Kaskad idarəetmə, bir nəzarətçinin çıxışının digər nəzarətçinin təyinat nöqtəsini düzəltməsi üçün iki və ya daha çox idarəetmə döngəsinin birləşdirildiyi bir nəzarətdir.
Yuxarıdakı rəqəm kaskad idarəetmə anlayışını əks etdirən blok diaqramdır. Diaqramdakı bloklar əslində iki idarəetmə dövrəsinin komponentlərini təmsil edir: idarəetmə sisteminin A, E, F və G elementlərindən ibarət olan əsas dövrə və idarəetmə sisteminin A elementlərindən ibarət olan kölə dövrə, B C və D. Əsas dövrənin nəzarətçi çıxışı kölə nəzarətçi üçün istinaddır (təyin edilmiş nöqtə). Qul dövrə nəzarətçisi aktuator üçün idarəetmə siqnalı yaradır.
Əhəmiyyətli gecikmə xüsusiyyətlərinə malik olan proseslər üçün (dəyişəndəki dəyişiklikləri ləngidən tutum və ya müqavimət) kaskad sisteminin qul idarəetmə dövrəsi proses xətasını daha əvvəl aşkarlaya bilər və beləliklə, xətanı düzəltmək üçün tələb olunan vaxtı azalda bilər. Deyə bilərik ki, qul idarəetmə dövrəsi gecikməni "bölür" və pozğunluğun prosesə təsirini azaldır.
Kaskad idarəetmə sistemi birdən çox əsas sensor elementdən istifadə edir və nəzarətçi (qul idarəetmə dövrəsində) birdən çox giriş siqnalı alır. Buna görə də, kaskad idarəetmə sistemi çox dövrəli idarəetmə sistemidir.
Kaskad idarəetmə sisteminin nümunəsi
Yuxarıdakı misalda, kaskad idarəetmə sistemini qurarkən idarəetmə dövrəsi nəticədə aparıcı döngə olacaqdır. Qul dövrə daha sonra əlavə olunacaq. Bu prosesin məqsədi buxarın axdığı boruların ətrafından axaraq istilik dəyişdiricisinin içindən keçən suyun qızdırılmasıdır. Prosesin xüsusiyyətlərindən biri istilik dəyişdiricisinin gövdəsinin böyük həcmə malik olması və çoxlu su ehtiva etməsidir. Böyük miqdarda su böyük miqdarda istilik saxlamağa imkan verən bir tutuma malikdir. Bu o deməkdir ki, istilik dəyişdiricisinə daxil olan suyun temperaturu dəyişirsə, bu dəyişikliklər istilik dəyişdiricisinin çıxışında böyük bir gecikmə ilə görünəcəkdir. Gecikmənin səbəbi böyük tutumdur. Bu prosesin başqa bir xüsusiyyəti, buxar borularının boruların içərisindəki buxardan boruların xaricindəki suya keçməsinə müqavimət göstərməsidir. Bu o deməkdir ki, buxar axınındakı dəyişikliklərlə suyun temperaturunda müvafiq dəyişikliklər arasında gecikmə olacaq. Bu gecikmənin səbəbi müqavimətdir.
Bu idarəetmə dövrəsindəki əsas element istilik dəyişdiricisindən çıxan suyun istiliyinə nəzarət edir. Çıxan suyun temperaturu dəyişirsə, ilkin elementdə müvafiq fiziki dəyişikliklər temperaturun dəyərini nəzarətçiyə göndərilən siqnala çevirən ötürücü tərəfindən ölçülür. Nəzarətçi siqnalı ölçür, onu təyin edilmiş qiymətlə müqayisə edir, fərqi hesablayır və sonra idarəetmə dövrəsinin (tənzimləyicisinin) son elementi olan buxar xəttində idarəetmə klapanını idarə edən çıxış siqnalı yaradır. Buxar idarəedici klapan suyun temperaturunu təyin edilmiş nöqtəyə qaytarmaq üçün buxar axınını ya artırır və ya azaldır. Bununla belə, prosesin gecikmə xüsusiyyətlərinə görə, suyun temperaturunun dəyişməsi yavaş olacaq və idarəetmə dövrəsinin suyun temperaturunun nə qədər dəyişdiyini hiss etməsi uzun müddət çəkəcəkdir. O vaxta qədər suyun temperaturunda həddindən artıq dəyişiklik baş vermiş ola bilər. Nəticə etibarı ilə idarəetmə dövrəsi həddindən artıq güclü nəzarət hərəkəti yaradacaq, bu da əks istiqamətdə sapmaya (həddini aşmağa) səbəb ola bilər və nəticəni yenidən “gözləyəcək”. Bu kimi yavaş reaksiyaya görə suyun temperaturu təyin edilmiş nöqtəyə qayıtmazdan əvvəl uzun müddət yuxarı və aşağı dönə bilər.
İdarəetmə sisteminin keçici reaksiyası, yuxarıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, sistem ikinci kaskad idarəetmə dövrəsi ilə tamamlandıqda yaxşılaşdırılır. Əlavə edilmiş döngə kaskad idarəetmə qul döngəsidir.
