Iste'molchilarni issiqlik bilan ta'minlashni tartibga solish. Isitish turbinalarini tartibga solish usuli Ulangan va bog'lanmagan tartibga solish

2. ASR klassifikatsiyasi. Boshqaruv tamoyillari.

Boshqaruv- bu ob'ektga uning optimal (ma'lum ma'noda) ishlashini ta'minlaydigan va sifat mezoni (ko'rsatkichi) qiymati bilan miqdoriy jihatdan baholanadigan maqsadli ta'sir. Mezon texnologik yoki iqtisodiy xususiyatga ega bo'lishi mumkin (texnologik zavodning mahsuldorligi, mahsulot tannarxi va boshqalar).

Ish paytida chiqish qiymatlari buzilishlar tufayli belgilangan qiymatlardan chetga chiqadi z V va oqim o'rtasida nomuvofiqlik paydo bo'ladi da T va berilgan va 3 ob'ektning chiqish miqdorlarining qiymatlari. Agar mavjud bo'lsa buzilishlar z V ob'ekt mustaqil ravishda normal ishlashini ta'minlaydi, ya'ni yuzaga keladigan har qanday kelishmovchiliklarni mustaqil ravishda yo'q qiladi. y T -i 3, keyin u boshqaruvga muhtoj emas. Agar ob'ekt normal ish sharoitlarining bajarilishini ta'minlamasa, buzilishlarning ta'sirini bartaraf etish uchun: nazorat harakati x P, aktuator yordamida ob'ektning materialini yoki issiqlik oqimlarini o'zgartirish. Shunday qilib, nazorat qilish jarayonida ob'ektga buzilishlarni qoplaydigan va uning normal ish rejimini saqlashni ta'minlaydigan ta'sirlar qo'llaniladi.

Reglamentob'ektga boshqaruv harakatlarini qo'llash orqali uning normal ishlashini ta'minlash uchun ob'ektning chiqish qiymatlarini kerakli doimiy yoki o'zgaruvchan qiymatlarga yaqin saqlash deb ataladi.

Ob'ektning chiqish qiymatlari kerakli qiymatlarga yaqin saqlanishini ta'minlaydigan avtomatik qurilma deyiladi avtomatik regulyator.

Tartibga solish printsipiga ko'ra ASRlar og'ish, buzilish va kombinatsiyalangan printsip bo'yicha ishlaydiganlarga bo'linadi.

Burilish bo'yicha. Boshqariladigan o'zgaruvchining belgilangan qiymatdan og'ishi bilan ishlaydigan tizimlarda (1-2-rasm, A), g'azab z boshqariladigan o'zgaruvchining joriy qiymatining chetlanishiga olib keladi da uning belgilangan qiymatidan Va. Avtomatik regulyator AR qiymatlarni taqqoslaydi u va, ular mos kelmasa, bu tartibga soluvchi ta'sirni keltirib chiqaradi X mos keladigan belgi, aktuator orqali (rasmda ko'rsatilmagan) boshqaruv ob'ekti OR ga beriladi va bu nomuvofiqlikni bartaraf qiladi. Og'ishlarni boshqarish tizimlarida tartibga soluvchi ta'sirlarni shakllantirish uchun mos kelmaslik kerak, chunki bu regulyatorning vazifasi mos kelmaslikning oldini olishdir. Biroq, amalda bunday tizimlar asosan keng tarqaldi, chunki ulardagi tartibga solish ta'siri bezovta qiluvchi ta'sirlarning soni, turi va paydo bo'lish joyidan qat'i nazar amalga oshiriladi. Og'ishlarni nazorat qilish tizimlari yopiq.

G'azabdan. Buzilish bilan tartibga solishda (1-2-rasm, b) regulyator AR B asosiy buzilishning joriy qiymati haqida ma'lumot oladi z 1. Uni o'lchashda va mos kelmaslikda nominal ma'nosi va B regulyator tartibga soluvchi ta'sirni shakllantiradi X, ob'ektga yo'naltirilgan. Buzilishda ishlaydigan tizimlarda boshqaruv signali zanjir bo'ylab og'ish printsipi bo'yicha qurilgan tizimlarga qaraganda tezroq harakat qiladi, buning natijasida bezovta qiluvchi ta'sirni mos kelmaslikdan oldin ham yo'q qilish mumkin. Biroq, ko'pgina kimyoviy texnologiya ob'ektlari uchun buzilishlarga asoslangan nazoratni amalga oshirish deyarli mumkin emas, chunki bu ob'ektning barcha buzilishlarining ta'sirini hisobga olishni talab qiladi ( z 1, z 2, ...) soni odatda katta bo'lgan; bundan tashqari, ularning ba'zilarini miqdoriy jihatdan aniqlab bo'lmaydi. Masalan, katalizator faolligining o'zgarishi, apparatdagi gidrodinamik vaziyat, issiqlik almashinuvchisi devori orqali issiqlik uzatish shartlari va boshqalar kabi buzilishlarni o'lchash fundamental qiyinchiliklarga duch keladi va ko'pincha amalga oshirib bo'lmaydi. Odatda asosiy buzilish, masalan, ob'ektning yuki bilan hisobga olinadi.

Bundan tashqari, boshqariladigan o'zgaruvchining joriy qiymati to'g'risidagi signallar tizimni boshqarish tsikliga buzilishlar orqali yuboriladi. da kelmang, shuning uchun vaqt o'tishi bilan nazorat qilinadigan qiymatning nominal qiymatdan og'ishi ruxsat etilgan chegaralardan oshib ketishi mumkin. Buzilishlarni nazorat qilish tizimlari ochiq.

