Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ современных технологических процессов, объектов управления, технологических параметров, способов регулирования и проблем автоматического регулирования 12
1.1 Анализ регулируемых параметров современных технологических процессов 12
1.2 Свойства тепловых технологических объектов управления, виды и параметры переходных характеристик 20
1.3 Критерии качества регулирования 25
1.4 Алгоритмы, законы, способы регулирования технологических параметров, алгоритмы автонастройки 29
1.5 Анализ вопросов автоматического регулирования параметров технологических процессов 35
Основные выводы и формулировка задач 38
Глава 2 Исследование импульсного энергетического метода регулирования температуры технологических объектов 40
2.1 Описание импульсного энергетического метода регулирования параметров объектов 40
2.2 Исследование влияния энергии управляющего воздействия на параметрическое состояние объекта 45
2.3 Исследование параметров переходных процессов при воздействии на объект одиночного управляющего импульса 54
2.4 Математическое моделирование переходного процесса и определение параметров управляющего импульса 68
2.5 Экспериментальное исследование переходных процессов тепловых объектов при импульсном управляющем воздействии 72
2.6 Способ автоматической стабилизации состояния объекта, основанный на импульсном энергетическом методе 80
Выводы 86
Глава 3 Разработка и исследование адаптивной системы автоматического регулирования с применением импульсного энергетического метода 87
3.1 Разработка алгоритма управления 87
3.2 Математическое моделирование процесса регулирования 96
3.3 Оптимизация параметров алгоритма регулирования 101
Выводы 126
Глава 4 Исследование работоспособности адаптивной САР температуры с применением импульсного энергетического метода 127
4.1 Описание адаптивной САР температуры с применением импульсного энергетического метода 127
4.2 Исследование устойчивости разработанной САР температуры 130
4.3 Сравнение качества регулирования разработанного и существующих промышленных регуляторов 133
Выводы 138
Заключение 139
Список литературы 141
Приложения
- Анализ регулируемых параметров современных технологических процессов
- Описание импульсного энергетического метода регулирования параметров объектов
- Разработка алгоритма управления
- Описание адаптивной САР температуры с применением импульсного энергетического метода
Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время в производстве используются различные технологические процессы, которые характеризуются сложностью и высокими требованиями к точности автоматического регулирования технологических параметров. Анализ основных технологических процессов современного производства выявил, что самым распространенным регулируемым параметром является температура. Наряду с большим распространением тепловых объектов в промышленности, данный класс объектов является одним из сложных в управлении. Например, вследствие инерционности тепловых объектов, при автоматическом регулировании температуры возникают затяжные переходные процессы и большие амплитуды перерегулирования.
Анализ современных промышленных регуляторов выявил, что в большинстве производственных случаев используются пропорционально-интегрально-дифференциальные (ПИД) регуляторы. Основным недостатком таких регуляторов является необходимость настройки ПИД-коэффициентов. Современные промышленные регуляторы имеют встроенную функцию автонастройки, которая автоматически определяет значения коэффициентов. Недостатком автонастройки является ее большая длительность. Кроме того, автонастройка регулятора позволяет обеспечить работоспособность системы регулирования лишь в узком диапазоне регулирования.
Применение существующих импульсных регуляторов температуры при управлении инерционными тепловыми объектами характеризуется колебательными процессами с большими амплитудами перерегулирования.
Требуемое качество процесса автоматического регулирования обеспечивается, как правило, корректными настройками регулятора. Несмотря на большое количество промышленных регуляторов, реализующих автоматическую настройку, остаётся много нерешённых проблем, связанных с качеством настройки, изменением параметров объекта управления и внешних возмущений в процессе идентификации.
В связи с этим актуальным направлением современного автоматического регулирования можно считать разработку нового адаптивного алгоритма регулирования, способного без непосредственного участия человека определять параметры объекта, настраивать регулятор в процессе работы и обеспечивать достаточное быстродействие системы с высокой точностью регулирования, что позволит повысить качество обрабатываемых изделий. Диссертационная работа, направленная на решение указанных проблем, актуальна в условиях современного производства.
Объектом исследования является система автоматического регулирования температуры инерционных технологических объектов, допускающая относительно большие величины запаздывания реакции объектов.
Предметом исследования являются переходные процессы и способы повышения качественных показателей регулирования температуры инерционных технологических объектов.
Цель диссертационной работы: повышение эффективности автоматического регулирования за счет увеличения точности, сокращения длительности переходных процессов и обеспечения самонастройки системы регулирования в процессе работы.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
Анализ современных технологических процессов, объектов управления, технологических параметров и способов автоматического регулирования.