İndi buxar axını dəyişdikdə, bu dəyişikliklər axın sensoru (B) tərəfindən oxunacaq və ötürücü (C) tərəfindən ölçüləcək, bu da qul nəzarətçisinə (D) siqnal göndərir. Eyni zamanda, aparıcı idarəetmə döngəsindəki temperatur sensoru (E) istilik dəyişdiricisindən çıxan suyun temperaturunda hər hansı bir dəyişikliyi hiss edir. Bu dəyişikliklər əsas tənzimləyiciyə (G) siqnal göndərən ölçmə çeviricisi (F) ilə ölçülür. Bu nəzarətçi ölçmə, müqayisə, hesablama funksiyalarını yerinə yetirir və qul nəzarətçisinə (D) göndərilən çıxış siqnalı istehsal edir. Bu siqnal qul nəzarətçisinin təyinat nöqtəsini düzəldir. Sonra qul nəzarətçisi axın sensorundan (C) aldığı siqnalı yeni təyin edilmiş qiymətlə müqayisə edir, fərqi hesablayır və buxar axını düzəltmək üçün idarəetmə klapanına (A) göndərilən düzəliş siqnalı yaradır.
Əsas döngəyə qul nəzarəti dövrəsinin əlavə edilməsi ilə idarəetmə sistemində buxar axını sürətindəki hər hansı dəyişiklik dərhal əlavə döngə tərəfindən oxunur. Lazımi tənzimləmə, buxar axınının pozulması suyun istiliyinə təsir etməzdən əvvəl, demək olar ki, dərhal edilir. İstilik dəyişdiricisinin çıxışında suyun temperaturunda dəyişikliklər baş verərsə, sensor element bu dəyişiklikləri qəbul edir və əsas idarəetmə döngəsi qul idarəetmə dövrəsində nəzarətçi təyinatını düzəldir. Başqa sözlə, o, müəyyən nöqtəni təyin edir və ya istənilən su temperaturunu saxlamaq üçün buxar axınını tənzimləmək üçün qul idarəetmə dövrəsində nəzarətçini "köçürür". Bununla belə, kölə nəzarətçinin buxar axınındakı dəyişikliklərə bu reaksiyası buxar axınının pozulmasının təsirini kompensasiya etmək üçün tələb olunan vaxtı azaldır.
Mürəkkəb avtomatik idarəetmə sistemlərini təhlil edərkən onların təsirlərin tətbiqi nöqtələrini və sistemin elementləri arasında qarşılıqlı əlaqədə olan siqnalların yayılmasının mümkün yollarını göstərən blok-sxemləri xüsusi əhəmiyyət kəsb edir.
Blok diaqramlar aşağıdakı struktur elementlərdən ibarətdir:
dinamik, onların giriş və çıxış siqnalları arasında bəzi funksional və ya operator əlaqəsini həyata keçirən;
transformasiya edən, siqnalların təbiətini və ya strukturunu dəyişdirməyə xidmət edən;
siqnalların çıxarıldığı və ya əlavə edildiyi müqayisələr;
siqnalın yayılma yolunun sistemin müxtəlif nöqtələrinə aparan bir neçə yola şaxələndiyi qol nöqtələri;
siqnalın yayılma istiqamətini göstərən blok-sxem birləşmələri və ya xətləri;
təsirlərin tətbiqi nöqtələri;
məntiqi, məntiqi əməliyyatları yerinə yetirən.
Yuxarıda qeyd etdik ki, istənilən avtomatik idarəetmə sistemi öz iş prinsipinə uyğun olaraq həmişə
nəzarət edilən dəyişənin faktiki və tələb olunan dəyərini müqayisə etməyə xidmət edən ən azı bir rəyə malikdir. Biz bu cür rəyi əsas adlandırmağa razılaşdıq.
Bununla belə, qeyd etmək lazımdır ki, müasir avtomatik idarəetmə sistemləri, sayı idarə olunan dəyişənlərin sayına bərabər olan əsas əks əlaqə ilə yanaşı, çox vaxt daha bir neçə köməkçi və ya yerli əks əlaqəyə malikdir. Yalnız bir əsas rəyə malik olan və yerli əks əlaqə olmayan bir idarə olunan dəyişənli avtomatik idarəetmə sistemləri tək dövrəli adlanır. Tək dövrəli sistemlərdə istənilən nöqtəyə tətbiq edilən hərəkət sistemi yan keçə və yalnız bir dönmə yolu izləyərək ilkin nöqtəyə qayıda bilər (bax. Şəkil II.8). Bir əsas əks əlaqəyə əlavə olaraq bir və ya bir neçə əsas və ya yerli əks əlaqəyə malik olan avtomatik idarəetmə sistemləri çox dövrəli adlanır. Multiloop sistemləri onunla xarakterizə olunur ki, onlarda hər hansı bir nöqtəyə tətbiq olunan hərəkət sistemi yan keçə və bir neçə müxtəlif yan keçid yollarını izləyərək ilkin nöqtəyə qayıda bilər.
Bir idarə olunan dəyişən ilə çox dövrəli (iki dövrəli) avtomatik idarəetmə sisteminə misal olaraq, bir səhv siqnalı yaratmağa xidmət edən və sinxron istifadə edərək həyata keçirilən əsas rəyə əlavə olaraq bir servo sistemi göstərmək olar. -sensor və sinxron qəbuledici, yerli rəy də var; sonuncu bir taxogenerator və ona qoşulmuş bir RC dövrəsindən istifadə edərək həyata keçirilir, çıxışından olan gərginlik səhv siqnalından çıxarılır.
Çox dövrəli, çox dəyişən idarəetmə sisteminə misal olaraq, idarə olunan dəyişənlərin mühərrik sürəti, gücləndirici təzyiq, alışma vaxtı, yağ temperaturu, soyuducu suyun temperaturu və digər dəyişənlər ola biləcəyi təyyarə mühərriki idarəetmə sistemini göstərmək olar.
