Возмущающих воздействиях

ИНВАРИАНТНОСТЬ [от лат. invarians (invariantis) - неизменяющийся] -1) в автоматике - независимость одной или неск. регулируемых величин в системахавтоматич. управления от внеш. возмущающих воздействий (ограниченных в нек-рых пределах). Достигается гл. обр. за счёт введения в структуру системы автоматич. управления дополнит, связей (иногда и элементов) для компенсации возмущающих воздействий.

СИСТЕМА (от греч. systema - целое, составленное из частей, соединение) в технике- совокупность взаимосвязанных техн. объектов (приборов, машин, механизмов), сигналов, процессов, элементов и т.п., объедин. единой целью и общим алгоритмом функционирования. Напр., С. элементов ЭВМ, С. приводов обрабатывающего центра, измерительно-инфор-мац. С., энергосистема, С. единиц физ. величин, С. «человек - машина». СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (САУ) - комплекс устройств, предназнач. для автоматич. изменения одного или неск. параметров объекта управления с целью установления требуемого режима его работы. САУ обеспечивает поддержание постоянства заданных значений регулируемых параметров или их изменение по заданному закону (системы стабилизации, программного управления, следящие системы) либо оптимизирует определ. критерий качества управления (системы экстрем, регулирования, оптим. управления). При значит, изменениях параметров объекта управления и хар-к возмущений и помех применяются самонастраивающиеся системы. Для достижения цели управления с учётом особенностей управляемых объектов на них подаются управляющие воздействия, к-рые предназначены также для компенсации внеш. возмущающих воздействий, стремящихся нарушить норм, функционирование объекта. Управляющие

СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА - система автоматич. управления, в к-рой выходная величина при помощи обратной связи воспроизводит с определ. точностью входную (задающую) величину, характер изменения к-рой заранее неизвестен. Структурная схема С.с. включает прямую цепь воздействий и гл. отрицат. обратную связь; т.о. С.с. является замкнутой системой управления. С.с. бывают одноконтурные (с одной обратной связью) и многоконтурные (с неск. обратными связями). Для компенсации осн. возмущающих воздействий С.с. может иметь разомкнутые контуры. По принципу С.с. работают системы наведения (напр., зенитных ракет), самонаведения, следящие электроприводы (сервомеханизмы), служащие для поворота управляемых объектов на нужный угол (напр., антенны радиолокационной станции}.

хронные компенсаторы, к-рые устанавливаются обычно на концевых или промежуточных подстанциях ЛЗП. К. у. увеличивают пропускную способность и улучшают технико-экономич. показатели работы ЛЭП. 2) К. у. в САР — устройство для устранения (уменьшения) влияния возмущающего воздействия на выходную величину объекта управления. К. у. устраняют влияние возмущающих воздействий, но не поддерживают выходную величину точно на заданном уровне и поэтому применяются гл. обр. в виде корректирующих цепей, улучшающих св-ва замкнутых систем регулирования (напр., в двигателях пост, тока со смешанным возбуждением для поддержания постоянства частоты вращения, в прокатных станах для стабилизации толщины полосы на выходе из стана и т. п.).

вий и возмущающих воздействий. Простейший метод контроля — подача на вход известного напряжения (ступенчатого или постоянного), измерение значений на выходах решающих элементов и сравнение полученных данных с расчётными.

СЛЕДЙЩАЯ СИСТЕМА — автоматич. систем?, в к-рой выходная величина с помощью обратной связи воспроизводит с определённой точностью входную величину, характер изменения к-рой заранее неизвестен. Структурная схема С. с. включает прямую цепь воздействий и главную обратную связь. По характеру работ С. с. подразделяют на непрерывного действия, импульсные и релейные. Бывают С. с. одноконтурные (с одной обратной связью) и многоконтурные (с неск. обратными связями). Для компенсации осн. возмущающих воздействий С. с. может иметь разомкнутые контуры. Наиболее важная хар-ка С. с.— точность её действия (слежения).