Разработка нового импульсного энергетического метода регулирования температуры инерционных технологических объектов.
Разработка способа управления, обеспечивающего точное достижение регулируемой величиной заданного значения за минимальное время.
Разработка способа автоматической стабилизации состояния объекта, основанного на импульсном энергетическом методе.
Разработка и исследование алгоритма работы адаптивной системы регулирования температуры с использованием импульсного энергетического метода.
Исследование работоспособности разработанной системы автоматического регулирования температуры с импульсным регулятором.
Методы исследований. В работе использованы теоретические и эмпирические методы исследования. Теоретические исследования проводились на базе теории автоматического регулирования, решения дифференциальных уравнений, экспериментальных данных, теории нечетких множеств и нечеткой логики. Теоретические положения подтверждены результатами моделирования в средах Mathcad, VisSim и Delphi.
Экспериментальные исследования проводились на основе известных методик в лабораторных и производственных условиях на специально спроектированных и изготовленных установках. В экспериментальных исследованиях применялись разработанные автором программно-аппаратный комплекс, алгоритмы автоматического регулирования и современная контрольно-измерительная аппаратура. Достоверность полученных в работе результатов подтверждается итогами проведенного эксперимента.
На защиту выносятся:
- способ автоматического регулирования, основанный на импульсном энергетическом методе,
- критерий определения момента завершения одиночного управляющего
импульса, обеспечивающего точное достижение регулируемой величиной
заданного значения за минимальное время,
способ автоматической стабилизации заданного состояния объекта, основанный на импульсном энергетическом методе,
алгоритм работы адаптивной системы автоматического регулирования температуры,
результаты исследований разработанной адаптивной системы автоматического регулирования, позволившие определить оптимальные значения параметров алгоритма регулирования.
Научная новизна работы заключается в следующем.
Проведенные исследования подтвердили энергетическую природу процессов, происходящих при изменении состояний объектов, и линейную зависимость температуры теплового объекта от мощности управляющего воздействия, на основе которых предложена зависимость скважности управляющего воздействия, необходимой для подержания объекта в заданном состоянии.
Предложен и разработан на основе исследований способ перевода объекта в заданное состояние за минимально возможное время без перерегулирования за счет воздействия на него прямоугольным управляющим импульсом максимальной амплитуды определенной длительности.
Предложена новая методика определения настройки регулятора, использующая параметры текущего переходного процесса в отличие от известных сложных и трудоемких методов настройки автоматических регуляторов, основанных на внесении в систему автоматического регулирования пробных управляющих воздействий.
4. Предложен и разработан на основе исследований способ
автоматической стабилизации заданного состояния объекта, основанный на
импульсном энергетическом методе с использованием элементов нечеткой
логики.
Практическая ценность заключается в следующем:
Разработан алгоритм адаптивной системы автоматического регулирования температуры, основанный на использовании импульсного энергетического метода, обеспечивающий повышение точности процесса регулирования, при этом погрешность регулирования не превышает 2 %, сокращение длительности переходных процессов до минимально возможной, адаптивную настройку регулятора без непосредственного участия человека.
Реализация результатов. Разработанная система автоматического регулирования с использованием импульсного энергетического метода внедрена на ООО «Торговый дом «Феникс» и ОАО «Пищекомбинат «Боткинский».
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических и научно-методических конференциях «УКИ-10» (ИПУ РАН, г.Москва, 2010), «XVIII Туполевские чтения: международная молодежная научная конференция» (г.Казань, 2010), «Измерение, контроль, диагностика» (г.Ижевск, 2010), «Наука. Техника. Образование» (г.Воткинск, 2008), «Научные и методические проблемы подготовки конкурентоспособных специалистов для Удмуртии» (г.Ижевск, 2007). Диссертационная работа выполнена в рамках НИР «Совершенствование технологии и оборудования для производства кирпича» по договору ВФ ИжГТУ и ООО «Феникс».
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано двенадцать работ (статей) в центральной печати, в том числе четыре статьи в журналах, включенных в перечень ВАК - «Автоматизация в промышленности», «Вестник ИжГТУ», «Интеллектуальные системы в производстве», «Вестник ВГТУ». Получено одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.
Структура и объем диссертации. Диссертация содержит введение, четыре главы, заключение, список литературы из 103 наименований, пять приложений, акты внедрения. Работа изложена на 150 листах машинописного текста, содержит 65 рисунков и 18 таблиц.
