1.2 Постановка задачи автоматизации процессов коагуляции в условиях постоянно действующих возмущений
Компенсация постоянно действующих возмущений (ПДВ) технологических объектов управлений (ТОУ) в условиях неполноты и погрешностей их контроля и ограничений на ресурсы управления является алгоритмически сложной задачей. К задачам такого рода относится компенсация колебаний показателей химсостава и качества сточных вод и коагулянтов, ошибок их дозирования в системах водоочистки, колебания влажности и гранулометрического состава шлама, поступающего на брикетирование, ошибки дозирования связующих и разжижителей (!?) и т.п.
Сущность принципа управления по возмущению заключается в том, что управляющие воздействия формируются в зависимости от величины одного или нескольких внешних воздействий на ТОУ.
Модель СУ по возмущению приведена на рисунке 4.
Рисунок 1.2.1 – Модель системы управления «по возмущению»
Ниже приводится характеристика принятых на рисунке и далее по тексту терминов и определений.
Внешнее воздействие - воздействие внешней среды, не зависящее от структуры, параметров и качества функционирования системы управления ( не поддающееся изменению средствами системы управления, на которую это воздействие поступает ).
Опорный (базовый) уровень внешнего воздействия -заданное или расчетное (например, среднее) значение внешнего воздействия, соответствующее базовому (заданному, опорному) режиму функционирования системы управления.
Возмущение (возмущающее воздействие) - отклонение фактических значений внешнего воздействия от базового (опорного) уровня, нарушающее нормальный ход функционирования системы. Эффект действия возмущения на объект проявляется обычно в виде отклонения регулируемой выходной величины от задания.
Контролируемое возмущение - возмущение, информация о котором доступна с известной погрешностью измерения и преобразования.
Эквивалентное входное возмущение - суммарный эффект комплекса контролируемых возмущений, выраженный в масштабе управляющего воздействия или какого-либо возмущения, выбранного в качестве ведущего (основного) из исходного комплекса.
Компенсирующее управляющее воздействие - воздействие, вырабатываемое управляющей системой, и направленное на устранение (компенсацию) нежелательных эффектов действия возмущения на объект управления.
Тренд (тенденция) - направление развития какого-либо процесса. В данном случае (имеется ввиду тренд контролируемого возмущения) – составляющая контролируемого возмущающего воздействия с заданными свойствами.
Остатки - разность между фактическими значениями возмущающего воздействия и оценками его тренда.
Управление по возмущению основано на принципе компенсации возмущений и является первым принципом автоматического управления. При таком принципе управления управляемый параметр не изменяется, а используется только информация о внешнем воздействии. При этом определяют основное возмущающее воздействие и устанавливают, как необходимо изменять управляющее воздействие на объект управления, чтобы значение управляемых параметров поддерживать неизменным. Принцип управления по возмущению заключается в том, что для устранения отклонения вектора выходных параметров от требуемого значения, вызываемого возмущающим воздействием, измеренная величина этого возмущения преобразуется в управляющее воздействие, которое будучи приложено к ОУ, вызывает компенсирующее отклонение управляемой величины противоположного знака по сравнению с отклонением, вызываемым возмущающим воздействием.