Диагностика и прогноз эффективности процесса получения эндогаза (Раздел 5.2 учебника "Планово-экономическое управление"), страница 3

Исследование критерия управления (5.11), проведённое в работе [27] показало, что статическая характеристика объекта управления от основного управляющего параметра носит экстремальный характер и дрейфует в пространстве управляющих координат случайным образом.  Это ведет к неопределённостям, которые влияют на выбор оптимального управляющего воздействия. Динамические свойства эндогазогенератора так же изменяются с течением времени, что обуславливает необходимость периодической идентификации положения рабочей точки статической характеристики эндогазогенератора в пространстве управляющих координат. Принципы эффективного управления требуют проводить текущую идентификацию по данным нормального функционирования. Поэтому, алгоритм управления должен постоянно отслеживать дрейф оптимального режима и наносить управляющее воздействие, компенсирующее этот дрейф.

Эффективность управления может быть вычислена по данным нормальной эксплуатации эндогазогенератора как отношение влажности эндогаза, измеренной техническими средствами автоматизации, Y(t), к влажности эндогаза, прогнозируемой по эталонной математической модели, Y2(t): .  Эталонная  модель эндогазогенератора является, одновременно, уравнением измерения влажности эндогаза  [27]:  ,  где Y2(iTS) – текущее значение влажности эндогаза, X2(iTS) – текущее значение расхода воздуха, а Y1(iTS) – текущее значение температуры реторты. В переходном режиме это уравнение измерения преобразуется к виду: , гдеY2(t) – текущее значение влажности эндогаза, X2(t) – текущее значение расхода воздуха, а Y1(t) – текущее значение температуры реторты, h11(t)– импульсная переходная характеристика по каналу «расход газа- температура»,   h12(t) – импульсная переходная характеристика по каналу «расход газа- влажность».  Тогда,  критерий эффективности управления (5.11), запишется в виде:

,   (5.12)

где Ts– скважность цифровых последовательностей (период опроса датчиков), N– длина массива данных.

             На рисунке 5.9 представлен способ оптимального управления эффективностью функционирования эндогазогенератора [27], по  данным прямых измерений критерия управления (5.10). Здесь приняты следующие обозначения:Yизмеренное значение влажности эндогаза,X2 – текущее значение расхода газа на горение, Y1 – текущее значение  температуры реторты, h22  –массив весовой  функция объекта по каналу «расход воздуха- влажность эндогаза», h12(p) – массив весовой функция объекта по каналу «расход воздуха- температура реторты», Tsпериод опроса.

          Способ заключается в следующем. Сигналы от термопары, измеряющей температуру реторты, Y1(t) , от расходомера воздуха, X2(t) и измерителя влажности , Y2Э(t), подаются через соответствующие модули УСО в программируемый логический контроллер, в котором и реализуется вычисление текущего значения эффективности работы эндогазогенератора, ЭР(t), согласно (5.12). Зависимость данного критерия от основного входного параметра (расход воздуха) носит экстремальный характер с дрейфом во временной области. Это приводит к неопределённостям при управлении эндогазогенератора. Всё это обуславливает необходимость периодической идентификации текущего положения рабочей точки статической характеристики эндогазогенератора по данным нормального функционирования. Периодическую идентификацию целесообразно производить методом наименьших квадратов, при условии выполнения требований наилучшего согласования текущих значений прогнозируемой эффективности с текущими значениями эффективности. Текущие значения эффективности вычисляются промышленным контроллером по результатам прямых измерений. Эти требования выполняются  только тогда, когда сумма квадратов отклонений текущих значений прогнозируемой эффективности от текущих значений эффективности, вычисленной по результатам прямых измерений минимальна:

,