Анализ регулируемых параметров современных технологических процессов
Актуальность автоматического управления возросла настолько, что уже сложно представить современное производство без средств автоматизации: автоматической регистрации параметров технологических процессов, автоматического. контроля или управления технологическими процессами. Автоматизация проникает, во все сферы производства и отрасли промышленности: начиная с легкой, пищевой и заканчивая тяжелой промышленностью [12].
Все большее количество технических объектов подвергается автоматическому управлению, способному поддерживать технологические параметры объектов управления в заданных диапазонах с высокой точностью по сравнению с ручным регулированием.
Примерами технических объектов являются движущиеся объекты (суда, самолеты, автомобили), объекты энергетики (печи, теплообменники, парогенераторы, холодильные установки, сушильные камеры, электрические генераторы, двигатели и другие преобразователи энергии), объекты химической промышленности (реакторы, автоклавы, мешалки и другие аппараты), объекты машиностроения и металлургии (станки и обрабатывающие центры, прокатные станы, литейное оборудование), бытовая техника (утюги, холодильники, кондиционеры, увлажнители) и т.д. Управляемыми параметрами для технических объектов являются физико-химические переменные, характеризующие их состояние или поведение (механические координаты, температура, напряжение и ток, давление, влажность, расход, концентрации компонентов в смесях и т.д.) [59]. Несомненно, что к параметрам технологических процессов, представляющим особый интерес для инженеров систем управления, относятся те, которые определяют режимы обработки, а, следовательно, качество выпускаемой продукции.
Далее приводится анализ основных технологических процессов современного производства и технических объектов с целью выявления наиболее распространенных регулируемых технологических параметров.
Одной из самой распространенной отраслью промышленности, без которой невозможно представить повседневную жизнь, является пищевая промышленность.
Основные технологические процессы, используемые в пищевой отрасли: - При производстве хлебобулочных изделий важным процессом является выпекание. При выпекании хлебобулочные изделия располагаются на конвейере, перемещающем их по зонам технологического процесса, в которых регулируются технологические параметры: температура и влажность. - При производстве пищевых продуктов проблемы сохранения их качества имеют первоочередное значение. Предотвращению порчи продуктов, увеличению сроков их хранения способствует своевременная термообработка (пастеризация), при которой под воздействием заданной температуры уничтожается болезнетворная микрофлора. - При обработке макаронных изделий, овощей, фруктов, грибов и др. продуктов используется процесс сушки. Процесс сушки состоит из нескольких последовательных этапов с определенной длительностью, во время которых поддерживаются необходимые значения температуры и влажности в сушильном шкафу. - Приготовление шампанских вин, лимонада, кваса и других газированных напитков - сложный технологический процесс газирования, который предполагает контроль и регулирование температуры и давления углекислого газа. - Технология изготовления мясных и колбасных изделий использует процессы термообработки или копчения в термокамере, которые требуют точное поддержание определенной температуры и влажности на каждой стадии процесса. При производстве консервов и тушеного мяса используются автоклавы, в которых под воздействием высокой температуры и еще одного регулируемого параметра — давления, процесс варки мяса ускоряется. - При охлаждении продуктов, изготовлении и хранении мороженого промышленными холодильными установками регулируется температурный режим. При регулировании температуры в холодильных установках требуется повышенная точность поддержания режимов: чем меньше отклонения температуры и влажности воздуха в камере от номинальных значений, тем лучше сохраняется качество продукта. Основные технологические процессы, используемые в других отраслях промышленности. - При термообработке металлов и других материалов (закалка, отжиг, нормализация и др. процессы) регулируемым параметром является температура. - Для резания металлов на производстве применяются газовые горелки. Для кислородно-ацетиленовой горелки регулируются уровень мощности, характеризующаяся расходом газовой смеси, и температура пламени, соответствующие толщине и материалу металла. - При формообразовании (литье под давлением, прессование) металлов или пластмасс необходимо одновременно регулировать температуру и расход материала, а также давление поршня, выталкивающего определенное количество расплавленного материала в форму. При обработке деталей на металлообрабатывающих станках регулируются угловая скорость вращения шпинделя, а также скорость либо перемещение суппорта. - Производство кирпича и других керамических изделий включает в себя процессы сушки и обжига. Процесс сушки происходит в сушильных туннелях, при котором необходимо поддерживать в узком диапазоне параметры процесса сушки: температура, относительная влажность и расход теплоносителя, с помощью которого происходит съем влаги с поверхности изделий. При обжиге основным регулируемым параметром является температура и давление газовой среды в обжиговой печи. - В бетонном производстве при управлении технологическим процессом приготовления состава смеси необходимо регулирование расхода компонентов, при этом погрешность расхода не должна превышать 1-2 %. Также данный процесс характеризуется регулированием влажности с точностью поддержания 6±0,5 % и температуры бетонной смеси. - В нефтехимической промышленности применяются системы защиты оборудования от внутренней коррозии. В основу системы заложен принцип непрерывного анализа данных, поступающих с датчиков коррозии, уровня Ph с последующим регулированием в автоматическом режиме расходом химических реагентов. - Водоснабжение жилых домов и предприятий управляется насосными установками, с помощью которых происходит поддержание заданного давления либо расхода воды на выходе системы. При водоснабжении зданий без насосных установок регулируемым параметром является уровень водяного столба в водонапорной башне.
