Системы реального времени. Технологические процессы. Функции АСУ ТП в реальном времени. Информационный подход. Модели и алгоритмы управления, страница 9

Zi – выходной сигнал неэлектрический;

Zi  ε {Zmin; Zmax};

Коэффициент передачи по первому каналу: К1кн  =Wmax / Ymax;

Достоинством разомкнутых исполнительных устройств является их простота выполнения. Недостатком – небольшая точность передачи коэффициента, отсутствие информации о реализованной функции.

2.Непрерывные.

Выходным сигналом таких систем является сигнал с ЦАП.

Uцап  ε {Umin; Umax};

q – дискретная величина;

Задача исполнительного устройства: преобразовать сигнал с ЦАП в Z в области {Zmin;Zmax} с дискретой )Z. Разомкнутые исполнительные устройства непрерывного типа используются в тех случаях, когда заведомо есть уверенность, что Крнс будет условно постоянным, т.е. слабо зависящим от нагрузки.

∆φ = q * Крнс

Исполнительные устройства замкнутого типа (имеющие ОС).

1.Дискретные.

Достоинством ИУ с ОС будет наличие контроля исполняемых функций по каждому каналу.

Необходимо информацию по обратному каналу получать от конечной цели выполняемой функции.

2.Непрерывные.

Наиболее сложный и распространенный вид.

Делятся на 2 вида:

            1.Замкнутые устройства локального типа.

            2. Замкнутые устройства с основной управляющей ЭВМ

Замкнутые устройства локального типа выполняются либо на основе непрерывных динамических звеньев (на основе звеньев ТАУ), либо на основе цифровых систем.

Непрерывные замкнутые системы – это системы с ООС.

ООС реализуется с помощью специальных регуляторов, включаемых либо в прямую либо в обратную связь.

Если замкнутое устройство на цифровом уровне, то функции регулятора выполняют вычислительные алгоритмы, заранее запрограммированные и записанные в контроллеры цифровых ИУ.

Эти самые регуляторы поддерживают динамические характеристики ИУ с ОС.

Переработанная функция замкнутой  динамической системы:

Замкнутая динамическая система:

g(t) =Uцап(t) – Q(t)

U(t) =Wрегул(p) * q(t)

L(t)=U(t)*Wум(t)

Z(t)=Wиу*L(t)

ИУ замкнутого типа характеризуются передаточной функцией замкнутых систем Wзс(р).

Задача такого устройства: поддерживать динамические характеристики замкнутых систем независимо от нагрузки на выходной сигнал (неэлектрический) Z(t).

Z(t) = Wос (t) * Uцап (t)

Под динамическими характеристиками понимается время нарастания фронта, величина перерегулирования, постоянная времени.

ИУ выполненное на основе микроконтроллера, содержит в цепи прямого преобразования ЦАП, УМ и собственный ИУ. Неэлектрическая величина Z(t) преобразуется в цепи обратной связи с помощью датчика в электрический сигнал, формируется стандартный уровень сигнала и поступает на АЦП, замыкая цепь обратной связи.

Задача поддержания коэффициентов передачи заданных частот характеристик, величин перерегулирования и т.д. возлагаются на вычислительные алгоритмы.

Подобного типа ИУ на основе микроконтроллера выполняются совместно с  исполнительными механизмами и передача информации на такие устройства осуществляется по цифровому каналу.

Модели и алгоритмы управления

непрерывными системами реального времени

Всю систему управления производственными процессами можно представить как совокупность подсистем, выполняющих функции, которые недостаточно четко разделены. Например, могут быть подсистемы экономичного управления производительностью, управления качеством.

Для непрерывных систем, функционирующих в реальном времени, в основном речь идет о подсистемах управления качеством. Под этим понимается поддержание заданных параметров качественных характеристик продукции при изменяющейся внешней среде и качестве сырья. Производительность непрерывных технологических процессов задается при разработке технологических параметров выпускаемой продукции и изменению не подлежит.

Качество ТП и конечного продукта зависит от исходного сырья/полуфабриката, работоспособности агрегатов, внешних условий, к которым можно отнести: температурные параметры и качество энергоснабжения.