Использование математических моделей в АСР

  Категория » Автоматизация производства » Другие решения   


При создании и исследовании автоматических систем регулирования (АСР), то есть, при решении двух основных задач - анализа и синтеза, используют математические модели (ММ). Они представляют собой совокупность математических зависимостей, связывающих выход отдельного элемента или системы в целом с различными входными величинами (возмущениями и управлениями) в статике и динамике, то есть в установившемся и переходном режимах. В последнее время при применении микропроцессорных систем матмодели используют значительно шире. Они могут включаться непосредственно в контур управления или с их помощью решают задачи оптимального управления сложными объектами.

Использование математических моделей в АСР

Хорошо известны системы с идентификатором в цепи обратной связи, эталонными моделями (идентификатор - устройство, с помощью которого по экспериментальным данным в процессе работы системы получают необходимые ММ). Вопрос получения и анализа ММ очень сложные, они охватывают широкий спектр понятий и приемов. Чаще всего используют такой принцип: АСР разбивают на участки или элементы, для которых легко найти ММ, а модель системы в целом получают использованием ММ отдельных элементов. Эффективным методом при этом является использование элементарных звеньев, свойства которых предопределены, является их полный набор, поэтому можно сконструировать любую АСР и получить необходимые ММ. Назначение каждой АСР - поддерживать заданный режим работы объекта, или в более общем случае - определять и в дальнейшем поддерживать необходимый режим.

Реальные системы постоянно находятся под воздействием различных возмущений, меняются непредсказуемо - меняются материальные потоки, качество сырья, параметры теплоносителей и т.д. То есть в них происходят переходные процессы. Основной режим их работы - динамический, поскольку автоматический регулятор постоянно пытается поддерживать выбранный технологический режим. Это позволяет на определенных интервалах времени выделить статический режим работы АСР (статику), когда в системе поддерживаются материальные и энергетические балансы, а основные переменные являются постоянными, и тем самым реализовать все необходимые технологические алгоритмы.

Как уже отмечалось, реальные нелинейные системы всегда по возможности стараются заменить линейными (линеаризировать) - осуществляют линеаризацию системы, то есть заменяют в рабочем диапазоне участок статической нелинейной характеристики отрезком прямой. Математические модели элементов и систем имеют ряд особенностей, среди которых характерная и, что каждому элементу или системе можно поставить в соответствие множество ММ. Каждая ММ имеет конкретное назначение, например, ММ статики, ММ динамики и т.д. В теории и практике автоматизации используются различные ММ. Поскольку основным режимом АСР является динамичный, то чаще всего используются динамические ММ, которые называют динамическими характеристиками.

Использование математических моделей в АСР

Динамические характеристики могут быть разными: дифференциальными уравнениями, частотными и временными характеристиками. Еще раз подчеркнем, что каждая из этих характеристик - это лишь форма отражения отдельных свойств элементов или систем, а использование конкретных характеристик определяется решаемой задачей и удобством их применения. Важным является тот факт, что между различными характеристиками существует однозначная связь, которая дает возможность при необходимости переходить от одной характеристики к другой. Таким образом, при создании и исследовании АСР можно использовать различные виды ММ в виде динамических характеристик и связей между ними. Так, например, временные характеристики являются решениями дифференциальных уравнений с определенными коэффициентами и правыми частями.



Вы можете сохранить эту статью:

Использование математических моделей в АСР

из категории » Другие решения »  в сервисах:



Просто нажмите на кнопку нужного Вам сервиса и данная статья будет сохранена.

Дополнительная информация по теме:

Структура автоматических систем регулирования Структура автоматических систем регулирования

Автоматической системой регулирования (АСР) называют систему, задачей которой является автоматическое поддержание регулируемой величины на заданном уровне. Автоматические системы регулирования работают непосредственно на объекте, то есть они являются нижним уровнем компьютерно-интегрированной систем ...

Принципы регулирования в АСР Принципы регулирования в АСР

При длительной работе системы управления происходят определенные изменения характеристик и свойств отдельных ее элементов, прежде всего объекта. Поэтому в общем случае все системы условно разделяют на стационарные и нестационарные. Для первых принимается предположение, что параметры системы не измен ...

Типичные элементарные звенья АСР Типичные элементарные звенья АСР

Одним из эффективных приемов получения и представления математических моделей (ММ) системы является использование типовых элементарных звеньев. Основная идея этого метода заключается в том, что вводятся элементарные звенья с заданными свойствами, а их перечень дает возможность представить любую авто ...

Виды интеграции технологических комплексов Виды интеграции технологических комплексов

Технологические комплексы, как составная часть компьютерно интегрированного производства, связаны с другими подразделениями предприятия и решают задачи управления, текущего и долгосрочного планирования, административно-хозяйственной деятельности. В связи с этим различают следующие виды интеграции:- ...

Объекты управления и их свойства Объекты управления и их свойства

В общем понимании автоматизированного управления предприятием объектами автоматизации являются комплексы и отдельные технологические процессы или агрегаты. На нижнем уровне сложных иерархических систем управления, где основными задачами являются логико-программное управление и автоматическое регулир ...


Для поиска по всем категориям нашего сайта рекомендуем Вам пройти авторизацию либо зарегистрироваться.

Яндекс.Метрика Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru   "СМАРТ Системы"      © 2007-2016 Все права защищены.