Г) Схема САУ на основе принципа управления по отклонению и классического математического описания динамики системы.

А) Автоматизация процессов перемещения жидкостей.

В хим. промышленности для транспортировки жидкостей по трубопроводам наиболее часто применяют центробежные и поршневые насосы. Регулирование работы насосов и компрессоров обычно состоит из поддержания их заданной производительности.

(центр. насос - дросселирую поток, можно изменять производительность насоса;

порш. насос - производительность практически постоянна и не зависит от напора.)

Б) Схема каскадного регулирования производительности насоса.

1- паровая машина; 2- насос

А) Многомерные системы автоматического управление (САУ).

Многомерные системы:

- системы несвязанного регулирования (регуляторы непосредственно не связаны между собой и воздействуют на общий для них объект регулирования раздельно. Используются, когда взаимное влияние регулируемых величин объекта мало или практически отсутствует).

-системы связанного регулирования (регуляторы различных величин одного технологического объекта связаны между собой внешними связями с целью ослабления взаимного влияния регулируемых величин).

-система связанного автономного регулирования (полное исключение влияния регулируемых величин одной на другую).

Б) Цель управления стабилизирующей САУ.

Предназначена для поддержания регулируемой величины на заданном значении, которое устанавливается постоянным (u=соnst). Наиболее распространенная система.

В) Значение отрицательной обратной связи в системе управления.

Отрицательная обратная связь (ООС) — вид обратной связи, при котором изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое противодействует первоначальному изменению. Иными словами, отрицательная обратная связь — это такое влияние выхода системы на вход («обратное»), которое уменьшает действие входного сигнала на систему. Отрицательная обратная связь делает систему более устойчивой к случайному изменению параметров.

г) Схема САУ на основе принципа управления по отклонению и классического математического описания динамики системы.

3. Многоконтурные системы регулирования (АСР). Обоснованность их структуры. Примеры многоконтурных схем автоматизации ХТП.
 Различают одноконтурные (замкнутые и разомкнутые) АСР и многоконтурные АСР (каскадные, комбинированные и многосвязные). Многоконтурные системы регулирования – это системы, имеющие несколько замкнутых контуров. Каскадные АСР: Каскадная система состоит из нескольких контуров регулирования, каждый из которых регулирует свою технологическую (основную или вспомогательную) величину. При автоматизации химико-технологических объектов чаще всего используют двухконтурные каскадные системы. Двухконтурная каскадная система имеет вспомогательный (стабилизирующий) контур регулирования и основной (корректирующий) контур. Стабилизирующий контур регулирования быстрее, чем корректирующий. Применение стабилизирующего контура регулирования приводит к значительному повышению качества регулирования основной технологической величины. Каскадные АСР применяются для повышения качества регулирования объектов с неблагоприятными динамическими характеристиками (большое запаздывание, высокое значение ). Примером может служить двухконтурная система регулирования температуры низа ректификационной колонны, поддерживаемая изменением подачи греющего пара в кипятильник. Комбинированные АСР: Комбинированные АСР реализуют комбинированный принцип регулирования. Структурная схема такой системы, учитывающей одно возмущение. Воздействие на объект осуществляется по двум каналам: разомкнутому и замкнутому. С помощью разомкнутого канала обеспечивается быстрое воздействие на объект еще до отклонения регулируемой технологической величины от заданного значения, а с помощью замкнутого канала обратной связи осуществляется качественное поддержание регулируемой величины на заданном значении посредством текущего контроля ошибки регулирования. Примером комбинированной системы является регулирование температуры верха ректификационной колонны, учитывающая изменение состава исходной смеси. Каскадно-комбинированные АСР: В некоторых случаях применяют также каскадно-комбинированные системы регулирования, имеющие, как минимум, три контура: стабилизирующий, корректирующий и осуществляющий регулирование по возмущению. Примером каскадно-комбинированной АСР является регулирование состава паров дистиллята, отводимых из верха колонны. Многоконтурные АСР могут применяться и для регулирования одной величины с целью повышения качества переходного процесса.

4. Многоконтурные системы регулирования. Каскадные АСР. Структурная схема. Преимущества каскадной АСР по сравнению с одноконтурной АСР. Область применения. Технологический пример.
Различают одноконтурные (замкнутые и разомкнутые) АСР и многоконтурные АСР (каскадные, комбинированные и многосвязные). Многоконтурные системы регулирования – это системы, имеющие несколько замкнутых контуров. Каскадные АСР: Каскадная система состоит из нескольких контуров регулирования, каждый из которых регулирует свою технологическую (основную или вспомогательную) величину. Применение каскадных схем эффективно когда запаздывание в контуре регулирования основной величины существенно больше, чем в контуре регулирования вспомогательной величины. При автоматизации химико-технологических объектов чаще всего используют двухконтурные каскадные системы. Двухконтурная каскадная система имеет вспомогательный (стабилизирующий) контур регулирования и основной (корректирующий) контур. В стабилизирующий контур входит объект ОР (канал х > у1) и стабилизирующий регулятор AP1, вырабатывающий регулирующее воздействие х. Корректирующий контур регулирования состоит из объекта (канал х > у) и корректирующего регулятора АР с независимым заданием u. Стабилизирующий контур предназначен для регулирования вспомогательной величины у1, а корректирующий - основной величины у.                                            Обычно применяют следующие типы каскадных АСР: П - ПИ, ПИ - ПИ, ПИ - ПИД (первый регулятор является стабилизирующим, а второй - корректирующим). Возмущение z1 приводит к изменению сначала вспомогательной величины y1, а затем - основной величины у. Поэтому стабилизирующий контур регулирования быстрее, чем корректирующий. Применение стабилизирующего контура регулирования приводит к значительному повышению качества регулирования основной технологической величины. Сравнительные графики: 1- переходные процессы П-ПИ, 2- одноконтурная ПИ, при одинаковом ступенчатом возмущении z1.

Каскадные АСР применяются для повышения качества регулирования объектов с неблагоприятными динамическими характеристиками (большое запаздывание, высокое значение ). Примером может служить двухконтурная система регулирования температуры низа ректификационной колонны, поддерживаемая изменением подачи греющего пара в кипятильник.