Файл: Круашвили, З. Е. Автоматизированный нагрев стали.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 130

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 20

 

Графики зависимостей ДJ = l { c l ) при

различных значениях

коэффициента усиления объекта

(bQg =0,37 и 0,5)
Р и с . 21
Блок-схема адаптивной системы с перемен­ ной структурой:
О У — объект управления; К У — коммути­ рующее устройство; Ф Ф Т 7 -------формирова­ тель функции переключения; П А — пристав­ ка адаптации

3)монотонность также сохраняется при монотонном

изменении запаздывания I в пределах /т іп ^ ^ к р -

Из полученных результатов следует, что, используя характеристики движения СПС в квазиидеальном сколь­ зящем режиме, возникающем при управлении объекта­ ми с запаздыванием, можно по интегральной оценке это­ го движения строить следующие системы адаптации:

1) системы адапта­ ции, в которых в про­ цессе управления под­ страивается коэффи­ циент угла наклона ли­ нии переключения для получения максималь­ ного быстродействия движения изображаю­ щей точки в квазииде­ альном скользящем ре­ жиме;

2) системы адапта­ ции, в которых при фиксированном с{ при помощи интегральной оценки измеряется ко­ эффициент Аоб и под­ страивается к нему ко­ эффициент управляю­ щего устройства;

3) системы адаптации, в которых при любом изме­ нении kos и I изменяется как с,-, так и коэффициенты уп­ равляющего устройства.

Следует заметить, что во всех способах построения адаптивной системы независимые параметры должны меняться так медленно, чтобы за время движения изоб­ ражающей точки в квазиидеальных скользящих режи­ мах можно было рассматривать их как постоянные; в противном случае информация, формируемая интеграль­ ным способом, становится не совсем достоверной.

Вышеуказанные свойства интеграла (Ш-27) легли в основу создания адаптивного управляющего устройст­ ва СПС, в котором используется информация x2S, по­ ступающая на вход адаптивного контура1.

‘ Е м е л ь я н о в С. В.,

К р у а ш в и л и

3. Е.

и др. Авт. свид.

№ 304554. — «Бюлл. изобр.

и тов. знаков»,

1971, №

17.

Блок-схема адаптивной системы, в которой для до­ стижения максимального быстродействия происходит поиск оптимального коэффициента линии переключения сь приведена на рис. 21. На вход адаптивного контура поступает сигнал x2S, который через один из двух ка­ налов связи (по каналу минимизации времени переход­ ных процессов или каналу возврата линии переключения

вобласть квазиидеальных скользящих режимов) пере­ дается на интегрирующее устройство, выходная величи­ на которого определяет положение линии переключения

влюбой момент времени. В канале минимизации вход­ ной сигнал определяется функцией

Ф(дгь % т) = ^ 5

__ k2) (— И sign 5 sign ха4- 1 '

 

С11-43)

В области квазиидеальных скользящих режимов функция 5 — знакопеременна. Это дает возможность подбором коэффициентов k x и k5 получить нулевое зна­ чение приращения интеграла

J =

х+хп

 

j ф(*lf хъ %)dx;

(ІИ-44)

 

хі

 

і = 1,2,3...

 

при

переключениях вдоль линии 5 = 5 Г= 0 ,

где 5Г—

функция переменных параметров системы, определяе­ мая запасом устойчивости квазиидеалыюго скользящего движения. Поскольку вне области скользящих режимов 5 — знакопостоянная функция, выполняется условие IQI ^ Е п

(ІИ-45)

где Еп— величина порога, при достижении которого переключают входной сигнал с канала ми­ нимизации на канал возврата.

В канале возврата берется модуль сигнала x2S и ум­ ножается на коэффициент кг. На выходе канала возвра­ та получают сигнал, определяемый функциями

О

при IQI < £ „;

(ІИ-46)

Ф(*і*аЛ)

 

h Ч Е (— 1) sign J при I QJ >

 

т(.+1

(ÏII-47)

м = j Ф (*ъ Х 2 , т) dx,

i + z n

которая определяет меру возврата линии переключения в область режимов с переключениями.

