Система автоматического управления технологическими параметрами
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
limni 723500
1 ) (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 15.07.76 (21) 2385632/18-24 (51)М. Кл.
G 05 В 11/Ol с присоединением заявки №
Гасударстеенный комитет (28) Приоритет оо делам иэобретеннй и открытий
Опубликовано 25.03.80, Бкзллетень № 11 (53) Уд К 62 — 50 (088.8) Дата опубликования описания 25.03.80 (72) Авторы изобретения
Н. В. Акимова и А. M. Манойло (7I ) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ
Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами, параметры которых обладают случайными свойствами.
Управление представляет собой такой способ проведения процесса, который обеспечивает достижение максимального приближения реального процесса к критерию, характеризующему
его оптимальность. Для случайных процессов известны системы управления, в которых ука10 занная цель достигается посредством максимального использования текущей информации о состоянии объекта.
Наиболее близкой к предлагаемому решению является адаптивная система, где управляl5 ющее воздействие формируется в функции скользящего среднего арифметического значения возмущающего фактора.
Система включает в себя последовательно соединенные измеритель текущего значения возмущения, пневмоэлектрнческий преобразователь, Вычислитель среднеарифметического значения возмущения, блок формирования управляющего воздействия. последовательно соединенные формирователь функциональной зависимости возмущающего и управляющего воздействий, блок формирования управляющего воздействия, первый электропневматический преобразователь, вход которого подключен к объекту, последовательно соединенные измеритель текущего значения управляемого параметра, второй пневмоэлектрический преобразователь, вычислитель среднеарифметического значения управляемого параметра, блок сравнения, блок коррекции, выход которого подключен к третьему входу блока формирования управляющего воздействия, второй вход — к выходу задатчика коэффициента пропорциональности, а второй вход блока сравнения соединен с выходом задатчика управляемого параметра 11).
Недостаток указанного технического решения заключается в том, что он не учитывает характер перехода скользящего среднего арифметического значения возмущения от одного установившегося состояния к другому.
Цетть изобретения — разработка системы управления случайным процессом, в которой
723500 4 значений 2 через переключатель 3, управляемый формирователем 4 и через пневмоэлектропреобра зователь 5 поступает HB вычислитель 6 для вычисления среднего арифметического значения х., 1
Далее производится определение скорости изменения этих средних за время между смежными измерениями — . Сигналы средних зн «чений фъ! г
Д возмущения х; из блока 6, и скоростей из дифференциатора 7 и сигнал задания функциональной зависимости из формирователя 8 поступает в блок 9, где формируется управляющее воздействие F„, которое через электропневмопреобразователь 10 посылает сигнал на исполнительный орган для воздействия на тем1S пературу реактора, где происходит процесс обезвоживания. уп- Контролируя управляемый параметр и вых числяя его среднее арифметическое значение у (аналогично, как и у возмущения) за определенный интервал времени, его сравнивают с требуемым значением у . В случае отклоР пения действительного значения от расчетного, сигнал рассогласования иэ блока 17 поступает в блок 18 для формирования корректирующего воздействия, которое поступает в блок 9 и и суммируется с уже имеющимся управляющим воздействием.
Анализируя переходные процессы известного и предложенного технического решения ви311 дим, что в известном устройстве переходный процесс на стадии обезвоживания по каналу воды — температура, в реакторе имеет колебательную характеристику продолжительностью мы. порядка 30 мин и интегральную оценку 3 =
= 167,7, в то время, как при использовании. е- предлагаемого технического решения переходный процесс по вышеуказанному каналу имеет экспоненциальную характеристику и продолжительность до 17 мин, а интегральную оценку, 40 равную J = 107,1.
7, Предлагаемое техническое решение позволяет добиться повышения точности и чувствиблок тельности системы и обеспечить наибольшее
3 устранен этот недостаток и обеспечивается повышение устойчивости управляемого параметра путем повышения точности и чувствительности системы управления.