Birlashtirilgan printsipga ko'ra. Bunday tartibga solish bilan, ya'ni og'ish va buzilish bilan tartibga solish tamoyillarini birgalikda qo'llash bilan (1-6-rasm, V), yuqori sifatli tizimlarni olish mumkin . Ularda asosiy buzilishning ta'siri z 1 AR B regulyatori tomonidan zararsizlantiriladi, u buzilish printsipi va boshqa buzilishlar ta'sirida ishlaydi (masalan, z 2 h.k.) - reaksiyaga kirishayotgan miqdorning joriy qiymatining belgilangan qiymatdan chetlanishiga javob beruvchi AR regulyatori.

Nazorat qilinadigan miqdorlar soniga ko'ra ASR bir o'lchovli va ko'p o'lchovli bo'linadi. Bir o'lchovli tizimlar bitta sozlanishi o'zgaruvchiga ega, ikkinchisi bir nechta sozlanishi miqdorlarga ega.

O'z navbatida ko'p o'lchovli tizimlarni bir-biriga bog'liq bo'lmagan va bog'langan boshqaruv tizimlariga bo'lish mumkin. Ulardan birinchisida regulyatorlar bir-biri bilan bevosita bog'liq emas va umumiy tartibga solish ob'ekti bo'yicha alohida harakat qiladi. Tizimlar bog'liq bo'lmagan boshqaruv elementlari odatda ob'ektning boshqariladigan miqdorlarining o'zaro ta'siri kichik yoki amalda bo'lmaganda qo'llaniladi. Aks holda, tizimlar qo'llaniladi bog'liq tartibga solish, bunda bitta texnologik ob'ektning turli miqdorlarining regulyatorlari boshqariladigan kattaliklarning o'zaro ta'sirini susaytirish uchun tashqi ulanishlar (ob'ektdan tashqari) bilan o'zaro bog'langan. Agar bu holda boshqariladigan miqdorlarning bir-biriga ta'sirini butunlay yo'q qilish mumkin bo'lsa, unda bunday qo'shma tartibga solish tizimi deyiladi. avtonom.

Signal yo'llari soniga ko'ra ASRlar bir sxemali va ko'p sxemali bo'linadi. Yagona zanjirli bitta yopiq konturni o'z ichiga olgan tizimlar deb ataladi va ko'p zanjirli- bir nechta yopiq kontaktlarning zanglashiga ega bo'lishi

Maqsad bo'yicha(mos yozuvlar ta'sirining o'zgarishi tabiati) ASR avtomatik stabilizatsiya tizimlariga, dasturlarni boshqarish tizimlariga va kuzatuv tizimlariga bo'linadi.

Avtomatik stabilizatsiya tizimlari boshqariladigan o'zgaruvchini ma'lum bir qiymatda ushlab turish uchun mo'ljallangan, u doimiy ravishda o'rnatiladi ( u=const). Bu eng keng tarqalgan tizimlar.

Dastur boshqaruv tizimlari boshqariladigan o'zgaruvchining belgilangan qiymati oldindan ma'lum bo'lgan vaqt funktsiyasi bo'ladigan tarzda tuzilgan u=f(t). Ular qiymatni tashkil etuvchi dasturiy ta'minot sensorlari bilan jihozlangan Va o'z vaqtida. Bunday tizimlar ommaviy kimyoviy jarayonlar yoki ma'lum bir tsiklda ishlaydigan jarayonlarni avtomatlashtirish uchun ishlatiladi.

Kuzatuv tizimlarida boshqariladigan o'zgaruvchining belgilangan qiymati oldindan ma'lum emas va tashqi mustaqil texnologik o'zgaruvchining funktsiyasidir u=f(y 1). Ushbu tizimlar bitta texnologik miqdorni tartibga solishga xizmat qiladi ( qul), bu boshqasining qiymatlariga ma'lum bir bog'liqlikda ( yetakchi) texnologik qiymat. Kuzatuv tizimlarining bir turi - bu ikki miqdorning nisbatlarini, masalan, ikkita mahsulotning narxini tartibga solish tizimlari. Bunday tizimlar chiqishda boshqariladigan miqdorning o'zgarishini etakchining o'zgarishi bilan ma'lum nisbatda takrorlaydi. Bu tizimlar yetakchi miqdorning doimiy omilga koʻpaytirilgan qiymati va boshqariladigan miqdor qiymati oʻrtasidagi nomuvofiqlikni bartaraf etishga intiladi.

Tartibga solish ta'sirining tabiati bo'yicha Uzluksiz ASR, o'rni va puls mavjud.

Doimiy ACPtizimning kirish qiymatining uzluksiz o'zgarishi har bir bo'g'inning chiqish qiymatining uzluksiz o'zgarishiga mos keladigan tarzda qurilgan.

Rele (pozitsion) ACP uzluksiz kirish qiymatini faqat ikkita sobit qiymatni oladigan diskret o'rni qiymatiga aylantiradigan o'rni havolasini o'z ichiga oladi: mumkin bo'lgan minimal va maksimal. Relay aloqalari juda yuqori daromad omillariga ega tizimlarni yaratishga imkon beradi. Shu bilan birga, yopiq boshqaruv zanjirida o'rni aloqalarining mavjudligi ma'lum bir davr va amplituda bilan boshqariladigan miqdorning o'z-o'zidan tebranishiga olib keladi. Pozitsiyani boshqaruvchi tizimlar relega asoslangan.