Влияние тепловых потерь на основные технико-экономические показатели нагревательных систем показано на рис. 2-9 и 2-10. При увеличении суммарного коэффициента тепловых потерь нагревательной печи (k — в долях единицы) резко возрастают удельный расход топлива на нагрев металла Ьт, возможная выработка тепла в системе испарительного охлаждения <2удИс и утилизационной установкой <2удвозм. При этом, несмотря на рост суммарной экономии, получаемой за счет использования ВЭР 23 (почти в 1,8 раза), суммарный экономический эффект (исчисляемый на тонну нагреваемого металла) A3 уменьшается. Отсюда ясно, какое внимание должно уделяться показателям работы нагревательных печей и факторам, играющим роль возмущающих воздействий в процессе управления печами. К последним относятся: различный темп проката заготовок на станах, различная температура металла перед его посадом в печь, различные сортаменты и марки стали нагреваемых заготовок. На рост тепловых потерь существенное влияние оказывает также форсировка режима работы печи, которая ведет к увеличению температуры уходящих газов и потерь тепла с испарительным охлаждением, а также конструктивное исполнение нагревательного устройства.

2) класс возмущающих воздействий, вызывающих отклонение от исследуемого положения равновесия;

Класс возмущающих воздействий 284 Классификация точек бифуркации 416 Колебания векторные 175

Системы автоматического регулирования с переменной структурой, разработанные на основе развитой теории и принципов построения таких систем, обеспечивают возможность во время протекания переходного процесса скачкообразно изменять структуру и параметры системы при помощи логического устройства. Статический регулятор с переменной структурой эффективно используется для управления классом неустойчивых гетерогенных термохимических процессов, описываемых системой нелинейных дифференциальных уравнений. Для высококачественного управления объектами с взаимосвязанными технологическими параметрами и запаздыванием разработан интегральный регулятор с переменной структурой и минимальными воздействиями регулирующего органа (необходимыми лишь для компенсации возмущающих воздействий в установившихся режимах). Для улучшения динамики процессов управления объектами с большими постоянными времени, работающими в условиях помех, разработан интегральный дискретный регулятор с переменной структурой.

На рис. XIII.18 показана схема управления автоматизированного процесса, выполняемого на целом ряде машин, которые представляют собой объекты управления ОУ. Управление работой этих объектов осуществляется с помощью электронной управляющей машины ЭУМ с учетом возмущающих воздействий В.

СТАБИЛИЗАТОР (от лат. stabilis - устойчивый, постоянный) - 1) С. в автоматике - устройство для автоматич. поддержания заданного значения регулируемой величины с определ. точностью при изменяющихся возмущающих воздействиях. Бывают С. электрич. тока, напряжения, магнитного потока, темп-ры, угловой скорости и др. параметров. Качество работы С. характеризуется допустимым отклонением стабилизируемого параметра от заданного значения.

ния. Объектами У. являются разл. процессы - технол. (добыча полезных ископаемых, переработка сырья и материалов, обработка изделий и заготовок), энергетические (выработка, преобразование, передача и распределение энергии), транспортные (перемещение грузов и пассажиров), информационные (сбор, обработка, передача и хранение информации). У. объектом достигается в результате воздействий, оказываемых на него либо непосредственно человеком (ручное управление), либо автоматич. управляющим устройством, в т.ч. ЭВМ, по заданной программе (алгоритму), составленной на основании информации о целях и задачах У., исходном и текущем состоянии управляемого объекта, возмущающих воздействиях, возможных методах и средствах достижения поставленной цели и т.п. Передача функций У. машинами, системами и процессами автоматич. устройствам - сущность автоматизации производства.

