Способ формирования сигналазадания для систем стабилизацииобектов c запаздыванием

Союз Советских Социаеистических Республик(22) Заявлено 2734.7 б (21) 2354587/18-24с присоединением заявки Йо(51)М. Кл. 6 05 В 11/00 Госудйрственный комитет СССР яо делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 100481 В.Л. Аронзон, Л.В. Вознаноаа, М.В. Левиг 4,А.Н. Митропольский и И.Х. Цукерман(72) Авторы изобретени сесоюэный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности) Заявите СИРНАЛА ЗАДАНИЯ И ОБЪЕКТОВ С ЗАП СПОСОБ ФОРМИРОВАНДЛЯ СИСТЕМ СТАБИЛИЗ АНИЕ ьным образом отрабатыобразные сигналы измебам ор сис зды- для кой от" кает Известны способы управления технологическим процессом с помощью каскадной системы управления, включающей стабилизацию показателей, характеризующих технологический режим (например, концентрацию компонентов в веществе на выходе агрегата, температуры материала в реакционной зоне и др.) и изменение заданий на стабилизацию этих показателей 113.Каскадным системам свойственна намическая ошибка отработки сигнав изменения задания. Эта ошибка ъясняется различными свойствами локальной системы. стабилизации по .каналам нагрузки и изменения задания. Параметры настройки системы, наилучшим образом подавляющей нежелательное влияние колебаний нагрузки, не совпадают с параметрами настройки сисДостигается это тем, что формируют первый сигнал временного интервала, в течение которого изменяют сигнал задания до первого предельногозначения в сторону нового значениясигнала задания, формируют второйсигнал временного интервала, в те чение которого изменяют сигнал задания до второго предельного значения,а затеМ сигнал задания изменяют доего нового значения.Задание на стабилизацию каждогопоказателя, характеризующего технологический режим, изменяют в три этапа. На первом этапе - до предельногозначения в сторону нового задания,на втором - до предельного значенияв противоположную сторону, на третьди ло об Изобретение относится к спос ф мирования сигнала задания дл тем стабилизации объектов с зап ванием и может быть использован управления технологическими про сами в металлургической, химиче и других, сходных по технологии раслях промышленности, где возн необходимость оптимизации произства. темы, опт ималвающей скачконения задания.Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ формирования сигнала задания для систем стабилизации объектов с запаздыванием, основанный на формировании сигналов с запаздыванием 2.Цель изобретения - повьыение точ. ности способа по сигналу стабилиза-ции.819791 формирует сигнал О, поступает информация от датчика б о положении регулирующего органа 3(с, -0) в момент предшествующий с . от устройства 5 о величине заданного значения у управляемого показателя у (см. Фиг. 3).В запоминающем блоке устройства 4 хранится информация о значении уэ(с. )Устройство 4 вычисляет временйые интервалы Т и Т в момент времени (с -0) по соотношению чуэ ( е) Оъе О ч у (с,) О(с)= Временные интервалы Т и Т можно выбрать так, чтобы величина у изменяясь от значения у под действием управления (х), достигла заданного значения уг с погрешностью не более величины Я за минимальное время Этот выбор зависит от динамическихРсвойств локальной системы регулирования и ее начального состояния в момент с . Поэтому величины Т и Т1 необходимо назначить с учетом параметров переходного процесса изменения управляемого показателя при скачкообразном изменении задания, начального положения регулирующего.органа в системе стабилизации показателя в момент изменения задания, начального и измененного значений заданияП р и м е р . Динамические свойст ва локальной системы стабилизации 1 показателя у характеризуют запаздыванием Ср и постоянной времени Т0 системы по каналу изменения задающего воздействия.В устройство 4, которое 65 ем - до нового требуемого значения. Длительность интервалов между этапами изменения задания назначают в зависимости от параметров переходного процесса изменения управляемого показателя при скачкообразном изменении задания, начального положения регулирующего органа локальной системы стабилизации показателя в момент изменения задания, начального.и измененного значений задания.На фиг. 1 приведена блок-схема системы управления, реализующей предлагаемый способ, на Фиг. 2 - график последовательности импульсов, на фиг. 3 - структура каскадной системы управления, на фиг. 4 - диаграммы из менения управляемого показателя у.Локадьная система 1 стабилизирует показатель У на выходе объекта 2, на который действуют возмущения Х и управляющее воздействие Е регулятора 3. 20Устройство 5 вычисляет требуемое значение показателя у = у , а устройство 4 преобразует это значение в последовательность импульсов по предлагаемому способу (см. Фиг. 2). 25Пусть, например, в момент с устройством 5 вычислено значение у = у, отличное от значения у , которое было задано регулятору 3 до момента с При этом пусть уУч . 30 Тогда последовательность импульсов, вырабатываемых устройством 4 в соответствии с предлагаемым способом, имеет вид при с (спри с, сс+ Тпри с,+ Тг сс.+Т+ Тпри С С,+Т +Т 240- а х +а х +а х +а х +а х х +ТчТ р 1 ч 2 2.,З 3 4. 4 5 1 22+ бх х +ах +ах х,+а х + а+,Та- = Ь и +Ь 2 х +ЬЗХ +ЬФхд+ЬуТр где Ощ,х, ги О,;, г. - максимальные и минимальные значения сигнала изменения задания и регулирующего воздействия, а Ь ( = 1,2,.14, ) = 1,2,5) коэффициенты, полученные в результате обработки экспериментально найденных оптимальныхзначений Т и Т, которые обеспечили минимальное время переходногопроцессапри изменении задания.Значения коэффициентов и диапазон ихизменения переменных приведены втаблице 1Вмомент времени с устройство Формирует последовательность импульсов О(с)На Фиг. 4 приведены диаграммы изменения управляемого показателя у (с применением предлагаемого способа и без его применения), полученные моделированием системы управления на ЭВМ.Использование предлагаемого способа позволяет увеличить точность управления и упростить систему управления, особенно в случае применения автоматизированных систем управления технологическими процессами.Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения получается за счет уменьшения дисперсии колебаний влажности и известкового и щелочного модуля при приготовлении известняково-бокситовой шихты в производстве глинозема с помощью системы управления, реализующей предлагаемый способ, позволяет получить для завода"Па ул. Проек Уж средней модности экономический эффектв размере 700 тыс. руб. Формула изобретения Способ формирования сигнала задания для систем стабилизации объектов с запаздыванием, основанный на формировании сигнала стабилизации, о т,л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности способа по сигналу стабилизации формируют первый сигнал временного интервала в течение которого изменяют сигнал задания до первого предельного значения в сторону нового значения сигнала задания, формируют второй сигналвременного интервала, в течение которого изменяют сигнал задания довторого предельного значения, а затем сигнал задания изменяют до его,нового значения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 474523, кл. С 05 В 13/00, 1974.