Puls ASRuzluksiz kirish miqdorini diskret impuls qiymatiga, ya'ni ma'lum bir almashinish davri bilan impulslar ketma-ketligiga aylantiruvchi impuls elementini o'z ichiga oladi.. Impulslarning paydo bo'lish davri majburiy ravishda o'rnatiladi. Kirish qiymati chiqish pulslarining amplitudasi yoki davomiyligi bilan mutanosibdir. Impuls elementining kiritilishi tizimning o'lchash moslamasini yukdan ozod qiladi va nazorat qilinadigan qiymatning kichik og'ishlariga javob beradigan chiqishda kam quvvatli, ammo sezgirroq o'lchash moslamasidan foydalanishga imkon beradi, bu esa sifatning oshishiga olib keladi. tizimning ishlashi.

Impuls rejimida aktuatorni ishga tushirish uchun energiya sarfini kamaytirish bilan ko'p kanalli sxemalarni qurish mumkin.

Yopiq boshqaruv zanjiridagi raqamli hisoblash moslamasi bo'lgan tizimlar ham impulsli rejimda ishlaydi, chunki raqamli qurilma hisob-kitoblar uchun zarur bo'lgan ma'lum vaqt oralig'idan keyin pulslar ko'rinishida hisoblash natijasini ishlab chiqaradi. Ushbu qurilma boshqariladigan o'zgaruvchining belgilangan qiymatdan og'ishini bir nechta o'lchov vositalarining o'qishlari bo'yicha hisoblash kerak bo'lganda yoki tizim ishlashining eng yaxshi sifati mezonlariga muvofiq, o'zgartirish dasturini hisoblash zarur bo'lganda foydalaniladi. boshqariladigan o'zgaruvchi.

O'rnatishlarni bir-biriga bog'liq bo'lmagan boshqaruv sxemasi bo'yicha ulash ikkala qurilmaning ishlashining mustaqilligini ta'minlaydi, ya'ni issiq suv ta'minoti uchun suv oqimini keng diapazonda noldan (kechasi) maksimalgacha o'zgartirish qurilmaning ishlashiga deyarli ta'sir qilmaydi. isitish tizimi.

Buning uchun ta'minot liniyasidagi suv oqimi isitish - ventilyatsiya va issiq suv ta'minoti uchun umumiy suv oqimiga teng bo'lishi kerak. Bundan tashqari, issiq suv uchun suv iste'moli issiq suv ta'minotining maksimal yukiga va ta'minot liniyasidagi suvning minimal haroratiga qarab, ya'ni DHW yuki ta'minot liniyasidan to'liq qoplangan rejimda (agar iste'molchi shunday qilsa) olinishi kerak. saqlash tanklari o'rnatilmagan).

Har bir tarmoq abonenti tomonidan isitish, ventilyatsiya, issiq suv ta'minoti va umumiy suv iste'moli uchun suv iste'moli tarmoq konfiguratsiyasiga bog'liq emas. Abonent tomonidan hisoblangan oqim tezligi teshik diametri formula bo'yicha aniqlanadigan gaz kelebeği diafragmasi yordamida o'rnatiladi (SP 41-101-95 4.17-bandi)

bu erda G - quvur liniyasidagi taxminiy suv oqimi, G jami t / soatga teng

DN - diafragma tomonidan so'yilgan bosim, m

Diafragma ochilishining minimal o'lchami 3 mm

Makiyaj tizimini avtomatlashtirish

Avtomatlashtirilgan pardozlash moslamalari tarmoq bo'yanish nuqtasida doimiy yoki o'zgaruvchan suv bosimini saqlab turadi.

Elektr tarmog'idagi nisbatan kichik bosim yo'qotishlari va qulay relef profiliga ega bo'lgan issiqlik tarmoqlari uchun barcha rejimlarda zaryadlash nuqtasidagi bosim (tarmoq nasoslari to'xtatilgan rejimda ham) doimiy ravishda saqlanadi. Tarmoq nasoslari oldidagi qaytarish manifoltida doimiy bosimni bo'yanish suv quvuriga o'rnatilgan quyi oqim regulyatori (bo'yanish regulyatori) yordamida ushlab turish rejalashtirilgan.

Isitish tarmog'ining statik bosimi tarmoq nasoslari ishlayotganda qozonxonaning qaytish manifoltidagi bosimdan oshib ketganda, statik bosimni sozlash qo'lda amalga oshiriladi. Suv bosimi besleme nasoslarining bosim quvurlarida zaxira nasosni yoqish uchun impuls beruvchi mahalliy ko'rsatuvchi va signalli bosim o'lchagichlari bilan va qaytib manifoltda - mahalliy kommutatorda ko'rsatuvchi, qayd qiluvchi va signalli bosim o'lchagichlari bilan o'lchanadi. Mahalliy kommutatorda ular, shuningdek, suvning oqim tezligini o'lchash uchun oqim o'lchagichni ko'rsatuvchi, qayd qiluvchi va signalizatsiya qiluvchi ikkilamchi moslamani va ishlab chiqarishdagi kislorod miqdorini o'lchash uchun kislorod hisoblagichining ikkilamchi qurilmasini o'rnatishni ta'minlaydi. - suv. Pardoz chizig'idagi qarshilik termometri umumiy ro'yxatga olish moslamasiga ulangan bo'lib, u bir vaqtning o'zida ta'minot suvining haroratini qayd etadi.

