Другое дело критерии оптимальности применяемые для реализации технических систем [1, 2, 4, 31, 32]. Уравнения измерения критериев оптимизации в этих технических системах представляют собой сложные нелинейные функции. Например, в работе [24] исследовались метрологические характеристики виртуального прибора для измерения количества выработанного тепла. Уравнение измерения имеет вид: где Q(t) – это текущее значение количества тепла, Гкал, G11(t) – текущее значение расхода теплоносителя, T12(t) – текущее значение температуры теплоносителя, cp – изобарная теплоёмкость. Из уравнения измерения виртуального прибора видно, что измерительная система двух канальная и предназначена для обработки информации об одном потоке вещества. Или в работе [19], рассматриваются метрологические характеристики виртуального прибора по учёту количества потреблённого тепла. Уравнение измерения при этом имеет вид: где Q(t) – это текущее значение количества потреблённого тепла, G11(t) – текущее значение расхода прямого потока горячей воды, T12(t) – текущее значение температуры прямого потока, cp1 – теплоёмкость прямого потока, G21(t) – текущее значение расхода обратного потока горячей воды, T22 (t) – текущее значение температуры обратного потока, cp2 – теплоёмкость обратного потока. Из уравнения измерения рассматриваемого виртуального прибора видно, что измерительная система четырех канальная и предназначена для обработки информации о двух материальных потоках.
Ещё более сложными, с точки зрения проектировщиков и исследователей, являются интеллектуальные измерительные системы с дробным взаимодействием измерительных каналов. Например, в работах [4, 5,] исследован способ управления процессом абсорбции, который заключается в том, что изменяют расход абсорбента в зависимости от степени насыщения абсорбента. Степень насыщения при этом вычисляется измерительной системой по соотношению:
где X1 (t) – концентрация абсорбента на выходе из абсорбера, Xч2 (t) – концентрация абсорбента на входе в абсорбер, К1, К2, R0, R1 – настроечные коэффициенты измерительной системы. В работе [62] виртуальный прибор, для этой цели, реализует уравнение измерения, которое содержит динамические характеристики объекта управления как в числителе, так и в знаменателе:
Здесь С1(t), C2(t)- соответственно, концентрации поглощаемого вещества в насыщенном и тощем абсорбенте, Q(t) – расход тощего абсорбента, h11 (t) – динамическая характеристика датчика измерения концентрации, h21(t) – динамическая характеристика абсорбера по каналу управления, К1, К2, Cmax – настроечные коэффициенты виртуального прибора.
Эффективность работы парогазотурбинной электростанции целесообразно оценивать пятиканальной измерительной системой с уравнением измерения, предложенным в работе [64], где основными измеряемыми величинами выступают Wг(t), Wп(t)- соответственно, текущие активные мощности газотурбинной и паротурбинной установок, Yij(t)- управляющие воздействия. Работа по этому критерию позволяет держать максимальной текущую эффективность работы электростанции, , при меньших расходах газа.
Таким образом, уравнения измерения текущих значений критерия управления являются нелинейными функциями текущих показаний технических средств автоматизации и хотя бы по этому требуют линеаризации перед применением в системах адаптивного управления. В работах [24, 51, 56, 58, 64] показано, что наиболее эффективным методом линеаризации при проектировании робастных систем является разложение функции в ряд Тейлора.
Рассмотрим, в качестве примера, уравнение измерения выходного сигнала измерительной системы состоящей из N измерительных каналов и соединённых в единую измерительную систему с помощью уравнения измерения: Y(t)=Y1(t)Y2(t)...YN(t). Здесь Y1(t), Y2(t), ..., YN(t) – некоторые входные параметры, с которыми функционально связан результат измерения Y(t). Исследование такой системы усложняется тем, что операция, связывающая значения параметров Yi(t) с выходным значением всей измерительной системы нелинейная. В теории случайных процессов, существует теорема о сумме статистических независимых случайных величин, подчиненных нормальному закону распределения [34]. Согласно этой теореме указанная сумма представляет собой также нормальную случайную величину. Совместная плотность вероятности двух коррелированных нормальных случайных величин, средние значения которых отличны от нуля, равна:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.