ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 1
|
Схемы |
промышленных |
|
|
||||
автоматических |
оптимиза |
огрmin |
|
|||||
торов. Завод «Тизприбор» |
|
|
||||||
выпускает |
несколько |
ти |
|
|
||||
пов |
автоматических |
опти |
|
|
||||
мизаторов (экстремальных |
|
|
||||||
регуляторов), |
собранных |
|
|
|||||
на |
основе |
Универсальной |
|
|
||||
системы |
элементов |
про |
|
|
||||
мышленной |
пневмоавто |
|
|
|||||
матики (УСЭППА). |
При |
|
|
|||||
ведем заимствованное |
из |
|
|
|||||
литературы |
[132] краткое |
|
|
|||||
описание некоторых типов |
|
|
||||||
оптимизаторов, |
могущих |
|
|
|||||
найти |
применение |
|
при |
|
|
|||
автоматизации |
процессов |
|
|
|||||
обогащения. |
|
|
|
|
|
|||
|
А в т о м а т и ч е с к и й |
|
|
|||||
н е п р е р ы в н ы й о п |
|
|
||||||
т и м и з а т о р с з а п о |
|
|
||||||
м и н а н и е м э к с т р е |
|
|
||||||
м у м а |
т и п а |
АРС-2-0. |
Рис. 133. Б л о к -сх е м а о п ти м и за тор а А Р С -2 -0 с |
|||||
Оптимизатор предназначен |
н еп р ер ы вн ы м |
п о и ск о м м а к си м ум а |
||||||
для |
оптимизации |
мало- |
|
с относительно небольшим |
||||
инерционных объектов |
(Тоб — 10-^20 с) |
|||||||
запаздыванием. Поиск максимума (минимума) осуществляется не прерывно при принудительном изменении входной координаты объекта.
На рис. 133, а показана блок-схема оптимизатора с непрерывным поиском максимума. Оптимизатор состоит из узла запоминания I, узла формирования реверсирующего сигнала II, рдновибратора I I I , триггера IV, интегратора V, усилителя мощности VI и узла ограни чений VII. Работу оптимизатора поясняет график, изображенный на рис. 133, б.
Давление Ру пропорциональное максимальному значению вы ходной координаты Y регулируемого объекта, фиксируется узлом
запоминания. Устанавливаемое |
в этом узле давление |
Р3 следит |
за возрастанием Ру. Когда Ру |
уменьшается, давление |
на выходе |
узла остается неизменным и равным Рутах- В узле формирования реверсирующего сигнала текущее значение давления Ру сравнива ется с его максимальным значением. Когда разность достигнет
заданного |
значения б = Ру шах |
иу, на выходе узла |
|
появится |
импульс, который поступает на одновибратор. |
|
который |
||
Одновибратор формирует импульс Рп длительностью т, |
||||
переключает триггер. На выходе триггера сигнал Pr = |
1 |
появля |
||
ется с частотой, которая вдвое меньше Рп. Выходной |
сигнал Рт |
|||
триггера |
управляет работой интегратора. |
|
|
|
229
|
|
|
|
|
|
|
Выходной |
сигнал |
ин |
||
р |
|
|
|
|
|
тегратора через усилитель |
|||||
'огдтт |
Ш |
|
|
|
|
мощности управляет пере |
|||||
Лкр.тах' |
|
|
|
|
мещением регулирующего |
||||||
Лдр |
|
р |
Рт |
|
г •>SU |
органа, |
изменяя входную |
||||
Л 7 |
|
// |
II |
\1 |
координату |
регулируемо |
|||||
|
г а |
|
|
|
ш Р:г |
го |
объекта. |
Кроме ревер |
|||
|
|
|
|
|
са |
входной |
координаты |
||||
|
ш |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
объекта, импульс Р„ осу |
|||||
|
|
|
|
|
|
ществляет самоблокировку |
|||||
|
|
|
|
|
|
на |
время х |
и |
управляет |
||
|
|
|
|
|
|
сбросом памяти узла запо |
|||||
|
|
|
|
|
|
минания. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Пределы настройки па |
||||
|
|
|
|
|
|
раметров |
оптимизатора |
||||
|
|
|
|
|
|
АРС-2-0 следующие: Диа |
|||||
|
|
|
|
|
|
пазон настройки: |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
зоны |
нечувствитель |
|||
|
|
|
|
|
|
ности, — 1,5 |
• 10? — б X |
||||
|
|
|
|
|
|
X 10« Н/м2; |
|
|
им |
||
|
|
|
|
|
|
|
времени задержки |
||||
|
|
|
|
|
|
пульса |