Ochiq isitish tarmoqlarida, markaziy saqlash tanklarini o'rnatishda, qaytib keladigan quvur liniyasidagi bosim avtomatik ravishda ikkita nazorat klapanlari bilan tartibga solinadi, ulardan birinchisi ortiqcha tarmoq suvini saqlash tanklariga, ikkinchisi esa quvur liniyasiga o'rnatiladi. uzatish nasoslaridan keyin saqlash tanklaridan. Issiq suv ta'minoti yuki kunlik o'rtacha qiymatdan past bo'lgan soatlarda uzatish nasoslari o'chiriladi va qaytib keladigan quvur liniyasidagi bosim birinchi valf bilan tartibga solinadi. Issiq suv yuki kunlik o'rtacha qiymatdan yuqori bo'lgan soatlarda uzatish nasoslari avtomatik ravishda yoqiladi, birinchi nazorat valfi yopiladi va bosim regulyatori uzatish nasoslaridan keyin o'rnatilgan nazorat valfiga o'tadi.

Ochiq isitish tarmog'ida bo'yanish suvining doimiy oqimini ta'minlash uchun bo'yanish nasoslarining bosim quvur liniyasiga oqim regulyatori o'rnatiladi.

Deaerator bo'yanish idishidagi suv darajasi kimyoviy tozalangan suv liniyasidagi nazorat valfi tomonidan saqlanadi. Agar surma bosimida ishlaydigan vakuumli deaerator o'rniga atmosfera ishlatilsa, deaerator ustunida doimiy bosimni ushlab turadigan qo'shimcha regulyator o'rnatiladi. Sxema ishni favqulodda to'xtatishni nazarda tutadi: bo'yanish va uzatish nasoslari va zaxiralarni avtomatik ravishda ishga tushirish, shuningdek, bo'yanish deaerator idishidagi va tarmoq suv omboridagi sathning qaytish quvuridagi bosim haqida signal berish. tanklar va bo'yanish suvidagi kislorod miqdori.

Bog'langan tartibga solish tizimlarini qurish uchun asos avtonomiya printsipi. Ikki kirish va chiqishga ega ob'ektga nisbatan avtonomiya tushunchasi chiqish koordinatalarining o'zaro mustaqilligini anglatadi. y 1 Va y 2 ikkita yopiq boshqaruv tizimi ishlaganda.

Asosan, avtonomiya sharti ikkita o'zgarmaslik shartidan iborat: birinchi mahsulotning o'zgarmasligi. y 1 ikkinchi regulyatorning signaliga nisbatan X p2 va ikkinchi chiqishning o'zgarmasligi y2. birinchi regulyatorning signaliga nisbatan X p1:

Bu holda signal X p1 uchun bezovtalik sifatida qaralishi mumkin y2, va signal X p2 - qanday qilib uchun g'azab y 1. Keyin o'zaro faoliyat kanallar bezovta qiluvchi kanallar rolini o'ynaydi (1.35-rasm). Ushbu buzilishlarni qoplash uchun boshqaruv tizimiga uzatish funksiyalariga ega dinamik qurilmalar kiritiladi R 12 (p) Va R 21 (r), mos keladigan boshqaruv kanallariga yoki regulyatorlarning kirishlariga yuboriladigan signallar.

Invariant ASRlarga o'xshab, kompensatorlarning uzatish funktsiyalari R 12 (p) Va R 21 (r), avtonomiya shartidan aniqlanadi, ob'ektning to'g'ridan-to'g'ri va ko'ndalang kanallarining uzatish funktsiyalariga bog'liq bo'ladi va (1.20) va (1.20,a) ifodalarga muvofiq, quyidagilarga teng bo'ladi:

Xuddi invariant ASRlarda bo'lgani kabi, avtonom boshqaruv tizimlarini qurish uchun ham muhim rol o'ynaydi jismoniy imkoniyati va texnik amalga oshirish taxminiy avtonomiya.

Taxminiy avtonomiya sharti haqiqiy kompensatorlar uchun tegishli regulyatorlarning ish chastotalarini hisobga olgan holda yoziladi:

Kimyoviy texnologiyada eng murakkab ko'p bog'langan ob'ektlardan biri rektifikatsiya jarayonidir. Hatto eng oddiy holatlarda - ikkilik aralashmalarni ajratishda - distillash ustunida bir nechta o'zaro bog'langan koordinatalar aniqlanishi mumkin (1.36-rasm). Masalan, ustunning pastki qismidagi jarayonni tartibga solish uchun suyuq fazada va tarkibiy qismlardan birida moddiy muvozanatni tavsiflovchi kamida ikkita texnologik parametrni barqarorlashtirish kerak. Buning uchun odatda harakatsiz suyuqlik darajasi va birinchi plastinka ostidagi harorat tanlanadi va isitish bug'ining oqimi va harakatsiz mahsulotni tanlash nazorat kirish signallari sifatida ishlatiladi. Shu bilan birga, tartibga soluvchi ta'sirlarning har biri ikkala chiqishga ham ta'sir qiladi: isitish bug'ining oqimi o'zgarganda, pastki mahsulotning bug'lanish intensivligi o'zgaradi va natijada suyuqlik darajasi va bug' tarkibi o'zgaradi. Xuddi shunday, tagliklar mahsulot tanlovidagi o'zgarish nafaqat pastki qismdagi darajaga, balki kolonnaning pastki qismidagi bug 'tarkibining o'zgarishiga olib keladigan reflyuks nisbatiga ham ta'sir qiladi.