Avtomatik idarəetmə sisteminə yerli əks əlaqənin daxil edilməsinin səbəbləri çox fərqlidir. Beləliklə, məsələn, onlar siqnalı tələb olunan idarəetmə qanununa uyğun olaraq çevirmək üçün düzəldici elementlərdə, gücləndirici elementlərdə - xəttiləşdirmə, səs-küyü azaltmaq, çıxış müqavimətini azaltmaq üçün, aktuatorlarda - gücü artırmaq üçün istifadə olunur.
Sistemin bir neçə sıra ilə əlaqəli elementlərini əhatə edən əks əlaqə onlara tələb olunan dinamik xassələri vermək üçün təqdim edilə bilər.
Çoxölçülü avtomatik idarəetmə sistemləri, yəni bir neçə idarə olunan dəyişəni olan sistemlər alt hissələrə bölünür
birləşdirilmiş və birləşdirilmiş tənzimləmə sistemləri haqqında.
Əlaqəsiz tənzimləmə sistemləri müxtəlif kəmiyyətləri tənzimləmək üçün nəzərdə tutulmuş tənzimləyicilərin bir-biri ilə əlaqəli olmadığı və yalnız onlar üçün ümumi tənzimləmə obyekti vasitəsilə qarşılıqlı əlaqədə ola biləcəyi sistemlərdir. Əlaqəsiz tənzimləmə sistemləri, öz növbəsində, asılı və müstəqil bölünə bilər.
Bağlanmamış idarəetmənin asılı sistemləri, onlarda idarə olunan kəmiyyətlərdən birinin dəyişməsinin digərlərinin dəyişməsindən asılı olması ilə xarakterizə olunur. Nəticə etibarı ilə belə sistemlərdə müxtəlif idarə olunan dəyişənlərin tənzimlənməsi prosesləri bir-birindən ayrı, müstəqil nəzərdən keçirilə bilməz.
Asılı idarəetmə sisteminə misal olaraq sükanlar üçün müstəqil idarəetmə kanallarına malik olan avtopilotu olan təyyarəni göstərmək olar. Tutaq ki, məsələn, təyyarə əvvəlcədən müəyyən edilmiş kursdan çıxdı. Bu, avtopilotun olması səbəbindən sükanın əyilməsinə səbəb olacaq. Müəyyən bir kursa qayıtdıqda, təyyarənin hər iki daşıyıcı səthinin bucaq sürətləri və nəticədə onlara təsir edən qaldırıcı qüvvələr qeyri-bərabər olacaq və bu, təyyarənin yuvarlanmasına səbəb olacaqdır. Bundan sonra avtopilot aileronları yönləndirəcək. Sükan və aileronların kənara çıxması nəticəsində təyyarənin sürüklənməsi artacaq. Buna görə də hündürlüyü itirməyə başlayacaq və uzununa oxu üfüqi istiqamətdən kənara çıxacaq. Bundan sonra avtopilot lifti yönləndirəcək.
Beləliklə, nəzərdən keçirilən nümunədə üç idarə olunan dəyişənin - başlıq, yanal yuvarlanma və uzununa yuvarlanma - ciddi şəkildə desək, müstəqil idarəetmə kanallarının olmasına baxmayaraq, bir-birindən müstəqil hesab edilə bilməz.
Müstəqil idarəetmə sistemi onunla səciyyələnir ki, onda idarə olunan kəmiyyətlərin hər birinin dəyişməsi digərlərinin dəyişməsindən asılı deyildir ki, müxtəlif kəmiyyətlərin tənzimlənməsi prosesləri bir-birindən təcrid olunmuş şəkildə nəzərdən keçirilə bilsin. Müstəqil tənzimləmə sistemlərinə misal olaraq, tez-tez bir hidroturbinin dövrlərinin sayını tənzimləyən bir sistem və onun tərəfindən fırlanan sinxron generatorun gərginliyini tənzimləyən bir sistem nəzərdən keçirilə bilər. Bu sistemlərdə idarəetmə prosesləri müstəqildir, çünki gərginliyə nəzarət prosesi adətən sürətə nəzarət prosesindən dəfələrlə daha sürətli gedir.
Birləşdirilmiş tənzimləmə sistemləri, müxtəlif tənzimlənən dəyərlərin tənzimləyicilərinin bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olduğu və tənzimləmə obyektindən kənarda qarşılıqlı əlaqədə olduğu sistemlərdir.
Birləşdirilmiş idarəetmə sistemi, onu təşkil edən tənzimləyicilər arasında əlaqə varsa, avtonom adlanır
elədirlər ki, idarəetmə prosesi zamanı idarə olunan dəyişənlərdən birinin dəyişməsi qalan idarə olunan dəyişənlərin dəyişməsinə səbəb olmasın.
İki ölçülü obyektin qeyri-koherent idarəetmə sisteminin blok diaqramı aşağıdakı formaya malikdir:
Tənzimləmə xətası
Nəzarət hərəkəti
Ölçülən idarə olunan dəyişənlər
Transfer funksiyası olan əsas kanallarda ölçülməmiş çıxışlar və
Transfer funksiyaları olan nəzarətçilər və
Əsas və çarpaz kanalların nəzarətçilərinin diskret ötürmə funksiyalarından istifadə edərək, birləşməmiş idarəetmə sistemini təsvir edirik:
Sistemin çıxışları ilə onun girişləri arasında əlaqə tənliyini əldə edərək sistemi (2.0) əvəz etməklə çevirək.
