12. Нарисуйте структурную схему каскадной аср. Какие регуляторы рекомендуется применять во внешнем и внутреннем контуре.
Улучшения качества регулирования величины y1 , добиваются за счет структуры АСР, а не за счет усложнения законов регуляторов.
Не для каждого объекта можно создать каскадную АСР. Чтобы это стало возможным и чтобы каскадная АСР была эффективна, объект должен удовлетворять, как минимум, двум условиям:
1. При одном входе объекта должно быть не менее двух выходов, то есть управляющее воздействие х2 должно влиять, как минимум, на две технологические величины y1 и y2;
2. Инерционность объекта во вспомогательном канале, то есть инерционность W2(s), должна быть меньше (желательно существенно меньше) инерционности основного канала, то есть W1(s).
Так если передаточные функции W1(s) и W2(s) апериодические звенья первого порядка с запаздывающим аргументом, то есть их передаточные функции имеют вид:
W(s)
=
,
(1)
то условие 2) всегда выполняется, если k1 < k2, t1>t2, T1>T2.
Во внутреннем контуре следует обеспечить максимальное быстродействие, - качестве регулятора R2 использовать П или ПД - регуляторы, как регуляторы обеспечивающие максимальное быстродействие. То, что эти регуляторы дадут остаточное отклонение величины y2 не является опасным, так как регулируется величина y1 , а y2 - лишь вспомогательная величина.
В контуре не используют ПИД - регулятор, а применяют, обычно, ПИ (интегральная составляющая необходима для устранения статической ошибки по величине y1). Более того, применение Д составляющей в регуляторе внешнего контура (особенно при ПД - регуляторе во внутреннем) приведет к дифференцированию помех, в том числе, от внутреннего контура, что скажется на качестве регулирования величины y1.
Редко, но иногда все же применяют, ПИ - регулятор во внутреннем контуре каскадной АСР, например, если во внутреннем контуре регулируется расход или соотношение расходов.
13. Дайте характеристику задач идентификации и оценивания состояния, решаемых в асу тп.
Идентификация – определение параметров объекта управления (или его модели) по данным эксперимента.
Главное, от чего зависит успех разработки алгоритма, наладки и настройки промышленной АСУ – это объем располагаемой текущей и постоянной информации об объекте управления. Текущая информация об объекте в виде координат его состояния получается от измерительных устройств и используется в системе для реализации принятого закона управления. Постоянная информация в виде констант объекта необходима для синтеза оптимального (или хотя бы подходящего) закона управления для данного конкретного объекта. Эта информация получается либо в виде априорных сведений (например, по прошлому опыту для аналогичных объектов или путем математического моделирования), либо апостериори путем идентификации замкнутого контура системы.
Выполняется системой идентификации управляемого процесса (блоком 5).
Оценивание состояния – определение текущих значений таких переменных процессов, которые не могут быть непосредственно измерены или могут быть измерены с большими искажениями.
Пример: нельзя измерить влажность промышленных объектов; выделение полезного сигнала на фоне помех.
Выполняется системой оценивания состояния процесса (блоками 3 и 3а).