Guruch. 1.35. Avtonom avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlarining blok diagrammasi: A– birinchi nazorat zanjiridagi ikkinchi regulyatordan ta’sirni qoplash; b– ikkinchi nazorat zanjiridagi birinchi regulyatordan ta’sirni qoplash; c - avtonom ikki koordinatali boshqaruv tizimi

Guruch. 1.36. Bir nechta kirish va chiqishlarga ega ob'ektni boshqarish tizimiga misol:

1 - distillash ustuni; 2 – qozon; 3 - qayta oqim kondensatori; 4 – reflyuks tanki; 5 - harorat regulyatori; 6,9 – daraja regulyatorlari; 7 - oqim regulyatori; 8 – bosim regulyatori

Yuqori qismdagi jarayonni tartibga solish uchun siz chiqish koordinatalari sifatida bug 'bosimi va haroratini tanlashingiz mumkin, shuningdek, qayta oqim kondensatoriga sovutgichni etkazib berish va tartibga soluvchi kirish parametrlari sifatida ustunni qayta oqim uchun qaytarish. Shubhasiz, ikkala kirish koordinatasi termal va massa uzatish jarayonlarida ustundagi bosim va haroratga ta'sir qiladi.

Va nihoyat, haroratni nazorat qilish tizimini bir vaqtning o'zida ustunning yuqori va pastki qismlarida mos ravishda qayta oqim va isitish bug'ini etkazib berish orqali hisobga olsak, biz ichki o'zaro bog'liqliklarga ega bo'lgan ob'ektni bog'liq bo'lmagan boshqarish tizimini ham olamiz.

Murakkab avtomatik boshqaruv tizimlarini tahlil qilishda ularning tizim elementlari o'rtasida o'zaro ta'sir qiluvchi ta'sirlarni qo'llash nuqtalari va signallarning tarqalishining mumkin bo'lgan yo'llarini ko'rsatadigan strukturaviy sxemalari alohida ahamiyatga ega bo'ladi.

Strukturaviy diagrammalar quyidagi strukturaviy elementlardan iborat:

dinamik, ularning kirish va chiqish signallari o'rtasida qandaydir funktsional yoki operator aloqasini amalga oshiradi;

signallarning tabiatini yoki tuzilishini o'zgartirishga xizmat qiluvchi transformativ;

signallarni ayirish yoki qo'shishni taqqoslash;

tarmoqlanish nuqtalari, bunda signalning tarqalish yo'li tizimning turli nuqtalariga olib boradigan bir nechta yo'llarga shoxlanadi;

signalning tarqalish yo'nalishlarini ko'rsatadigan blok-sxemaning ulanishlari yoki chiziqlari;

ta'sirlarni qo'llash nuqtalari;

mantiqiy, mantiqiy amallarni bajarish.

Yuqorida biz har qanday avtomatik boshqaruv tizimi, uning ishlash printsipiga ko'ra, har doim ekanligini ta'kidladik

boshqariladigan o'zgaruvchining haqiqiy va talab qilinadigan qiymatini solishtirishga xizmat qiluvchi kamida bitta fikrga ega. Biz bunday fikr-mulohazalarni asosiy deb atashga kelishib oldik.

Shu bilan birga, shuni ta'kidlash kerakki, zamonaviy avtomatik boshqaruv tizimlarida soni boshqariladigan miqdorlar soniga teng bo'lgan asosiy teskari aloqa halqalariga qo'shimcha ravishda, ko'pincha yana bir nechta yordamchi yoki mahalliy qayta aloqa halqalari mavjud. Bitta boshqariladigan o'zgaruvchiga ega bo'lgan, faqat bitta asosiy teskari aloqaga ega bo'lgan va mahalliy fikrga ega bo'lmagan avtomatik boshqaruv tizimlari bitta zanjirli deb ataladi. Bitta halqali tizimlarda har qanday nuqtaga qo'llaniladigan kuch tizimni chetlab o'tishi va faqat bitta aylanma yo'lidan keyin dastlabki nuqtaga qaytishi mumkin (II.8-rasmga qarang). Bitta asosiy fikrga qo'shimcha ravishda bir yoki bir nechta asosiy yoki mahalliy qayta aloqaga ega bo'lgan avtomatik boshqaruv tizimlari ko'p davrli deb ataladi. Ko'p zanjirli tizimlar ularda har qanday nuqtaga ta'sir qilish tizimni chetlab o'tishi va bir nechta turli xil aylanma yo'llardan keyin dastlabki nuqtaga qaytishi mumkinligi bilan tavsiflanadi.

Bitta boshqariladigan o'zgaruvchiga ega bo'lgan ko'p pallali (ikki tutashuvli) avtomatik boshqaruv tizimiga misol sifatida biz asosiy teskari aloqaga qo'shimcha ravishda xato signalini yaratish uchun xizmat qiladigan va boshqaruv tizimi yordamida amalga oshiriladigan servo tizimni keltirishimiz mumkin. selsyn sensori va selsyn qabul qiluvchisi, shuningdek, mahalliy fikr-mulohazalar mavjud; ikkinchisi taxogenerator va unga ulangan RC sxemasi yordamida amalga oshiriladi, uning chiqishidagi kuchlanish xato signalidan chiqariladi.

Bir nechta boshqariladigan o'zgaruvchilarga ega bo'lgan ko'p pallali avtomatik boshqaruv tizimiga misol sifatida samolyot dvigatelini boshqarish tizimi bo'lib, unda boshqariladigan o'zgaruvchilar dvigatel tezligi, kuchaytirish bosimi, tutash vaqti, yog 'harorati, sovutish suvi harorati va boshqa qiymatlar bo'lishi mumkin.