(2.2)
Birinci tənlikdə ikinci tənliyin sağ tərəfini əvəz edirik:
(2.3)
Eynilə, birinci tənliyin sağ tərəfi əvəzinə ikinci tənliyə əvəz etdikdə, çıxışın və -dən asılılığını əldə edə bilərsiniz.
Tənlik (2.3) göstərir ki, hər bir idarə olunan dəyişən həm sistemin birinci girişindən, həm də sistemin ikinci girişindən asılıdır. Göstərək ki, bu halda qopmamış sistemin dayanıqlığı azalır. Bunun üçün əsas və çarpaz kanallarda obyektin ötürmə funksiyalarının bir-birinə, idarəedicilərin isə ötürmə funksiyalarının bir-birinə bərabər olduğunu qəbul edirik.
Onda (2.3) tənliyi aşağıdakı formanı alır:
(2.4)
Obyektdə çarpaz bağlantılar yoxdursa, çıxış dəyəri yalnız aşağıdakı ifadəyə uyğun olaraq istinaddan asılıdır:
Nyquist meyarına uyğun olaraq, qapalı tək dövrəli sistemin sabit olması üçün (açıq sistem sabitdirsə), açıq sistemin APFC hodoqrafının koordinatları olan bir nöqtəni əhatə etməməsi lazımdır. Buna əsaslanaraq, qeyri-koherent idarəetmə sistemində, sıfıra bərabər götürülərsə, bu kriteriya eyni olacaq, yeganə fərq, kritik nöqtənin koordinatları olacaqdır. Beləliklə, uyğun olmayan idarəetmə sistemində sabit idarəetmə sahəsi daralır ki, bu da sistemin dayanıqlığını azaldır və keçid prosesinin keyfiyyətini pisləşdirir. Uyğun olmayan idarəetmə sistemində optimal nəzarətçi parametrləri hesablanarkən daxili çarpaz birləşmələr nəzərə alınmırsa, sistem qeyri-sabit ola bilər. Daxili keçidlərin mövcudluğunda qeyri-koherent idarəetmə sisteminin sabitliyini qorumaq üçün, çarpaz bağlantılar olmadıqda nəzarətçilərin qazancları ilə müqayisədə qazancı o qədər azaltmaq lazımdır ki, AFC hodoqrafı açıq sistem nöqtəni koordinatlarla əhatə etmir.
Aydındır ki, bu, nəzarətçi qazancını əhəmiyyətli dərəcədə əldə etməklə əldə edilə bilər, yəni. tənzimləmə keyfiyyətini kəskin şəkildə pisləşdirən tənzimləyicinin sürəti. Buna görə də, güclü daxili əlaqələrlə, yüksək keyfiyyətli tənzimləmə əldə etmək imkanı əlaqəsi olmayan tənzimləyicilərin strukturlarını və parametrlərini tənzimləməkdə deyil, daxili əlaqələri çarpaz kanallar vasitəsilə "açmaq" yolu ilə axtarmaq lazımdır. Bunlar. sistemin özünün strukturunu dəyişmək lazımdır. Çarpaz əlaqələri zəiflətməyin və ya tamamilə "açmağın" iki yolu var:
1. əlaqəli olmayan və ya zəif əlaqəli parametrlərin idarə olunan qiymətlər kimi seçilməsi;
2. ACP-yə tənzimləyicilər arasında əlavə xarici kompensasiya əlaqələri daxil etməklə əlaqəli tənzimləmə sisteminin yaradılması
Qoşulmamış idarəetmə sistemi əlaqəli idarəetmə sistemlərindən daha sadə, daha etibarlı və daha ucuzdur. Koherent idarəetmə sistemlərinin texniki cəhətdən qeyri-mümkün olduğu hallarda belə onlar mümkündür. Bununla belə, onlar narahatedici təsirlərə həssasdırlar, əsas və çarpaz kanallar vasitəsilə yayılırlar ki, bu da tənzimləmə keyfiyyətinin pisləşməsinə və ən yaxşı seçim olaraq sabitliyin itirilməsinə səbəb ola bilər. Uyğun olmayan idarəetmə sistemlərinin üstünlükləri nəzarətin qənaətbəxş keyfiyyətini qoruyarkən onların tətbiq dairəsini bir-biri ilə əlaqəli idarə olunan dəyərlərə malik obyektlərə genişləndirmək yollarını axtarmağı zəruri edir. İki idarə olunan dəyişən arasında əlaqə dərəcəsi obyektin əsas və çarpaz kanallarda ötürülmə funksiyalarından istifadə etməklə müəyyən edilə bilər. Birinci əsas kanalda əlaqənin dərəcəsi onun ötürmə funksiyasının ikinci əsas kanalın ötürmə funksiyasına nisbətinə bərabərdir: . İkinci çarpaz kanalda əlaqənin dərəcəsi bu kanalın ötürmə funksiyasının birinci əsas kanalın ötürmə funksiyasına nisbətinə bərabərdir: . Tənzimləyici qiymətlər arasında əlaqənin ümumi dərəcəsi: . Bağlantının ümumi dərəcəsinin ölçüsündən asılı olaraq, aşağıdakı nəzarət seçimlərindən biri tövsiyə edilə bilər:
Tənzimləyicilərin belə bir əlaqəsi ilə kanallar əsas olacaq və ümumi əlaqə dərəcəsi yeni bir dəyər ilə xarakterizə olunacaq. Dəyərlərin ümumi korrelyasiya dərəcəsinin 1-dən az olduğu ortaya çıxarsa, decoupled nəzarət sistemi tətbiq edilə bilər;
3. nisbətdə , əlaqənin dərəcəsi əhəmiyyətlidir, bu, qeyri-adekvat tənzimləmə sisteminin sabitliyini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər; bu halda ACP-də daxili əlaqələri aradan qaldırmaq və ya xeyli zəiflətmək lazımdır;
4. Fərqli dinamik xüsusiyyətlərə malik dəyərlərin tənzimlənməsi aparılarsa, bu, məsələn, təzyiq tənzimləyiciləri vasitəsilə onların əlaqəsini azaldan çarpaz əlaqələrin mövcudluğunda dəyərlərin tənzimlənməsini "açmaq" mümkündür. adətən temperatur tənzimləyicilərindən daha yüksək tezliklərdə işləyirlər ki, bu da onların bir-birinə zəif qarşılıqlı təsirini müəyyən edir.
