Система автоматического управления технологическими параметрами Советский патент 1980 года по МПК G05B11/01 

1

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами, параметры которых обладают случайными свойствами.

Управление представляет собой такой спосо проведения процесса, который обеспечивает достижение максимального приближения реального процесса к критерию, характеризующему его оптимальность. Для случайных процессов известны системы управления, в которых указанная цель достигается посредством максималного использования текущей информации о состоянии объекта.

Наиболее близкой к предлагаемому решению является адаптивная система, тде управляющее воздействие формируется в функции скользящего среднего арифметического значения возмущающего фактора.

Система включает в себя последовательно соединенные измеритель текущего значения возмущения, пневмоэлектркческий преобразователь, бычислитель среднеарифметического значения возмущения, блок формирования управляющего воздействия, последовательно соединенные формирователь функциональной зависимости возмущающего и управляющего воздействий, блок формирования управляющего воздейсгвия, первый электропневматический преобразователь, вход которого подключен к объекту, последовательно соединенные измеритель текущего значения управляемого параметра, второй пневмоэлектрический преобразователь, вычислитель среднеарифметического значения управляемого параметра, блок сравнения блок коррекции, выход которого подключен к третьему входу блока формирования управляющего воздействия, второй вход - к выходу задатчика коэффициента пропорциональности, а второй вход блока сравнения соединен с выходом задатчика управляемого параметра 1.

Недостаток указанного технического решения заключается в- том, что он не учитывает характер перехода скользящего среднего арифметического значения возмущения от одного установившегося состояния к другому.

Цель изобретения - разработка системы управления случайным процессом, в которой устранен этот недостаток и обеспечивается повышение устойчивости управляемого параметра путем повышения точности и чувствительности системы управления. Цель достигается тем, что в систему вводят формирователь интервалов времени между измерениями текущих значений управляемого параметра, формирователь интервалов времени между измерителялш текущих значений возмущения, два счетчика .количества интервалов, дифференциатор и переключатели, выходы которых соединены со входами измерителей те- , кущих значений возмущения и управляемоТо па раметра, первый и второй входы - соответстве НО с выходами объекта и первыми выходами формирователей интервалов времени между измерениями текущих значений возмущения и уп равляемого параметра, вторые выходы которых подключены ко входам соответствующих счетчиков интервалов времени, выходы которых подсоединены ко вторым входам вычислителя среднеарифметических значений возмущения и управляемого параметра, а третий выход формирователя интервалов времени между измерениями текущих значений возмущения подключен к первому входу дифференциатора, второй вход которого соединен с выходом вычислителя среднеарифметического значений возмущения, выход - к четвертому входу блока формирования управляющего воздействия. В качестве примера рассмотрена стадия обезвоживания алкилфенолята натрия в производстве алкилсалицилатных присадок. На чертеже представлена блок-схема системы Система содержит объект управления 1, измеритель 2 текущих значений возмущения, п&реключатель 3, формирователь 4 интервалов времени между измерениями текущих значений возмущения, пневмоэлектрический преобразователь 5, вычислитель 6 среднего арифметического значения возмущения, дифференциатор 7, формирователь функциональной зависимости возмущения и управляющего воздействия 8, бл формирования управляющего воздействия 9, электропневматический преобразователь Ю, счетчик 11 количества интервалов, измеритель текущих значений управляемого параметра, пер ключатель 13, формирователь 14 интервалов вр мени между измерениями управляемого параметра, второй пневмоэлектрический преобразователь 15, вычислитель 16 среднеарифметического значения управляемого параметра, блок сравнения 17, блок 18 коррекции, задатчик 19 коэффициента пропорциональности, счетчик 20 количества интервалов, задатчик 21 управляем го параметра. Устройство работает следующим образом. Возмущающее воздействие, поступающее на объект 1 измеряется измери1елем текуилих начений 2 через переключатель 3, управляемый ормирователем 4 и через пневмоэлектропреобраователь 5 поступает на вычислитель 6 для выисления среднего арифметического значения Х:. алее производится определегше скорости измеения этих средних за время между смежными змерениями . Сигналы средних знанений озмущения Xj из блока 6, и скоростей- J- з дифференциатора 7 и сигнал задания фунциональной зависимости из формирователя 8 оступает в блок 9, где формируется управлящее воздействие , которое через злектроневмопреобразователь 10 посылает сигнал на сполнительный орган для воздействия на темературу реактора, где происходит процесс безвоживания. Контролируя управляемый парарлётр и вычисляя его среднее арифметическое значение у (аналогично, как и у возмущения) за определенный интервал времени, его сравнивают с требуемым значением у . В случае отклонения действительного значения от расчетного, сигнал рассогласования из блока 17 поступает в блок 18 для формирова шя корректирующего воздействия, которое поступает в блок 9 и суммируется с уже имеющимся управляющим воздействием. Анализируя переходные процессы известного и предложенного технического рещения видим, что в известном устройстве переходный процесс на стадии обезвоживания по каналу воды - температура, в реакторе имеет колебательную характеристику продолжительностью порядка 30 мин и интегральную оценку Э 167,7, в то время, как при использованиипредлагаемого технического рещения переходный процесс по вышеуказанному Kanajiy имеет экспоненциальную характеристику и продолжительность до 17 мин, а интегральную оценку, равную D 107,1. Предлагаемое техническое реше1ше позволяет добиться повышения точности и чувствительности системы и обеспечить наибольшее согласование характера изменения управляющего воздействия с характером изменения возмущения, что приводит к повьшюнию устойчивости управляемого параметра и в конечном итоге к улучшению качества получаемого продукта. Формула изобретения Система автоматического управления технологическими параметрами, содержащая по-, следовательно соединенные измеритель текущего значения возмущения, первый пневмоэлектрический преобразователь, вычислитель среднеарифметического значения возмущения,