Avtomatik boshqaruv tizimiga mahalliy fikr-mulohazalarni kiritish sabablari juda boshqacha. Masalan, ular kerakli boshqaruv qonuniga muvofiq signalni aylantirish uchun elementlarni tuzatishda, kuchaytiruvchi elementlarda - chiziqlilashtirish, shovqin darajasini pasaytirish, chiqish qarshiligini pasaytirish, harakatlantiruvchi elementlarda - quvvatni oshirish uchun ishlatiladi.

Kerakli dinamik xususiyatlarni berish uchun bir nechta ketma-ket ulangan tizim elementlarini qamrab oluvchi fikr-mulohazalar kiritilishi mumkin.

Ko'p o'lchovli avtomatik boshqaruv tizimlari, ya'ni bir nechta boshqariladigan miqdorlarga ega bo'lgan tizimlar bo'linadi

bog'liq bo'lmagan va bog'langan tartibga solish tizimlariga.

Bir-biriga bog'liq bo'lmagan boshqaruv tizimlari - bu turli miqdorlarni tartibga solish uchun mo'ljallangan regulyatorlar bir-biriga bog'lanmagan va faqat umumiy tartibga solish ob'ekti orqali o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Bir-biriga bog'liq bo'lmagan tartibga solish tizimlari, o'z navbatida, qaram va mustaqil bo'linishi mumkin.

Bog'liq bo'lmagan tartibga solish tizimlari ularda boshqariladigan kattaliklardan birining o'zgarishi boshqalarning o'zgarishiga bog'liqligi bilan tavsiflanadi. Natijada, bunday tizimlarda har xil boshqariladigan kattaliklarni tartibga solish jarayonlarini bir-biridan alohida, mustaqil ravishda ko'rib chiqish mumkin emas.

Bog'liq bo'lmagan boshqaruv tizimiga misol sifatida rulni boshqarishning mustaqil kanallariga ega bo'lgan avtopilotli samolyotni keltirish mumkin. Masalan, samolyot o'z yo'nalishidan chetga chiqdi, deylik. Bu avtopilotning mavjudligi tufayli rulning burilishiga olib keladi. Berilgan yo'nalishga qaytganingizda, samolyotning ikkala rulman yuzasining burchak tezligi va shuning uchun ularga ta'sir qiluvchi ko'tarish kuchlari teng bo'lmaydi, bu esa samolyotning aylanishiga olib keladi. Keyin avtopilot aileronlarni burishtiradi. Rulda va aileronning burilishlari natijasida samolyotning tortishish kuchi ortadi. Shuning uchun u balandlikni yo'qotishni boshlaydi va uning bo'ylama o'qi gorizontaldan chetga chiqadi. Bunday holda, avtopilot liftni burishtiradi.

Shunday qilib, ko'rib chiqilayotgan misolda, uchta boshqariladigan miqdorlarni tartibga solish jarayonlari - kurs, lateral rulon va bo'ylama rulon - qat'iy aytganda, mustaqil nazorat kanallari mavjudligiga qaramay, bir-biridan mustaqil deb hisoblanishi mumkin emas.

Bir-biriga bog'liq bo'lmagan tartibga solishning mustaqil tizimi shundan iboratki, unda boshqariladigan kattaliklarning har birining o'zgarishi boshqalarning o'zgarishiga bog'liq emas, buning natijasida turli miqdorlarni tartibga solish jarayonlarini bir-biridan ajratilgan holda ko'rib chiqish mumkin. . Mustaqil bog'lanmagan boshqaruv tizimlariga misol sifatida ko'pincha gidravlik turbinaning tezlikni boshqarish tizimini va u aylanadigan sinxron generatorning kuchlanishni boshqarish tizimini ko'rib chiqish mumkin. Ushbu tizimlardagi tartibga solish jarayonlari mustaqildir, chunki kuchlanishni tartibga solish jarayoni odatda tezlikni tartibga solish jarayonidan ko'p marta tezroq davom etadi.

Birlashtirilgan boshqaruv tizimlari - bu turli xil boshqariladigan kattaliklarning regulyatorlari bir-biri bilan o'zaro bog'langan, ular o'rtasida tartibga solish ob'ektidan tashqarida o'zaro ta'sir qiladigan tizimlar.

Birlashtirilgan tartibga solish tizimi, agar uning tarkibiy regulyatorlari o'rtasidagi aloqalar bo'lsa, avtonom deb ataladi

shundayki, tartibga solish jarayonida tartibga solinadigan kattaliklardan birining o'zgarishi qolgan tartibga solinadigan miqdorlarning o'zgarishiga olib kelmaydi.

IZVESTIYA

GOMSK MEHNAT QIZIL BAYROĞI ORDENI POLİTEXNIKA

S. M. KIROV NOMIDAGI INSTITUTI

TARQATILGAN OB'YEKLARNING BIR SINFINI BOG'LIK TARTIB QILISh TIZIMINI TADQIQOT.