Uyğun olmayan idarəetmə sisteminin qurulmasına yanaşmalar aşağıdakı kimi ola bilər:
1. tək dövrəli sistemlərdə quraşdırma;
2. Əsas və keçid kanallarının təsirini nəzərə alaraq qeyri-koherent tənzimləmə sistemində tənzimləyicilərin eyni vaxtda optimallaşdırılması.
Birinci yanaşma əsas kanalların modellərindən və müvafiq tənzimləyicilərdən istifadə edir. Bunlardan, müvafiq nəzarətçilərin tənzimlənməsi ədədi üsullardan biri ilə həyata keçirildiyi bir dövrəli idarəetmə sistemləri hazırlanır. Tənzimləyicilərin qurulması üçün bu yanaşmanın üstünlüyü sadəlik və yüksək sürətdir.
Zavodun çıxışları ( və ) və sistem girişləri ( və ) (2.3), (2.4) arasındakı əlaqə üçün tənliklər sistemindən belə nəticə çıxır ki, idarə olunan dəyər yalnız əsas kanalın və nəzarətçinin dinamik xüsusiyyətlərindən asılı deyil, , həm də ikinci əsas kanalın dinamik xassələri, kəsişən kanallar və ikinci tənzimləyicidən. Eynilə, parametr. Buna görə də sistemin idarəetmə hissəsinin sazlanması yalnız müvafiq əsas kanalın deyil, həm də çarpaz kanalların dinamikasının təsirini nəzərə alaraq dinamik xüsusiyyətləri nəzərə alınmaqla aparılmalıdır. Buna görə də, nəzarətçiləri tənzimləmək üçün bu yanaşmanın dezavantajı nəticədə tuning parametrlərinin qeyri-optimal olmasıdır.
İkinci yanaşmanı nəzərdən keçirək. Qeyri-koherent idarəetmə sistemində keçid prosesinin hesablanması aşağıdakı sonlu fərq tənlikləri sisteminə əsasən aparılır:
, burada aşağıdakı şərtlərin təmin edildiyi çəki əmsalları:
Optimallaşdırma meyarı kimi istifadə olunan müvafiq sistem çıxışı üçün keyfiyyət göstəriciləri. Tənzimlənməsi ən vacib olan məhsulun keyfiyyət göstəricisinə çəki əmsallarından böyük olanı təyin edilir.
Konvolyutsiyadan istifadə edərkən optimallaşdırma problemi aşağıdakı kimi formalaşır: 
. Qradiyent metodundan ədədi optimallaşdırma metodu kimi istifadə edildikdə, optimallaşdırma alqoritmi (alqoritm sxemi) tək dövrəli sistemlə eyni olacaq. Fərq onda olacaq ki, keçid prosesi hesablanarkən tənliklər sistemindən (3.0) və ilkin şərtlərdən (3.1) istifadə olunacaq. Optimal parametrlərə görə kriteriyanın qismən törəmələrinin hesablanması zamanı yuxarıda müzakirə olunan iki yanaşmadan biri istifadə oluna bilər (kvazianalitik təkrar asılılıqlardan istifadə etməklə və istifadə etmədən). Sonlu fərq tənliklərindən istifadə edərkən, hər iki nəzarətçinin bütün parametrlərinə münasibətdə (3.0) sisteminin bütün tənliklərinin qismən törəmələrini götürmək lazımdır. Sonlu fərq tənlikləri sisteminin ədədi qiymətlərinin hesablanması üçün ilkin şərtlər ilkin şərtlərə (3.1) oxşar şəkildə göstərilməlidir.
2. ASR-in təsnifatı. İdarəetmə prinsipləri.
Nəzarət- bu, obyektə onun optimal (müəyyən mənada) fəaliyyətini təmin edən və keyfiyyət meyarının (göstəricisinin) dəyəri ilə kəmiyyətləşdirilən məqsədyönlü təsirdir. Meyarlar texnoloji və ya iqtisadi xarakterli ola bilər (texnoloji bölmənin fəaliyyəti, istehsal dəyəri və s.).