реверса — 1 |
с — |
|||
|
|
|
|
|
|
30 |
мин.; |
|
поиска |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
скорости |
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
мин — 2 |
• 1 0 2 — 6 х |
|||
|
|
|
|
|
|
х 104 Н/м2. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
А в т о м а т и ч е с к и й |
||||
|
|
|
|
|
|
н е п р е р ы в н о - д и |
|||||
|
|
|
|
|
|
с к р е т н ы й |
( ш а г о |
||||
|
|
|
|
|
|
в ы й ) о п т и м и з а т о р |
|||||
|
|
|
|
|
|
А Р С - 1 - О И |
предназ |
||||
|
|
|
|
|
|
начен |
для |
оптимизации |
|||
|
|
|
|
|
|
параметров |
инерционных |
||||
Рис. 134. Б л о к -сх е м а |
о п ти м и за тор а |
А Р С -1 -О И |
объектов. Блок-схема тако |
||||||||
с н еп р е р ы в н о -д и ск р е т н ы м |
п о и ск о м |
м а к си |
го оптимизатора (рис. 134, а) |
||||||||
м ум а |
|
|
|
|
|
отличается от |
схемы |
не |
|||
|
|
|
|
|
|
прерывного |
оптимизатора |
||||
(см. рис. 133, а) наличием узла задающего |
генератора, |
синхрони |
|||||||||
зирующего работу узлов I, II |
и V. |
|
|
|
|
|
|
||||
Алгоритм шагового поиска |
заключается в следующем (рис. 134, б): |
|
1 ) |
запоминается значение |
оптимизируемого параметра, напри |
мер, |
Ру1 в точке t1 и дается команда па шаг регулирующего органа; |
|
2) |
отсчитывается новое значение параметра Ру2 в точке t2; |
|
3)подсчитываются разность и знак рассогласования Д = Ру2 —
—Ру1. В зависимости от величины и знака А, алгоритм разветвля ется;
4)если А > б х (6 Х— заданная зона нечувствительности), то раз решается новый шаг в том же направлении (никаких воспрещающих
230
команд |
не |
вырабатывается, |
а |
6 |
|||||
Р 1 = |
0 ), |
т. е. |
оптимизатор |
|
|
||||
опять переходит к выполне |
|
|
|||||||
нию |
пункта 1 ; |
Д <С б т о |
выра |
|
|||||
5) |
|
если |
|
||||||
батывается |
команда Р 1 — 1 , |
|
|
||||||
делается шаг в противопо |
|
|
|||||||
ложном |
направлении |
и за |
|
|
|||||
тем |
происходит |
переход |
к |
Рис. 135. Х а р а к т е р и ст и к и |
о б ъ е к т о в о п ти |
||||
выполнению пункта 1 . |
|
м и зации |
|
||||||
Таким |
образом, |
сигнал |
|
|
|||||
изменения |
направления по |
|
|
||||||
иска |
вырабатывается |
при |
0 ■< Д < б 15 т. е. когда приращение па |
||||||
раметра |
достаточно мало. |
Как |
только параметр попадает в область |
||||||
V — t", где |ДJ< |
бц |
поиск прекращается и будут попеременно со |
|||||||
вершаться шаги то вправо, |
то влево относительно найденной точки, |
||||||||
т. е. наступит равновесие. Это равновесие будет осуществляться в
любой точке области t' — f , |
где |
|
|
|
|
|||
|
|
Pi |
|
J 0 |
при Д > |
бх, |
|
|
|
|
|
\ 1 |
при Д < |
бА |
|
||
|
|
|
|
|
||||
Пределы изменения |
параметров |
оптимизатора следующие: |
||||||
З он а н е ч у в ств и те л ьн о сти , |
Н /м 2 |
............................................ |
|
|
1,5 •103— 6 •103 |
|||
Д и а п а зо н : |
|
|
|
|
|
|
|
|
д л и тел ь н ости |
и м п у л ь со в , м и н |
......................................... |
|
1 — 60 |
||||
д л и те л ь н о сти |
п ер и од а |
ср а в н е н и я , с ........................ |
|
5 — 60 |
||||
у ст а н о в к и |
задан и й |
ы пж н его |
и в е р х н е го |
о гр а |
||||
н и чен и й , |
Н / м 2 .................................................................... |
|
|
|
|
|
2 - 1 0 4— 105 |
|
П р и р ащ ен и е в ы х о д н о г о |
д а вл ен и я |
за оди н ш а г, |
н / м 2 2 ■103— 15 •103 |
|||||
Рассмотренный оптимизатор легко может быть переделан для опти мизации параметра на минимум. Для этого линии, подводящие к эле менту сравнения Р л Р 3, надо поменять местами.