PARAMETRLAR

V. I. KARNACHUK, V. Y. DURNOVTSEV

(Fizika-texnika kafedrasi ilmiy seminarida taqdim etilgan)

Ko'paytiriladigan boshqaruv tizimlari (MCC) hozirgi vaqtda murakkab ob'ektlarni avtomatlashtirishda tobora ko'proq foydalanilmoqda. Buning sababi shundaki, ishlab chiqarish jarayonlarini kompleks avtomatlashtirish bir parametrni tartibga solishdan bir-biriga ta'sir qiluvchi bir nechta miqdorlarni bog'liq tartibga solishga o'tishni talab qiladi. Bunday tizimlar orasida umumiy xom ashyo manbasidan yoki umumiy yukdan ishlaydigan bir nechta bir xil, bir xil konfiguratsiyalangan regulyatorlardan tashkil topgan o'xshash SMRlar katta o'rin egallaydi. Vazifasi parametrlarni taqsimlashni avtomatik ravishda optimallashtirish bo'lgan taqsimlangan parametrlarga ega bo'lgan ob'ektlarning ko'p kanalli ACS ni bir xil turdagi SMR deb tasniflash mumkin. Agar boshqariladigan parametrlarning o'zaro ta'siri hisobga olinmasa, bu muammoni to'g'ri hal qilib bo'lmaydi. O'zaro ta'sirni hisobga olish tizimni tahlil qilishni sezilarli darajada murakkablashtiradi, chunki ulangan tizimda har bir parametrning dinamikasi yuqori tartibli differentsial tenglama bilan tavsiflanadi.

Bir necha parametrlarni tartibga solish nazariyasining asoschisi I. N. Voznesenskiydir. U parametrlarning bir-biriga ta'sirini bartaraf etish uchun tabiiy bog'lanishlar ta'sirini qoplash uchun tizimga sun'iy ulanishlarni kiritish kerakligini ko'rsatdi. Bunday holda, ulangan tizim bog'lanmagan, ya'ni avtonomga aylanadi. Avtonomiya muammosi bir o'lchovli ATS nazariyasida mavjud bo'lmagan o'ziga xos muammodir. I. N. Voznesenskiy bu masalani ideal boshqaruvchi tomonidan boshqariladigan birinchi tartibli ob'ekt uchun hal qildi. Keyinchalik murakkabroq tizimlar uchun avtonomiya uchun jismoniy va texnik jihatdan mumkin bo'lgan sharoitlar topildi. Bu ishlarda ko'rib chiqiladigan ob'ektlar doirasi, qoida tariqasida, birinchi darajali ob'ektlar bilan chegaralanadi. Biroq, amalda distillash ustuni, neft va gaz ombori, vulkanizatsiya kameralari, har xil turdagi reaktorlar va boshqalar kabi taqsimlangan parametrlarga ega bo'lgan ob'ektlarni nazorat qilish sohasida tadqiqotlar olib borilganda, ko'pincha murakkabroq yaqinlashtirish talab etiladi.

Ushbu maqolada astatik ob'ektning ikki o'lchovli SMR ni fazalar avj olishi bilan sintez qilishning ba'zi masalalari muhokama qilinadi.

har bir boshqariladigan kattalik uchun ob'ekt ikkinchi tartibli differentsial tenglama bilan tavsiflanganda:

t dH dx 2 dt2 dt

koTi -U- +kou. dt

Birlashtirilgan tartibga solish tizimining blok diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 1. Tizim X parametrining berilgan qiymatini katta ob'ektning ikki xil hududida saqlash uchun mo'ljallangan.

2 regulyator w

Guruch. 1. Ikki o'lchovli qurilish-montaj ishlarining blok diagrammasi

Tartibga solish ob'ekti qabul qilingan tasnifga ko'ra ^-tuzilmaga ega bo'lgan ko'p bog'langan tizimdir. Har bir to'g'ridan-to'g'ri kanal uchun ob'ektlarning uzatish funktsiyalari teng:

K0(T,p+1) ■

SR) - ^02 (P)

P(T2P+> 1)

Sozlanishi mumkin bo'lgan parametrlar orasidagi bog'liqlik blok diagrammada Li2 = ¿2b doimiy koeffitsientlari orqali ko'rsatilgan, garchi umumiy holatda u vaqt o'zgarmas bo'lsa ham. O'tkazish funktsiyasiga ega integratsiyalangan regulyatorlar quyidagilar hisoblanadi:

Regulyatorlar tegishli regulyatorlar yonida joylashgan inertial sensorlardan (termojuftlar) nazorat signallarini oladi. Sensorlarning uzatish funktsiyalari:

Wn(p) = WT2(p) =

Hatto operator shaklida yozilgan harakat tenglamalaridan foydalangan holda birlashtirilgan tizimni tahlil qilish tenglamalarning yuqori tartibi tufayli noqulaydir. Tenglamalarni yozishning matritsa usuli, ayniqsa, strukturaviy sintez uchun ancha qulayliklarga ega.

Belgilanishning matritsa ko'rinishida Y tuzilmasi bo'lgan ob'ekt uchun tenglama quyidagi ko'rinishga ega:

■ WciWcalia^i 1 - W 01^02^12^21

1 - 1^0] 1 - 12^21

a ^ va mos ravishda boshqariladigan va tartibga soluvchi miqdorlarning ustun matritsalari.

Tekshirish moslamasi uchun quyidagilarni yozishingiz mumkin:

^^(¿y-X). (6)

u%(p)=G 0 [o

5 - boshqaruv harakatlarini o'zgartirish matritsasi; y - boshqaruv harakatlarining matritsa-ustunidir.

Matritsalar va 5 elementlarini oddiy strukturaviy o'zgarishlardan keyin olish mumkin:

p(Tar+\)(TTr+\)

Keyin yopiq SMR tenglamasi quyidagi shaklda yozilishi mumkin (bundan keyin tizimga ta'sir qiluvchi buzilishlar / = 0 deb hisoblaymiz):

X = (/ + G0g r)"1 - W oG r5G, (7)

bu erda / - identifikatsiya matritsasi.