Цель достигается тем, что в систему вводя формирователь интервалов времени между измерениями текущих значений управляемого па раметра, формирователь интервалов времени между измерителями текущих значений возмущения, два счетчика количества интервалов, дифференциатор и переключатели, выходы которых соединены со входами измерителей текущих значений возмущения и управляемого раметра, первый и второй входы — соответств но с выходами объекта и первыми выходами формирователей интервалов времени между из мерениями текущих значений возмущения и равляемого параметра, вторые выходы которы подключены ко входам соответствующих счетчиков интервалов времени, выходы которых подсоединены ко вторым входам вычислителя среднеарифметических значений возмущения и управляемого параметра, а третий выход формирователя интервалов времени между измере ниями текущих значений возмущения подключен к первому входу дифференциатора, второ вход которого соединен с выходом вычислителя среднеарифметического значений возмуще ния, выход — к четвертому входу блока формирования управляющего воздействия.
В качестве примера рассмотрена стадия обезвоживания алкилфенолята натрия в произ водстве алкилсалицилатных присадок.
На чертеже представлена блок-схема систе
Система содержит объект управления 1, из меритель 2 текущих значений возмущения, и реключатель 3, формирователь 4 интервалов времени между измерениями текущих эначени возмущения, пневмоэлектрический преобразователь 5, вычислитель 6 среднего арифметичес кого значения возмущения, дифференциатор формирователь функциональной зависимости возмущения и управляющего воздействия 8, формирования управляющего воздействия 9, электропневматический преобразователь 10, 45 счетчик 11 количества интервалов, измеритель 12 текущих значений управляемого параметра, переключатель 13, формирователь 14 интервалов времени между измерениями управляемого параметра, второй пневмоэлектрический преобразователь 15, вычислитель 16 среднеарифметичес.кого значения управляемого параметра, блок сравнения 17, блок 18 коррекции, задатчик 19 коэффициента пропорциональности, счетчик 20 количества интервалов, задатчик 21 управляемо- 55 го параметра.
Устройство работает следующим образом.
Возмущающее воздействие, поступающее на объект 1 измеряется измерителем текущих согласование характера изменения управляющего воздействия с характером изменения возмущения, что приводит к повышению устойчивости управляемого параметра и в конечном итоге к улучшению качества получаемого продукта.
Формула изобретения
Система автоматического управления технологическими параметрами, содержащая по-,. следовательно соединенные измеритель текущего значения возмущения, первый пневмоэлектрический преобразователь, вычислитель среднеарифметического значения возмущения, 723500
ЦКИИПИ Заказ 925/12 Тираж 956 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 блок формирования управляющего воздействия, последовательно соединенные формирователь функциональной зависимости возмущающего и управляющего воздействия, блок формирования управляющего воздействия, электропневматический преобразователь, выход которого подключен к объекту, последовательно соединенные измеритель текущего значения управляемого параметра, второй пневмоэлектрический преобразователь, вычислитель среднеарифметического значения управляемого параметра, блок сравнения, блок коррекции, выход которого подключен к третьему входу блока формирования управляющего воздействия, второй вход — к выходу задатчика коэффициента пропорциональности, а второй вход блока срав,нения соединен с выходом задатчика управляемого параметра, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности системы, в нее введены формирователь интервалов времени между измерениями текущих значений управляемого параметра, формирователь интервалов времени между измерениями текущих значений возмущения, два счетчика количества интервалов, дифференциатор и переключатели, выходы которых соединены со входами измерителей текущих значений возмущения и управляемого параметра, первый и второй входы — соответственно с выходами объекта и первыми выходами формирователей интервалов времени между измерениями текущих значений возмущения и управляемого параметра, вторые выходы которых подключены ко входам соответствующих счетчиков интервалов времени, выходы которых подсоединены ко вторым входам вычислителей среднеарифметических значений возмущения и управляемого параметра, а третий выход формирователя интервалов времени между измерениями текущих значений возмущения подключен к первому входу дифференциатора, второй вход которого соединен с выходом вычислителя среднеарифметического значения возмущения, выход — к четвертому входу блока формирования управляющего воздействия.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Цыпкин Я. 3. Адаптация и обучение в автоматических системах, 1968, с. 206 (прототип).