Əməliyyat zamanı çıxış dəyərləri pozuntular səbəbindən müəyyən edilmiş dəyərlərdən kənara çıxır z B və cərəyan arasında uyğunsuzluq var T.də və verilir və 3 obyekt çıxış dəyərləri. Əgər varsa pozuntular z B obyekt müstəqil olaraq normal işləməsini təmin edir, yəni. yaranan uyğunsuzluğu müstəqil şəkildə aradan qaldırır T-və 3-də, onda ona nəzarət etmək lazım deyil. Obyekt normal işləmək üçün şərtlərin yerinə yetirilməsini təmin etmirsə, pozuntuların təsirini neytrallaşdırmaq üçün tətbiq edilir. nəzarət hərəkəti x R, aktuatorun köməyi ilə obyektin materialının və ya istilik axınının dəyişdirilməsi. Beləliklə, idarəetmə prosesində obyekt pozulmaları kompensasiya edən və onun normal fəaliyyətinin saxlanmasını təmin edən təsirlərə məruz qalır.
tənzimləməobyektə nəzarət hərəkətləri tətbiq etməklə onun normal iş rejimini təmin etmək üçün obyektin çıxış qiymətlərini tələb olunan sabit və ya dəyişən dəyərlərə yaxın saxlamaq adlanır.
Bir obyektin çıxış dəyərlərini tələb olunan dəyərlərə yaxın saxlayan avtomatik cihaz deyilir avtomatik tənzimləyici.
Tənzimləmə prinsipinə uyğun olaraq ASR sapma, pozulma və birləşmiş prinsiplə işləyənlərə bölünür.
Sapma ilə. Nəzarət olunan qiymətin təyin edilmiş qiymətdən kənara çıxması ilə işləyən sistemlərdə (şək. 1-2, a), qəzəb z idarə olunan dəyişənin faktiki dəyərinin kənara çıxmasına səbəb olur saat verdiyi dəyərdən və. Avtomatik nəzarətçi AP dəyərləri müqayisə edir sən və mən, onların uyğunsuzluğu halında tənzimləyici təsir yaradır X aktuator vasitəsilə (şəkildə göstərilməyib) OR-un tənzimlənən obyektinə qidalanan və bu uyğunsuzluğu aradan qaldıran müvafiq işarənin. Sapmalara nəzarət sistemlərində tənzimləyici hərəkətlərin formalaşması üçün uyğunsuzluq lazımdır, bu onların çatışmazlığıdır, çünki tənzimləyicinin vəzifəsi uyğunsuzluğun qarşısını almaqdır. Bununla belə, praktikada bu cür sistemlər üstünlük təşkil etmişdir, çünki onlarda tənzimləmə hərəkəti narahatedici təsirlərin sayından, növündən və baş vermə yerindən asılı olmayaraq həyata keçirilir. Sapma nəzarət sistemləri var Bağlı.
Qəzəbdən. Narahatlıqla tənzimlədikdə (Şəkil 1-2, b) AP B tənzimləyicisi əsas narahatedici hərəkətin cari dəyəri haqqında məlumat alır z1. Onu ölçərkən və uyğun gəlmədikdə nominal məna və B tənzimləyici tənzimləyici hərəkət yaradır X, obyektə yönəldilib. Təhlükəli sistemlərdə idarəetmə siqnalı sapma prinsipinə əsaslanan sistemlərə nisbətən dövrədən daha tez keçir, bunun nəticəsində pozucu effekt hətta uyğunsuzluq baş verməmişdən əvvəl aradan qaldırıla bilər. Bununla belə, kimyəvi texnologiyanın əksər obyektləri üçün pozğunluğa nəzarəti həyata keçirmək praktiki olaraq mümkün deyil, çünki bu, bütün obyekt pozuntularının təsirini nəzərə almağı tələb edir ( z1, z2, ...) sayı adətən çox olan; üstəlik, onların bəzilərini kəmiyyətlə ifadə etmək mümkün deyil. Məsələn, katalizatorun aktivliyinin dəyişməsi, aparatdakı hidrodinamik vəziyyət, istilik dəyişdiricisi divarı vasitəsilə istilik ötürülməsi şərtləri və bir çox başqaları kimi pozğunluqların ölçülməsi fundamental çətinliklərlə qarşılaşır və çox vaxt mümkün olmur. Adətən, əsas pozğunluq, məsələn, obyektin yükü ilə nəzərə alınır.
Bundan əlavə, idarə olunan dəyişənin cari dəyəri haqqında siqnallar sistemin idarəetmə dövrəsinə pozulmaqla göndərilir. saat alınmır, buna görə də zaman keçdikcə idarə olunan dəyərin nominal dəyərdən kənarlaşması icazə verilən həddi aşa bilər. Narahatlığa nəzarət sistemləridir açıq.
Birləşdirilmiş prinsipə görə. Belə tənzimləmə ilə, yəni sapma və pozulma ilə tənzimləmə prinsiplərinin birgə istifadəsi ilə (Şəkil 1-6, in), yüksək keyfiyyətli sistemlər əldə etmək mümkündür . Onlarda əsas təlaşın təsiri var z1 pozulma prinsipi ilə işləyən AR B tənzimləyicisi və digər təhriflərin təsiri ilə zərərsizləşdirilir (məsələn, z2 və başqaları)-reaksiya olunan kəmiyyətin cari qiymətinin təyin edilmiş qiymətdən kənara çıxmasına reaksiya verən AR tənzimləyicisi.
Tənzimlənən dəyərlərin sayına görə ASR birölçülü və çoxölçülüyə bölünür. Birölçülü sistemlərin bir tənzimlənən dəyəri var, ikincisi - bir neçə tənzimlənən dəyər.