СТАБИЛИЗАТОР (от лат. stabilis — устойчивый, Постоянный) — 1) С. в автоматике — устройство для автоматич. поддержания заданного значения регулируемой величины с определённой точностью при изменяющихся возмущающих воздействиях. Бывают С. электрического тока, напряжения, магнитного потока, температуры, угловой скорости и др. параметров. Основные виды С.— пара-метрич., являющиеся нелинейными ограничителями стабилизируемого параметра, и С. с обратной связью. Качество работы С. характеризуется допустимым отклонением стабилизируемого параметра от заданного значения. 2) С. в авиации — горизонт, поверхность оперения летат. аппарата, служащая для обеспечения продольной устойчивости в полёте. 3)С. фотографический — вещество, применяемое для замедления или устранения старения фотографич. эмульсий и роста вуали при хранении светочувствит. материалов. В качестве С. применяют комплексные соединения ртути, золота, платины и соли др. тяжёлых металлов. 4) С. полимеров — вещество, тормозящее их старение; применяются антиоксиданты, препятствующие окислению; фотостабилизаторы, инги-бирующие фотолиз и фотоокисление; антирады, препятствующие старению под действием излучения, и т. д. 5) С. дисперсных систем (диспергатор, эмульгатор, пенообразователь) — вещество, снижающее склонность дисперсной фазы к коагуляции, замедляющее седиментацию.

действия с установленными на них приспособлениями и изделием. Состояние объекта управления характеризуется выходными (контролируемыми) параметрами, значения которых в процессе испытаний должны непрерывно изменяться. При внешних или внутренних возмущающих воздействиях, например изменении свойств изделия, положения вибровозбудителя и т. п., в процессе виброиспытаний параметры объекта управления отклоняются от номинальных, что приводит к отклонению контролируемых величин от заданных. Эти отклонения компенсируют управляющие воздействие, поступающее на объект управления от автоматического управляющего устройства. При имитации вибрации необходимо различать две системы — стационарную и нестационарную.

Вспомогательные регулируемые параметры применяют в качестве дополнительных сигналов, подаваемых на вход регулятора. Это позволяет регулятору начать регулирующее воздействие на объект раньше, чем наступит отклонение параметров воздуха от заданных значений в основном объекте регулирования, т. е. тогда, когда возмущения в цепи регулирования только создают предпосылки для отклонения параметров воздуха в объекте. Для этого переходят от одноконтурной к многоконтурной схеме регулирования (рис. 15), которая реализуется с помощью одного импульсного или группы регуляторов, включенных по схеме каскадно связанного регулирования. Регулируемый объект состоит из Двух последовательно соединенных участков / и 2, при этом каждый регулируемый участок состоит из нескольких емкостей. Технологический режим нарушается в результате изменения нагрузки на стороне притока или на стороне потребления Qc, а также при других возмущающих воздействиях (Xj и Х2), что вызывает отклонение промежуточной ср' и главной ф регулируемых величин.

Оптимальные настройки при случайных возмущающих воздействиях. В большинстве

В трехимпульсной схеме (см. рис. 10.5,6) на регулятор, помимо регулируемой величины h, поступают сигналы по расходу пара из котла MD и по расходу питательной воды Mw. Схема учитывает изменение расхода питательной воды как при регулирующем, так и при возмущающих воздействиях. Динамические свойства соответствующих датчиков (измерительных органов) отражены кривыми разгона 6 и 7, а исполнительного механизма — кривой 9. Нами было принято, что это инерционные звенья с постоянными времени Тт и Ts соответственно. В рассматриваемой системе целесообразно использовать П- или ПИ-регулятор. В связи с тем, что действие основных малоинерционных возмущений аналогично воздействию по производной, введение в закон регулирования Д-воздействия в общем бесполезно.

Колебательный сходящийся процесс имеет место при возмущающих воздействиях небольшой величины, причем с повышением подведенного давления рп размер этих воздействий должен постепенно уменьшаться.

Колебательный расходящийся процесс (рис. 3.11), происходит при больших возмущающих воздействиях, при этом исполнительный орган привода совершает около нового заданного со: стояния незатухающие колебания с амплитудами, возрастающими с течением времени до устойчивой величины. При очень больших возмущениях колебания исполнительного органа при-8* 115

Найдем точные стационарные отклонения температур в теплообменнике «труба в трубе» при всех возможных возмущающих воздействиях. Как всегда при нахождении отклонений, предварительно необходимо решить стационарную задачу для исходного режима.

Переходные процессы систем автоматического регулирования изучаются прежде всего при типовых возмущающих воздействиях на систему. В качестве наиболее распространенного возмущения выбирают