Описание импульсного энергетического метода регулирования параметров объектов
Анализ физических состояний объектов при регулировании их выходных параметров указывает на энергетическую природу процессов, происходящих при изменении состояний объектов. Основываясь на этом, ниже представлена идея нового метода регулирования параметров объектов за счет изменения их энергетического состояния при помощи подачи на объект отдельных управляющих импульсов энергии [66].
Объект управления рассматривается как энергетическая система в соответствии с рисунком 2.1, параметрическое состояние Y которой связано с энергией накопленной объектом, а также с потоками энергии поступающей к объекту Рх и энергии рассеивания РР (потерь). При этом очевидно, что установившееся (статическое) состояние объекта наступает в тот момент, когда поток управляющей энергии Рх будет равен потоку рассеиваемой энергии РР. Применяя энергетическую концепцию, задача управления объектом сводится к определению необходимого количества передаваемой ему (объекту) энергии, которое приведет к переходу объекта в заданное состояние за минимально возможное время с последующим поддержанием состояния объекта на заданном уровне. Передача энергии объекту может осуществляться различными способами формирования управляющего сигнала (дискретный, аналоговый, ШИМ). Наиболее рациональным способом является передача при помощи прямоугольных импульсов, т.к. в этом случае обеспечивается максимально возможная мощность управляющего воздействия.
Этап 1: Для перевода объекта управления в новое заданное состояние Y3 производится воздействие на него одиночным управляющим импульсом. При этом для обеспечения минимальной длительности переходного процесса амплитуда управляющего воздействия принимается максимально возможной — АХМАХ а момент его завершения определяется из условия обеспечения выхода регулируемого параметра объекта на заданный уровень Y3, с учетом возможного инерционного роста YK. Таким образом, управляющее воздействие на объект максимальной мощности приводит к максимально возможной скорости изменения состояния объекта, а длительность одиночного импульса tH обеспечивает передачу объекту определенного количества энергии, необходимого для достижения заданного значения Y3 регулируемого параметра. При этом выход объекта на заданный уровень должен происходить независимо от его инерционности и запаздывания управляющего воздействия.
При наличии запаздывания реакции объекта t3 на управляющее воздействие после завершения одиночного управляющего импульса выдерживается пауза определенной длительности, в течение которой происходит инерционный выход регулируемого параметра объекта на заданное значение Y3.
Дальнейшие управляющие воздействия должны обеспечить поддержание регулируемого параметра Y объекта в заданном состоянии Y3. Для этого организуется поток управляющей энергии Рх в виде непрерывного управляющего воздействия определенной амплитуды Ах, либо в виде прямоугольных импульсов максимальной амплитуды АХМАХ С определенной скважностью S, равной отношению длительности управляющего импульса tHMn к периоду следования импульсов ten- При импульсном воздействии мощность управляющего сигнала определяется произведением амплитуды Ах на скважность S. При этом количество управляющей энергии за определенное время должно соответствовать количеству энергии, рассеиваемой объектом в этом параметрическом состоянии Y3.
Для реализации автоматического регулирования с применением импульсного энергетического метода необходимо решение следующих основных задач:
1. Определение продолжительности одиночного управляющего импульса tu, обеспечивающего точное достижение регулируемой величиной Y заданного значения Y3 с учетом возможного инерционного роста YK 2. Определение мощности управляющего воздействия Рх, необходимого для поддержания регулируемой величины Y на заданном значении Y3.