Таким образом, линия переключения плавно переме­ щается в направлении минимизации времени переход­ ного процесса при IQIC-En, при этом мера движения определяется величиной J. При / = 0 движение линии пе­ реключения в области квазиидеальных скользящих ре­ жимов прекращается, так как в этом случае изображаю­ щая точка совершает переключения вокруг граничной линии переключения 5Г= 0 . При \ Q \ ^ E n линия пере­ ключения плавно перемещается в направлении возврата ее в область квазиидеальных скользящих режимов, при этом мера движения определяется величиной М. Дви­ жение линии переключения в режиме возврата прекра­ щается при вновь возникшем квазиидеальном скользя­ щем режиме, по сигналу 5 = 0, что соответствует вос­ становлению условия IQIC-En-

При исследовании нагревательных устройств, в ча­ стности, при изучении изменения коэффициента усиле-

Зависимость коэффициента усиления от производительности: а — стан 140 РМЗ; 6 — стан 400 РМЗ

ния в зависимости от изменений темпа прокатки обна­ руживается, что эти изменения носят вероятностный характер, так как нагревательный агрегат является объ­ ектом управления сложной природы. Как правило, в опи­ сании этих объектов не учитывается влияние на харак­ тер процесса нагрева металла ряда факторов, учет ко­ торых весьма затруднителен, а иногда и невозможен, так как сами эти факторы остаются неизвестными.

На рис. 22 приведена зависимость коэффициента уси­ ления от производительности (коэффициент усиления численно равен углу наклона прямых), имеющая вслед­ ствие дискретного характера определения разгонных характеристик, по которым определялись коэффициенты

 

 

 

 

усиления,

вид направленного по­

 

 

 

 

ля точек.

 

 

 

все

внутрен­

 

 

 

 

На самом деле,

 

 

 

 

ние точки этого поля могут быть

 

 

 

 

получены

при

повторении экспе­

 

 

 

 

риментов в неограниченном коли­

 

 

 

 

честве.

Судя по данной характе­

 

 

 

 

ристике,

 

изменение

производи­

 

 

 

 

тельности

 

нагревательной

 

печи

 

 

 

 

может

характеризоваться

коэф­

 

 

 

 

фициентом весьма

приближенно,

 

 

 

 

так

как

вследствие

наложения

 

 

 

 

множества других нерегистрируе-

 

 

 

 

мых случайных

факторов

коэф­

 

 

 

 

фициент

 

усиления

 

изменяется

 

 

 

 

случайным

образом в некотором

 

 

 

 

ограниченном интервале.

 

 

 

 

 

 

 

Как

показали

исследования,

 

 

 

 

адаптивный

контур

системы уп­

 

Рис.

23

 

равления в некоторых случаях це­

Блок-схема

вероятностной

лесообразно строить на

базе

сто­

адаптивной

системы:

хастических

принципов

 

поиска

У У — управляющее

устройет-

 

ство; Б И — блок

интегриро­

оптимальных настроек управляю­

вания и памяти;

У Г И П — уп­

щего

устройства,

оценивая

на

равляемый

генератор им­

пульсных

последовательно­

каждом

шаге принятое

решение

стей; П И — генератор такто­

вых импульсов;

Б И П — блок

и меняя вероятность выбора дан­

изменения

 

параметров;

ных настроек на основе получен­

О У — объект управления

 

 

 

 

ного результата.

 

 

 

адаптив­

 

 

 

 

Способ

 

построения

ной системы, реализующий случайный поток параметров управляющего устройства, предусматривает наличие п элементов, каждый из которых определяет одно значение адаптируемого параметра из диапазона его изменений в управляющем устройстве. При этом в фиксированный момент времени может подключаться только один эле­ мент. Для каждого элемента в период его действия фор­ мируется сигнал, величина которого монотонно изменя­ ется в зависимости от характеризующей функции (функ­ ция выгоды).

Для системы управления функцией выгоды может служить длительность времени переходного процесса или интегральная оценка переходного процесса и т. д. Величина функции выгоды для данного элемента в виде частоты его повторения во множестве, при помощи ко­ торого происходит выбор адаптируемого параметра за­ поминается с дефектом памяти. Каждый последующий акт выбора осуществляется случайным выбором из сформированного множества.

На рис. 23 приведена блок-схема предложенной веро­ ятностной адаптивной системы управления. Устройство, реализующее описанный способ, представляет собой стохастический автомат с переменной структурой, так как его выходные слова или принимаемые таким авто­ матом решения носят вероятностный характер; причем переход из состояния в состояние также носит вероят­ ностный характер, в каждом последующем такте проис­ ходит перерасчет элементов матриц, определяющих как появление того или иного выходного слова (матрица А), так и матрицы нового внутреннего состояния (мат­ рица В). Эти матрицы можно записать в следующем ви­ де Г54]:

•Л У2 • • ■gmß

т

т

Ph,Pn...P'n

Х \ ,

2!

т

т

P\2, P\l...P?2

*2, 22

(111-48)

х ] п

, г і

1П>

>2

p m s

 

 

2

2

2

XVх] ,

Z?хi

 

.2

S

 

 

gu, g lbgTl

T

T

1

2

S

X \ ,

22

g12, g"l2-.. £12

ß =

 

 

 

(III-49)

X

T

_1

 

S

Xln , 2o

g jn>

g ;«••• g !*

2 2 2

Смотрите также файлы