Технологические объекты
Технологические объекты – это совокупность установок, устройств и оборудования, которые предназначены для преобразования материально-энергетических потоков в некий продукт, пригодный для потребления.
К технологическим объектам относят:
Энергетические объекты
Машиностроительные объекты
Химические объекты
Способы описания технологических процессов или объектов
Структурные особенности технологических объектов
Самый популярный способ организации технологического процесса - последовательные технологические объекты (последовательная передача топлива/энергии). В общем случае технологический объект последовательного типа выглядит так:
Параллельные объекты:
Последовательно-параллельные объекты:
Технологические объекты
4а. Сложение потоков
5. Циклические структуры / Технологические структуры с рециклом. Рецикл – часть вещества или энергии обратно возвращается в технологический процесс.
Критерии управления технологическими объектами
Критерий – это математическая формулировка целей управления.
Чем сложнее объект, тем большим количеством характеристик он описывается. Любой критерий – это некая сложная функция от векторов входов, управления, выходов.
В общем случае к критериям предъявляется несколько требований.
Возможность оперативно вычислить критерий.
Экономическая окраска.
Критерий должен отражать интересы заказчика, либо потребителя.
Ситуационное управление
Ситуационное управление – на заданном интервале [ ] из всего множества критериев выбирается один главный критерий (не нарушая ограничений по другим критериям).
Для
устанавливается отклонение на допустимую
величину.
Обобщенные критерии (свертка)
Идея обобщенного критерия сводится к
тому, что мы строим из множества критериев
обобщенный критерий
.
Самая популярная линейная свертка, то
есть
- линейная функция.
Линейная свертка:
.
Способы сведения критериев к безразмерному виду.
а) относительное значение критерия
,
.
б) отклонение (анализ отклонения к диапазону [ 0,1])
Технико-экономические показатели (ТЭП)
Технико-экономические показатели – это класс критериев тактического уровня.
- ошибка (простой критерий)
Технико-экономические показатели – это особый класс критериев, которые имеют экономическую окраску (связь), но в то же время могут быть вычислены за короткие промежутки времени (часы – тактическое управление)
Производительность
Типичным примером технико-экономического показателя является производительность:
- производительность (также КПД и
катализатор)
Сильное влияние на стремление повысить точность вычислений оказывает динамика объекта. Вычисляя ТЭП, мы стремимся уменьшить погрешность от динамики объекта.
W(S) – отражает
динамику процесса (источник погрешности),
то есть что погрешность
Вычисления
(с наименьшей погрешностью, иначе
теряется смысл управления)
- погрешность ТЭП
Влияния помех обычно сглаживают фильтрацией.
Факторы, влияющие на точность
1) погрешности измерений;
- собственные;
- в канале связи;
2) динамика объекта.
Из-за погрешности факторов данные необходимо не только измерять но и
фильтровать.
Пример расчета КПД.
- зависит от времени из-за динамического
фактора.
- учитывает задержку ∆t=t3-t0
Итого получаем:
Если динамика системы вызывает погрешность, то при интегрировании погрешность снижается (фильтрующие свойства); это отражено на графике
Математически погрешности можно описать следующим образом:
Погрешность, вызванная динамикой объекта.
Погрешность вычислений.
При наличии таких погрешностей появляется необходимость в их уменьшении.