Построение предварительной математической модели тоу. Определение односвязности-многосвязности и линейности-нелинейности тоу.

Односвязный объект – объект, в котором при изменении одной входной величины изменяется одна выходная.

Многосвязный объект – объект, в котором при изменении какой-либо входной величины соответственно изменяются несколько выходных.

Линейный объект – объект, в котором все зависимости между входными и выходными величинами выражены в форме линейных функций.

Нелинейный объект – объект, в котором не все зависимости могут быть представлены в виде линейных функций.

Для определения односвязности-многосвязности и линейности-нелинейности исследуемого ТОУ проведем следующий эксперимент. Будем поочередно увеличивать и уменьшать значения входных величин , , , , не трогая остальные, и проследим соответствующие изменения выходных величин.

Рис.2 Изменение подачи сырья . (раб режим U1.dat)

Рис.3. Изменение расхода теплоносителя .( раб режим U2.dat)

Рис.4 Изменение влажности сырья .(раб режим Х2.dat)

Рис.5 Изменение температуры сырья.(раб режим Х1.dat)

Из приведенных выше графиков видно, что объект является многосвязным. При этом видно что, выходные величины не зависят друг от друга, и к рассматриваемому ТОУ можно применять метод декомпозиции.

Определение стационарности-нестационарности тоу.

Стационарный объект – объект, параметры которого не изменяются с течением времени.

Нестационарный объект – объект, параметры которого могут изменяться с течением времени.

Для определения стационарности-нестационарности исследуемого ТОУ проведем следующий эксперимент. Подадим на объект фиксированные значения входных величин и проследим диапазон изменений выходных.

Рис. 6. Проверка стационарности объекта (Эксперимент linejnost.dat)

Как видно из приведенного выше графика, имеют место незначительные колебания значений выходных переменных, что свидетельствует о наличии случайных неконтролируемых величинах в ТОУ. Таким образом, все наши дальнейшие вычисления будут иметь некоторую малозначимую погрешность. Однако если не принимать это во внимание, то можно считать, что объект является стационарным по всем выходным переменным.

Определение характера контролируемых неуправляемых величин тоу в режиме нормальной эксплуатации.

Контролируемая величина – величина, подлежащая измерению или определению по результатам измерений

Управляемая величина – величина, изменяющаяся по заданной программе

Случайная функция – функция, значение которой является случайной при данной величине аргумента.

Проверка характера изменений контролируемых управляемых величин и в режиме нормальной эксплуатации.

Рис.7 Запуск ТОУ в режиме нормальной эксплуатации.

Как видно из приведенного выше графика, в режиме нормальной эксплуатации изменение входных величин , с течением времени носит случайный характер.

Связь выходных и входных переменных.

Статическая функция – функция, значение которой не зависит от времени.

Динамическая функциональная зависимость – функциональная зависимость, в которой время может быть выражено в явном виде.

Исследуем характер зависимости выходных характеристик от входных. Для этого поочередно подадим скачкообразные воздействия на входные величины и рассмотрим соответствующие изменения выходных характеристик.

Исследование характера зависимости выходных характеристик от входных. Подача скачкообразного воздействия на входные величины.

Рис. 8. Скачкообразная подача влажности сырья .(skachok1.dat)

Рис.9. Скачкообразная подача подачи сырья .(skachok3.dat)

Рис.10. Скачкообразная подача расхода теплоносителя ..(skachok4.dat)