84 Алгоритмы управления в нормальных и аварийных режимах

Для разработки алгоритмов управления могут быть использованы две методики: на основе передаточной функции дискретного фильтра, на основе законов управления (П, ПИ, ПИД-законов). Процедурная модель процесса управления, вне зависимости от приме-няемой методики, включает в себя этапы подготовки данных, вычисления управляющего воздействия и вывода информации. Типовая структура процедурной модели алгоритма управления приведена на рис. 4.3.

Рис. 4.3. Типовая структура процедурной модели алгоритма управления

Для определения δ(n) необходимо: найти значение х(n) и знать значения х(n–1), ... х(n–m), сигналы х(n–1), ...х(n–m), δ(n–1), ... δ(n–i) можно получить с помощью δ(n), x(n), если использовать задержку указанных временных на один период квантования, в качестве элементов задержки применяются ячейки памяти; умножить переменные х и δ на соответствующие коэффициенты а и b, принадлежащие базе данных конкретного объекта, для чего использовать опе-рационное устройство УВМ; полученные результаты, для чего также целесообразно применять опе- рационное устройство ЭВМ.

85 Алгоритмы управления на основе передаточной функции

Алгоритмы управления на основе передаточной функции. Задача синте- за отдельного контура управления непрерывным линейным или линеаризованным объектом состоит в том, чтобы получить выражение его передаточной функции W(p) в заданном (желаемом) виде, а затем через нее – выражение для D(z) фильтра. Далее, используя теорему о запаздывании, необходимо перейти к разностному уравнению вида δ(n)= f(x(n), x(n–1).... x(n–m), δ(n–1)…, δ(n–i)].

(4.1) Разностное уравнение после преобразования примет вид

δ(n) = а0 xn + а1 xn–1 +... аm xn–m – b1δn–1 – ... – biδn–i.

(4.2) Тогда на основании (4.2) δ(n) = а0 x(n) + а1 x(n–1) +... аm x(n–m) – b1δ(n–1) – ... – biδ(n–i). (4.3)

86 Алгоритмы управления на основе законов управления

Среди алгоритмов управления на основе законов управления на большее практическое применение получили алгоритмы программного управлениями алгоритмы, использующие законы ТАУ.Программное управление характеризуется тем, что управление объек- том или процессом ведется по жесткой, заранее заданной программе. Типич-ный пример такого управления – пуск различного рода сложных механизмов и устройств. Процесс пуска реализуется путем выполнения определенной последовательности ряда строго фиксированных операций.В качестве алгоритма программного управления можно рассмотреть алго ритм пуска паровой турбины до заданной скорости. Алгоритм строят так, чтобы разогнать турбину до требуемой частоты вращения по режиму, рекомендованному заводом-изготовителем, путем изменения подачи пара (рис. 4.4).Рис. 4.4. Пуск паровой турбины по алгоритму программного управления:t1, t2,... tn – время, в течение которого турбина должна работать при числе оборотов, соответственно, ω1, ω2,... ωn. Существенным недостатком алгоритмов программного управления яв- ляется отсутствие обратной связи о состоянии объекта. Отсутствие обратной связи приводит к тому, что при программном управлении мы не имеем инфор-мации об эффективности применяемого алгоритма управления. Для устране-ния этого недостатка целесообразно использовать алгоритмы с обратной свя-зью.