798505009

Ćwiczenie PA7b

„Identyfikacja obiektu układu regulacji temperatury powietrza przepływającego przez rurociąg”

Modele globalne ( bilansowe) tworzone dla celów analizy procesu technologicznego, jego optymalizacji i prowadzenia rozruchu określane są na podstawie zależności między zmiennymi procesowymi wiążącymi np. energię, masę, położenie i stan poszczególnych elementów tworzących proces w pełnym zakresie ich zmienności oraz na podstawie bilansów tych wielkości dla całego obiektu. Model taki ma najczęściej postać nieliniowych zależności różniczkowo-całkowych. Można go wykorzystać zarówno przy projektowaniu układu regulacji jak i optymalizacji punktu pracy.

Modele lokalne (parametryczne) opisują właściwości obiektu w otoczeniu danego punktu pracy co na ogół jest wystarczające do doboru parametrów zainstalowanych w układzie regulacji elementów, do analizy stabilności układu z regulatorem oraz doboru algorytmu sterowania i struktury układu regulacji. Model taki ma zazwyczaj postać założonego z góry opisu matematycznego np. w postaci transmitancji operatorowych : obiektu oraz transmitancji zakłóceniowych, których nieznane parametry określane są w procesie identyfikacji. Model matematyczny obiektu może być także przedstawiony w postaci schematu blokowego , który dostarcza informacji o strukturze obiektu, co jest pomocne przy projektowaniu struktury układu regulacji. Przykładowy schemat blokowy obiektu o jednej wielkości regulowanej i dwu działających zakłóceniach z_u z₂ opracowany dla zmiennych przyrostowych przedstawia rys.2.

a)    b)

Rys. 2. Schemat blokowy obiektu regulacji : a) schemat szczegółowy, b) schemat zastępczy

Jak już wcześniej wspomniano, obiekt regulacji w sensie aparaturowym to nie tylko proces zachodzący w urządzeniu (transmitancja G_pr0c(s)) ale także zespół wykonawczy ZW (transmitancja Gzw(s)) sterowany sygnałem CV oraz przetwornik pomiarowy PP (transmitancja Gpp(s)) generujący sygnał PV (rys. 2a). Iloczyn tych transmitancji przedstawia sobą wyrażoną operatorowo zależność wielkości procesowej PV od sterowania CV i jest transmitancją operatorową obiektu określoną symbolem G_ob(s) (rys.2 b). Charakter zmian wielkości regulowanej wywołany zakłóceniami określają transmitancje zakłóceniowe G_zi (s), G_z2 (s) ... G_zk ( s) (transmitancje zakłóceniowe ze względu na niemierzalność zakłóceń można określić w sposób przybliżony raczej jakościowo niż ilościowo). Schemat blokowy z rys. 2a jest pozyskiwany i weryfikowany w fazie projektowania i doboru poszczególnych zespołów instalacji obiektowej, natomiast schemat z rys. 2b jest pozyskiwany w uruchomionym i działającym układzie regulacji .

Działające na obiekt zakłócenia, których jest najczęściej wiele są niemierzalne i działają w sposób przypadkowy w różnych miejscach obiektu, w efekcie jednak zawsze

4

PODSTA WY A UTOMA TYKI