(7) dan matritsaning determinantlarini (/ + WqWp) nolga tenglashtirsak, yopiq SMRning xarakteristik tenglamasini olishimiz mumkin:

| / + W0WP | = 0. (8)

Qurilish-montaj ishlari uchun barqarorlikni tekshirish uchun etarli umumiy mezonlar hali topilmagan. Xarakteristik tenglamaning (8) ildizlarini aniqlash ham ancha og'ir vazifadir, chunki ikki o'lchovli holatda ham o'ninchi tartibli tenglamani echish kerakligini ko'rsatish mumkin. Bunday sharoitda qurilish-montaj ishlarini hisoblash uchun kompyuter texnologiyalaridan foydalanish nafaqat ma'qul, balki zarurdir. Analog modellarning ahamiyati, ayniqsa, ma'lum bir ko'rsatilgan xususiyatlarga ega bo'lgan qurilish-montaj uskunalarini va, birinchi navbatda, avtonom o'rnatish va o'rnatish uskunalarini sintez qilish muammolarini hal qilishda katta ahamiyatga ega. Ma'lumki, avtonomiya shartlarini amalga oshirish har qanday holatda ham imkonsizdir, har bir aniq tizim uchun juda oddiy bosqichlarda amalga oshirilishi mumkin bo'lgan avtonomiya shartlarini topish mustaqil vazifadir; (7) ifodadan ko'rinib turibdiki, avtonomiya shartlari matritsaning diagonallashuviga qisqartirilgan.

F, = (/ + ^r)-1" wQwps.

Bunday holda, SMR tenglamalari mustaqil tenglamalarga bo'linadi. Shubhasiz, Fu matritsasi diagonal bo'ladi, agar ochiq tsiklli SMR ning uzatish matritsasi bo'lgan W0Wpj matritsasi diagonal bo'lsa. Ushbu shartlarni amalga oshirish uchun sun'iy kompensatsion ulanishlar, uzatish

Guruch. 2. Avtonom qurilish-montaj ishlarining elektron modeli,

SMR matritsa tenglamasining ushbu maqsadlar uchun qulayroq belgilaridan funktsiyalarini aniqlash mumkin:

Fu= ^o Gr(5-Fu). (9)

Kompensatsion ulanishlarni amalga oshirish uchun juda ko'p imkoniyatlar mavjud. Shu bilan birga, (9) tenglama bo'yicha amalga oshirilgan hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, regulyator kuchaytirgichlarining kirishlari o'rtasida o'zaro bog'lanishlar o'rnatilganda, amalga oshirish uchun eng qulay bo'lgan blok-sxema varianti hisoblanadi. Bunday holda, kompensatsion ulanishlarning uzatish funktsiyalari quyidagi shaklga ega:

/Xu (/>) = - №«¿12; K2\(p) = -

(2) ifodani hisobga olgan holda bizda: * va (P)<= К21 (р) =

Ikki o'lchovli SMRni o'rganish uchun EMU-8 analogli o'rnatish asosida yig'ilgan tizimning elektron modeli ishlatilgan. SMR ning elektron modelining diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 2. Parametrlarning quyidagi raqamli qiymatlari qabul qilindi: a;o=10; KuK^/(r == 0,1; Tx = 10 sek; G2 = 0,1 sek; Tt = 0,3 Tg = 0,5 sek/s; I = 0,1 0,9.

Guruch. 3. Avtonom bo'lmagan (a) va avtonom (v) qurilish-montaj ishlari kanallarida vaqtinchalik jarayonlarning egri chiziqlari.

Modelni o'rganish shuni ko'rsatdiki, kompensatsion ulanishlarsiz tizim ¿ = 0,5 munosabat qiymatiga qadar barqaror bo'lib qoladi. L ning keyingi o'sishi boshqariladigan o'zgaruvchining divergent tebranishlariga olib keladi. Biroq, hatto L<0,5 характер переходного процесса в системе является неудовлетворительным. Полное время успокоения составляет 25-ъЗО сек при максимальном выбросе 50%. Введение перекрестных связей, соответствующих условиям автономности, позволяет резко улучшить качество регулирования.

Grafiklardan ko'rinib turibdiki (3-rasm), har bir kanalning qo'shni kanaldagi sozlamalardagi o'zgarishlarga sezgirligi sezilarli darajada kamayadi. Vaqtinchalik jarayonning davomiyligi va maksimal haddan tashqari o'tishning kattaligi ikkala kanalning kuchaytirgichlarining kuchayishini bog'lanmagan alohida tizim uchun qabul qilingan daromadga nisbatan 2 marta kamaytirish orqali qisqartirilishi mumkin.

1. Ikkinchi tartibli ob'ektlarning SMR uchun oddiy faol CN sxemalari tomonidan amalga oshiriladigan avtonomiya shartlari topildi - fazali avj bilan.

2. Analog kompyuterlar yordamida murakkab qurilish-montaj ishlarini tahlil qilish qurilish-montaj ishlari parametrlarining optimal qiymatlarini tanlash imkonini beradi.

Ikki o'lchovli avtonom qurilish-montaj ishlarining elektron modeli taklif qilindi, bu aloqalar kattaligining tizim barqarorligiga ta'siri ko'rsatilgan.

ADABIYOT

1. M. V. Meerov, Ko'paytirish bilan bog'liq boshqaruv tizimlari. Ed. "Fan", 1965 yil.

2. V. T. Morozovskiy. «Avtomatika va telemexanika», 1962 yil, 9-son.

3. M. D. Mezarovich ulangan boshqaruv tizimlarini ko'paytirish. I FAC Kongressi materiallari, Ed. SSSR Fanlar akademiyasi, 1961 yil.