Öz növbəsində çoxölçülü sistemləri birləşdirilməmiş və birləşdirilmiş tənzimləmə sistemlərinə bölmək olar. Bunlardan birincisində tənzimləyicilər bir-biri ilə birbaşa əlaqəli deyil və onlar üçün ümumi olan tənzimləmə obyektinə ayrıca təsir göstərirlər. Sistemlər əlaqəsiz nəzarət adətən obyektin idarə olunan dəyərlərinin qarşılıqlı təsiri az olduqda və ya praktiki olaraq olmadıqda istifadə olunur. Əks halda sistemlərdən istifadə edilir əlaqəli bir texnoloji obyektin müxtəlif dəyərlərinin tənzimləyicilərinin idarə olunan dəyərlərin qarşılıqlı təsirini zəiflətmək üçün xarici əlaqələrlə (obyektdən kənarda) bir-birinə bağlandığı tənzimləmə. Eyni zamanda, idarə olunan dəyişənlərin bir-birinə təsirini tamamilə aradan qaldırmaq mümkündürsə, belə bir əlaqəli idarəetmə sistemi adlanır. muxtar.
Siqnal yollarının sayına görə ASR tək dövrəli və çox dövrəli bölünür. Tək dövrəli bir qapalı dövrəni ehtiva edən sistemlər adlanır və multiloop- bir neçə qapalı döngəyə sahib olmaq
Randevu ilə(hərəkətedici təsirin dəyişməsinin xarakteri) ACP-lər avtomatik stabilləşdirmə sistemlərinə, proqram idarəetmə sistemlərinə və servo sistemlərə bölünür.
Avtomatik stabilləşdirmə sistemləri idarə olunan dəyəri sabit olaraq təyin edilmiş müəyyən bir dəyərdə saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuşdur ( u= const). Bunlar ən çox yayılmış sistemlərdir.
Proqram nəzarət sistemləri elə qurulmuşdur ki, idarə olunan dəyişənin təyin olunmuş qiyməti əvvəlcədən məlum olan zaman funksiyası olsun u=f(t). Onlar dəyəri təşkil edən proqram sensorları ilə təchiz edilmişdir və vaxtında. Belə sistemlərdən dövri fəaliyyətin kimyəvi-texnoloji proseslərinin və ya müəyyən dövrəyə uyğun işləyən proseslərin avtomatlaşdırılmasında istifadə olunur.
İzləmə sistemlərində idarə olunan dəyişənin təyin edilmiş qiyməti əvvəlcədən məlum deyil və xarici müstəqil proses dəyişəninin funksiyasıdır u=f(y 1). Bu sistemlər bir texnoloji kəmiyyəti idarə etməyə xidmət edir ( qul), başqasının dəyərlərindən müəyyən bir asılılıqda olan ( aparıcı) texnoloji dəyər. Müxtəlif izləmə sistemləri iki kəmiyyət nisbətini, məsələn, iki məhsulun istehlakını tənzimləyən sistemlərdir. Bu cür sistemlər çıxışda idarə olunan dəyərdəki dəyişikliyi aparıcının dəyişməsi ilə müəyyən nisbətdə təkrarlayır. Bu sistemlər sabit əmsala vurulan aparıcı dəyərin dəyəri ilə idarə olunan kəmiyyətin dəyəri arasındakı uyğunsuzluğu aradan qaldırmağa çalışır.
Tənzimləyici təsirlərin təbiətinə görə Davamlı ACP, rele və nəbz arasında fərq qoyun.
Davamlı ACPelə qurulmuşdur ki, sistemin giriş dəyərinin davamlı dəyişməsi hər bir əlaqənin çıxışında qiymətin davamlı dəyişməsinə uyğun olsun.
Relay (mövqe) ACP davamlı giriş dəyərini yalnız iki sabit dəyər qəbul edən diskret rele dəyərinə çevirən rele keçidinə sahib olun: minimum və maksimum mümkün. Relay bağlantıları çox yüksək qazanclı sistemlər yaratmağa imkan verir. Bununla belə, qapalı idarəetmə dövrəsində rele əlaqələrinin olması müəyyən bir dövr və amplituda ilə idarə olunan dəyərin öz-özünə salınmasına səbəb olur. Mövqe nəzarətçiləri olan sistemlər rele sistemləridir.
Nəbz ACPonların tərkibində davamlı giriş dəyərini diskret nəbzə, yəni müəyyən bir dəyişmə dövrü ilə impulslar ardıcıllığına çevirən bir impuls bağlantısı var.. Nəbzlərin görünmə müddəti məcburi olaraq təyin olunur. Giriş dəyəri çıxış impulslarının amplitudası və ya müddəti ilə mütənasibdir. Pulse keçidinin tətbiqi sistemin ölçü cihazını yükdən azad edir və çıxışda aşağı güclü, lakin daha həssas ölçmə cihazının istifadəsinə imkan verir ki, bu da nəzarət edilən dəyərin kiçik sapmalarına cavab verir və bu da artıma səbəb olur. sistemin keyfiyyətində.
Nəbz rejimində aktuatorun işə salınması üçün enerji sərfiyyatını azaltmaqla çoxkanallı sxemlər qurmaq mümkündür.
Rəqəmsal hesablama qurğusu qapalı idarəetmə dövrəsində olan sistemlər də impuls rejimində işləyir, çünki rəqəmsal cihaz hesablamanın nəticəsini hesablama üçün lazım olan müəyyən vaxt intervallarında izləyən impulslar şəklində verir. Bu cihaz, idarə olunan dəyişənin müəyyən edilmiş dəyərdən sapmasını bir neçə ölçmə vasitəsinin oxunuşlarından hesablamaq lazım olduqda və ya sistemin ən yaxşı işləməsi meyarlarına uyğun olaraq, dəyişdirmə proqramını hesablamaq lazım olduqda istifadə olunur. idarə olunan dəyişən.
