5.Класифікація об’єктів за числом потоків

Реальні об єкти представляють собою сукупність окремих блоків, які з єднані за допомогою зв язків тому на практиці модель об єкта автоматизації представляють, як правило, у вигляді окремих математичних моделей кожна з яких є моделю окремого блоку. В результаті матимемо так звану структурну модель, така модель складається з типових моделей блоків. Така форма опису дозволяє дослідити не тільки об єкт в цілому, але і кожен блок об єкта.

Об єкт регулювання – це процес або об єкт в якому відбувається зміна параметра в результаті керуючих впливів. Об єкти можна класифікувати за різними ознаками:

1) за видом і числом вихідних сигналів поділ. на:

• - одномірні багатомірні

Частковим випадком одновимірного об єкта є однополюсний :

Одномірні об єкти відносяться до змішувачів, такі процеси характерні для нафтопереробної та хімічної промисловості . Процеси змішування відбуваються, як правило, в спеціальних резервуарах які в більшості називають насадочними колонами.В багатомірних об єктах вихідна величина є, як правило, взаємозалежними, тобто існують перехресні зв язки проходження сигналів по кожному каналу задається передаточною функцією, якщо такі зв язки відсутні то багатомірні об єкти розділяються на одномірні і кожен з них розглядається окремо.

6 Аналітичний метод побудови опису об'єкта.

Для того щоб побудувати математ. апарат, який описуватиме об’єкт або процес необхідно в загальному випадку пройти наступні етапи:

1. Визначаються структурні особливості об’єкта, виконується схематичне креслення (структурна схема) та визнач. вх та вих сигнали.

2. Знах. р-ня матеріального або енергетичного балансів.

3. Виявляють кінетичні закономірності, гідродинамічні умови і тд.

4. На основі отриманих закономірностей будують р-ня статики об’єкта.

5. В отриманих р-нях переходять до відн. Зміни параметрів в часі, в результаті отримують як правило нелінійне р-ня динаміки об’єкта .

6. Проводять лінеаризацію р-нь, тобто заміняють нелінійні р-ня лінійними.

7. Отримані р-ня зводять до загального-прийнятої операторної форми.

8. По отриманих р-нях знаходять ПФ об’єкта.

Приклад: В якості прикладу розглянемо побудову математичного опису деякого змішувача речовини як об’єкта регулювання. Змішувач наповнюється з двох потоків речовини з витратами F1(t) і F2(t), цій речовині відповід. концентрації С1 і С2.

Речовини в змішувачі перемішуються таким чином щоб концентрація суміші в змішувачі та на виході з нього є однаковою і рівна С(t). При зміні витрат F1(t) і F2(t) відбувається зміна рівня Н суміші, а також зміна концентрації С(t). Запишемо р-ня матеріального балансу: , де k=const

В статичному режимі:

- р-ня статики

Перетворимо р-ня статики в р-ня динаміки врахувавши загальну к-сть суміші:

; –швидкість зміни об’єму суміші в змішувачі S – площа поперечного перерізу.

Р-ня динаміки:

Отриманні р-ня є нелінійними диф. р-нями.Далі необхідно за певним методом провести лінеаризацію даних р-нь та звести їх до операторної форми. Після чого знаходимо ПФ об’єкта.