26.Методы определения свойств объектов управления

Аналитический метод заключается в составлении МО объекта: находят уравнения статики и динамики на основе теор анализа физ и хим процессов, протекающих в исслед объекте, учитывая при этом его конструкцию и свойства перерабатываемых в-в. При выводе этих урав используют законы сохранения вещества и энергии, кинетические законы процессов хим превращения, переноса тепла и массы. Метод позволяет прогнозировать работу объектов, применяется на стадии проектирования. Точность МО зависит от упрощающих допущений, принимаемых либо из-за отсутствия информации о свойствах объекта, либо с целью упрощения сложных мат выражения.

Экспериментальный метод состоит в определении харак-тик реального объекта путем постановки на нем спец эксперимента. Более точный, чем аналитический. Исследование проводят с помощью активного или пассивного эксперимента.

При использовании активного статич. харак-ки получают: последовательно изменяют входную величину по исследуемому каналу и регистрируют установившееся значение выходной величины, стабилизируя все остальные вх воздействия, влияющие на вых величину. Опыт проводят многократно, чтобы исключить влияние неконтролируемых помех. Результаты обрабатывает методом мат статистики. При определении динамич хар-к: наносят типовое возмущение (единичное ступенчатое, единичное импульсное) и регистрируют изменение выходной величины. Данные аппроксимируют лин диф урав с пост коэф. Допущения: объект рассматривается как звено с сосредоточенными параметрами, динамич свойства объекта не меняются со свременем, при допустимых изменениях вх величин изменения вых величины подчиняются принципу суперпозиции.

В пассивном используются случайные возмущающие воздействия, а определение статических характеристик заключается в нахождении связи между этими случайными величинами и послед оценке достоверности найденной связи.

Экспериментально-аналитический метод заключается в состав урав, основанном на анализе явлений, происходящих в исслед объекте. Численные значения коэф полученных уравнений определяют экспериметально на реальном исслед объекте.

27.Экспериментальное определение динамических свойств объектов

Получение временных характеристик

Можно снять на реальном объекте, оснащая его первичн измерительными преобразователями, измерительными и исполнительными устройствами, быстродействие которых значительно превосходит быстродействие исследуемого объекта.

Снятие переходной характеристики (кривой разгона)

Объект испытания является хим реактор непрерывного действия, требуется определить его переходную характеристику по каналу F_A→C_c. Для определения переходной характеристики реактор сначала приводят в статич режим, чтобы выполнялись условия: у(0)=const, dy/dτ(0)=0; d²y/dτ²=0. Затем наносят ступенчатое входное воздействие, быстро изменив с помощью исполнительного устройства расход F_A компонента А. момент нанесения ступенчатого воздействия и его величину фиксируют. Регистрацию изменения конц продукта С на выходу (вых величина) реактора выполняют концентратомером таким образом, чтобы зафиксировать исходный режим, и до тех пор, пока концентрация продукта С не примет новое установившееся значение.

Опыт повторяют несколько раз при разных по величине и знаку входных воздействиях ±F_A0. Переходная характеристика определяется по результатам каждого выполненного опыта. Если абсолютное значение ординат для одного и того же момента времени существенно не различаются, то это явление доказательством о допустимости предложения о линейности и стационарности динамических свойств исследуемого объекта. Если наблюдается существенное различие в различных опытах, то следует уменьшить возмущающее воздействие и повторить опыты. Усредненную по результатам n опытов переходную характеристику можно использовать для построения ММ объекта.

Снятие импульсной переходной характеристики

Большие отклонения регулируемых величин от номинальных значений и продолжительные возмущения часто по тех требованиям процесса не допустимы. В этих случаях на вход промышленных объектов наносят кратковременные импульсные возмущающие воздействия, поскольку при снятии импульсных переходных характеристик отклонение управляемого параметра от заданного режима меньше, чем при снятии переходных характеристик.

Импульсные возмущающие воздействия наносят или в виде прямоугольного импульса (рис а) или волнового прямоугольного импульса. Волновой прямоугольный импульс состоит из двух прямоугольных импульсов, равных по величине, но противоположных по направлению с интервалом по времени, равным Δτ. Измерение выходной величины все время регистрируется, пока скорость ее изменения не станет равной нулю. Экспериментально полученные переходные характеристики (кривые разгона) и импульсные переходные характеристики позволяют построить ММ исследуемого объекта. Для практического применения полученная модель должна быть возможно более простой, но достаточно точно отражать динамические свойства реального объекта.