Bölmələrin birləşməmiş idarəetmə sxeminə uyğun olaraq birləşdirilməsi hər iki aqreqatın işinin müstəqilliyini təmin edir, yəni isti su təchizatı üçün su axınının sıfırdan (gecə) geniş diapazonda dəyişdirilməsinin işinə praktiki olaraq heç bir təsir göstərmir. istilik sistemi.
Bunun üçün tədarük xəttində su axını istilik - ventilyasiya və isti su təchizatı üçün ümumi su axınına bərabər olmalıdır. Bundan əlavə, isti su üçün su istehlakı isti su təchizatının maksimum yükünə və təchizatı xəttindəki suyun minimum temperaturuna uyğun olaraq qəbul edilməlidir, yəni. saxlama çənləri quraşdırılmayıb).
Hər bir şəbəkə abunəçisi tərəfindən istilik, ventilyasiya, isti su təchizatı və ümumi su istehlakı üçün su sərfi şəbəkə konfiqurasiyasından asılı deyil. Abunəçi tərəfindən hesablanmış axın sürəti, çuxurun diametri düsturla müəyyən edilmiş bir tənzimləyici diafraqma istifadə edərək təyin olunur (SP 41-101-95-in 4.17-ci bəndi)
burada G, Gtotal t / h-ə bərabər olan boru kəmərindəki təxmin edilən su axınıdır
DN - diafraqma ilə söndürülmüş təzyiq, m
Minimum diafraqma açılış ölçüsü - 3 mm
Makiyaj sisteminin avtomatlaşdırılması
Avtomatlaşdırılmış makiyaj cihazları şəbəkənin makiyaj nöqtəsində sabit və ya qanuni dəyişən su təzyiqini saxlayır.
Magistralda nisbətən kiçik təzyiq itkiləri və əlverişli ərazi profili olan istilik şəbəkələri üçün bütün rejimlərdə (şəbəkə nasoslarının dayandırıldığı rejim də daxil olmaqla) düzəltmə nöqtəsində təzyiq sabit saxlanılır. Şəbəkə nasoslarının qarşısındakı qaytarma manifoldunda sabit təzyiqin saxlanması üçün su kəmərində quraşdırılmış “özündən sonra (qidalanma tənzimləyicisi) təzyiq tənzimləyicisinin köməyi ilə təmin etmək nəzərdə tutulur.
Şəbəkə nasoslarının istismarı zamanı istilik şəbəkəsinin statik təzyiqi qazanxananın geri dönmə manifoldunda təzyiqi aşdıqda, statik təzyiqin tənzimlənməsi əl ilə aparılır. Suyun təzyiqi tənzimləyici nasosların təzyiq borularında ehtiyat nasosun işə salınmasına təkan verən yerli göstərici və siqnal təzyiqölçənləri ilə, qayıdış manifoldunda isə göstərici, özünü qeyd edən və siqnal verən təzyiqölçənlərlə ölçülür. yerli qalxan. Həmçinin yerli su istehlakını ölçən məsrəf ölçən, qeyd edən və siqnal verən ikinci dərəcəli cihazın və əlavə suda oksigen miqdarını ölçən oksigen ölçən cihazın qeydə alınması və siqnalizasiyası üçün ikinci dərəcəli cihazın quraşdırılması da nəzərdə tutulur. qalxan. Makiyaj xəttindəki müqavimət termometri eyni vaxtda şəbəkə suyunun temperaturunu qeyd edən ümumi yazıcıya qoşulur.
Açıq istilik şəbəkələrində, mərkəzi saxlama çənləri quraşdırarkən, geri dönmə boru kəmərindəki təzyiq avtomatik olaraq iki nəzarət klapan ilə tənzimlənir, bunlardan birincisi artıq şəbəkə suyunun saxlama çənlərinə, ikincisi isə boru kəmərinə quraşdırılır. transfer nasoslarından sonra saxlama çənlərindən. İsti su təchizatı yükünün gündəlik orta səviyyədən aşağı olduğu saatlarda, ötürmə nasosları söndürülür və geri dönən boru kəmərindəki təzyiq birinci klapan tərəfindən tənzimlənir. İsti su təchizatı yükünün orta gündəlik yükdən yüksək olduğu saatlarda ötürücü nasoslar avtomatik işə salınır, birinci tənzimləyici klapan bağlanır və təzyiq tənzimləyicisi transfer nasoslarından sonra quraşdırılmış idarəetmə klapanına keçir.
Açıq istilik şəbəkəsində makiyaj suyunun daimi axınını təmin etmək üçün makiyaj nasoslarının təzyiq boru kəmərinə axın tənzimləyicisi quraşdırılmışdır.
Makiyaj deaerator çənindəki suyun səviyyəsi kimyəvi təmizlənmiş su xəttindəki nəzarət klapan tərəfindən saxlanılır. Sürüşən təzyiqli vakuum deaerator əvəzinə atmosfer deaeratoru istifadə edilərsə, deaerator sütununda sabit təzyiqi saxlamaq üçün əlavə olaraq tənzimləyici quraşdırılır. Sxem işləyənlərin təcili dayandırılmasını nəzərdə tutur: makiyaj və ötürmə nasosları və ehtiyat nasosların avtomatik işə salınması, həmçinin makiyaj deaerator çəni və su anbarındakı səviyyənin geri qayıdış boru kəmərindəki təzyiqin siqnalı. çənlər və makiyaj suyundakı oksigen miqdarı.
