройки регулятора удовлетворены. Следовательно, значения параметров алгоритмов регулирования следующие:
Инвариантность к возмущениям Инвариантность к возмущениям означает способность системы компенсировать возмущения при заданной величине задания по каждому контуру. 1) ∆ = 0,25 моль/л, Процент отклонения 25%
Рис.4.2.1. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆ = 0,25 моль/л а) ; б) ; в) ; г) .
Рис. 4.2.2. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆ 0,25 моль/л а) ; б) ; в) ; г) .
Анализ результатов моделирования представленных на рис. 4.2.1. и рис.4.2.2. показывает: · Величина статической и динамической ошибки лежат в переделах допустимых значений; · Время регулирования также удовлетворяет сформулированным требованиям; · Значение расхода , при отрицательной подаче возмущения, оказалось отрицательным, что не имеет физического смысла и не может быть реализовано. Следовательно, необходимо проанализировать работу системы при меньших возмущениях или наложить ограничения на регулирующие воздействия: если , то принять . Подадим возмущение по с процентом отклонения 20%. = 1
Рис.4.2.3. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆ = 0,2 моль/л а) ; б) ; в) ; г) .
Рис. 4.2.4. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆ 0,2 моль/л а) ; б) ; в) ; г) .
Анализ результатов моделирования представленных на рис. 4.2.3. - рис.4.2.4. показывают: · Величина статической и динамической ошибки лежат в переделах допустимых значений; · Время регулирования также удовлетворяет сформулированным требованиям; · Значения расходов и при подаче возмущений имеют физический смысл.
2) ∆t1= 10 , Процент отклонения 33%
Рис.4.2.5. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆t1=10 а) ; б) ; в) ; г) .
Рис.4.2.6. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆t1= - 10 а) ; б) ; в) ; г) .
3) ∆t2= 10 , Процент отклонения 25%
Рис. 4.2.7. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆t2= 10 а) ; б) ; в) ; г) .
Рис. 4.2.8. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆t2= - 10 а) ; б) ; в) ; г) .
4) ∆ = 0 , Процент отклонения 67%
Рис. 4.2.9. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆ = 20 а) ; б) ; в) ; г) .
Рис. 4.2.10. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆ = - 20 а) ; б) ; в) ; г) .
5) ∆ 1 = 0,2 л/мин, Процент отклонения 27%
Рис. 4.2.11. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆ 1 = 0,2 л/мин а) ; б) ; в) ; г) .
Рис. 4.2.12. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ∆ 1 = - 0,2 л/мин а) ; б) ; в) ; г) .
Анализ результатов моделирования представленных на рис. 4.2.5. и рис.4.2.12. показывает: · Величина статической и динамической ошибки лежат в переделах допустимых значений; · Время регулирования также удовлетворяет сформулированным требованиям; · Значения расходов и при подаче возмущений имеют физический смысл.
Ковариантность с заданием Ковариантность с заданным возмущением означает способность системы отслеживать изменение задания в отсутствие других возмущений. Моль/л
Рис.4.3.1. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при а) ; б) ; в) ; г) .
Рис.4.3.2. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при а) ; б) ; в) ; г) .
2. ∆tзад = 20% = 18
Рис.4.3.3. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при а) ; б) ; в) ; г) .
Рис.4.3.4. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при а) ; б) ; в) ; г) .
3. ∆tзад = 20% = 18 , ∆ = 25% = 0,088 моль/л
Рис.4.3.5. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ,
Рис.4.3.5. Изменение регулируемых переменных (Св, t) и регулирующих воздействий при ,
Таблица 5
По результатам исследования инвариантности и ковариантности можно сделать следующие выводы: · система устойчива, так как переходные процессы управления затухают при ; · система инвариантна к возмущениям с отклонением в 20-33% и ковариантна с заданием с отклонением 20-25%.
Многомерная система несвязанного управления нелинейным объектом при использовании линейных ПИ алгоритмов работы регуляторов работоспособна.
|