Н е п р е р ы в н о - д и с к р е т н ы й ( ш а г о в ы й ) а в т о м а т и ч е с к и й о п т и м и з а т о р А Р С - 1 - О Н с н е д о - х о д о м д о м а к с и м у м а ( м и н и м у м а ) . Для оптпмиза ции инерционных объектов, характеристика которых имеет слабо выраженный максимум или вид монотонной кривой с убывающим темпом возрастания, положением равновесия служит точка, на пример, t[ (на рис. 135, б). Оптимизатор с шаговым поиском, для которого положением равновесия служит целая область t' — г" (рис. 135, а), для этих целей не пригоден.
Для оптимизации таких объектов может быть применен оптими затор шагового типа с недоходом до максимума. Его блок-схема аналогична схеме, показанной на рис. 134, а.
Оптимизатор шагового типа с недоходом до максимума поддер живает значение параметра, не доходящее до максимума на постоян ную величину и расположенное на левой (или правой) стороне ветви кривой, т. е. положением равновесия является точка t' или t".
231
Для составления алгоритма оптимизации можно использовать характеристику, показанную иа рис. 135, а, и алгоритм оптимиза тора шагового типа.
При определении параметра Ри в областях t <( t' или t > t" (см. рис. 135, а) алгоритм шагового поиска переводит в какую-то точку область равновесия t' — t":
|0 при А > б1(
1 (1 при Д < б,.
Для нахождения положения равновесия только в одной точке t' необходимо при попадании параметра в область t' — t" иметь ко манду на движение влево. Она может быть осуществлена на втором элементе сравнения:
|0 при А < б2,
(l при А > 6 2.
Далее удобно составить таблицу с зависимостями Рг и Р2. Если ситуация Р х = 1, Р 2 = 0 соответствует большим отрицательным приращениям, следует изменить направление поиска. Если Р г = О, Р 2 = 1 соответствует большим положительным приращениям, сле дует продолжить поиск в том же направлении, и, наконец, если Р1 =
=1 , Р 2 = 1 соответствует положению равновесия алгоритма шаго
вого поиска, следует двигаться влево. Эти высказывания удобно
записать так: |
О |
|
|
|
|
/>! |
1 |
0 |
1 |
|
|
Р2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
Команда |
— |
Реверс |
Дальше Влево |
|
|
Команду «Влево» можно |
реализовать |
с помощью |
триггера со |
||
счетным вводом как устройства, помнящего, в какую |
сторону осу |
||||
ществлялся предыдущий |
шаг. |
На выходе |
триггера будет сигнал О |
||
или 1 в зависимости от направления предыдущего шага: 1 — если шагали вправо, или 0 — если шагали влево.
Поиск прекратится только в точке, которая является единствен ным положением равновесия и относительно которой будут совер шаться пробные шаги.
Оптимизатор АРС-1-ОН имеет следующие пределы настроечных параметров:
Зона, Ы/м2:
нечувствительности 6i . ............................1,5-10я—6 •10я
нечувствительности 62 . . ........................ |
10?—6 •103 |
|
Диапазон: |
|
1—60 |
длительности импульсов, м и н ........................... |
с . . . . |
|
длительности периода сравнения, |
10—60 |
|
установки заданий нижнего и верхнего |
||
ограничений, Н/м2 ................................... |
Н/м2 . . . |
2-104—105 |
Приращение давлеппя за один шаг, |
2 •103—15 - 103 |
|
Расход воздуха, л/мии ................................................ |
|
7 |
232