Использование импульсного энергетического метода требует определения управляющих потоков энергии, которые можно определить двумя способами: расчетным путем, используя математическую модель объекта, или по переходному процессу, отражающему реакцию объекта на управляющее воздействие. Разработка математической модели объекта и ее использование для расчета управляющего потока энергии не обеспечит высокой точности регулирования, так как невозможно учесть всю сложность процессов (изменение свойств объекта, наличие возмущающих воздействий и др.), происходящих в нем. Поэтому предложено определение управляющих потоков энергии Рх с использованием оперативных параметров текущего переходного процесса. В качестве оперативных параметров приняты следующие величины [15]: - максимальная скорость изменения регулируемой величины VM, отражающая инерционность объекта; - длительность запаздывания реакции объекта t3 на управляющее воздействие; - текущая скорость VH изменения регулируемого параметра на момент завершения управляющего импульса. Таким образом, решение вышеназванных задач позволит создать алгоритм автоматического регулирования с применением импульсного энергетического метода.
Разработка алгоритма управления
При разработке алгоритма адаптивной системы автоматического регулирования необходимо реализовать совокупность решений определенных ранее задач: выхода регулируемой величины на уставку с помощью предложенного способа формирования одиночного управляющего импульса, а также решение задачи формирования скважности управляющего воздействия для поддержания регулируемой величины на заданном уровне [80].
При этом адаптация алгоритма будет заключаться в идентификации ОУ и в определении (расчете) параметров и настроек алгоритма, соответствующих свойствам ОУ.
При первом запуске алгоритма автоматического регулирования необходимо назначить исходные данные, которыми являются: - YMAX — приведенное максимальное значение выходного сигнала Y при постоянном непрерывном управляющем воздействии заданной мощности, (С); - Уз - заданное значение (уставка) выходного сигнала У, (С).
Следует отметить, что значение параметра УМАХ необходимо для определения расчетной скважности управляющего воздействия SP в соответствии с формулой (2.21).
После запуска алгоритма определяется текущее состояние У объекта управления. Затем для обеспечения минимальной длительности переходного процесса формируется управляющее воздействие максимальной амплитуды (мощности). При формировании управляющего импульса максимальной мощности РХМАХ алгоритмом предусмотрено определение параметров переходного процесса в соответствии с рисунком 2.10. При этом определяются значения следующих параметров: Ум, Уи УИ, ІЗ 88
Для обеспечения минимального перерегулирования момент завершения одиночного управляющего импульса tH определяется из условия выхода регулируемой величины Y на уставку Y3 с учетом инерционного роста YK после отключения воздействия в соответствии зависимости (2.8).
При выполнении условия выхода регулируемой величины на уставку, описываемого зависимостью (2.8), происходит отключение одиночного управляющего импульса, после чего происходит свободный инерционный рост. Одновременно с этим, алгоритмом определяется расчетное значение скважности управляющего воздействия Sp в соответствии зависимости (2.21), способной поддерживать состояние ОУ в заданном энергетическом состоянии, соответствующем уставке регулирования Y3.
Для точного поддержания значения регулируемой величины, равного уставке, необходимо производить корректировку скважности AS управляющего сигнала в соответствии методике, описанной в п. 2.6. При этом определяются в зависимости от свойств ОУ (VM, YMAX) И текущей уставки Уз значения большого отклонения ЄБ И большой скорости VB по формулам (2.27) и (2.28) соответственно. .
После определения значений большого отклонения єБ И большой скорости VB определяются значения относительной ошибки регулирования и относительной скорости изменения регулируемой величины по формулам (2.25) и (2.26) соответственно.
После определения значений относительных ошибки и скорости определяется значение относительной коррекции скважности ASOT ПО формуле (2.29).
Затем следует определение коррекции скважности управляющего сигнала AS. При этом определяются значения максимальных положительной +ASMAX И отрицательной -ASMAX корректировки в соответствии рисунку 2.28 и формулам (2.23) и (2.24) соответственно. После этого значение коррекции скважности AS определяется по формуле (2.30). Затем непосредственно на объект управления формируется управляющее воздействие максимальной мощности РХМАХ определенной скважности S, рассчитанной в соответствии с формулой (2.22). Длительность управляющего импульса цшп при этом определится зависимостью (2.31).
Следует отметить, что параметры ОУ могут изменяться в процессе регулирования. Например, повышение напряжения в сети приведет к повышению максимальной температуры печи, т.е. к увеличению свойства объекта УМАХ, а образование накипи в котле или сезонное понижение температуры окружающей среды приведет к уменьшению значения УМАХ-Поэтому для компенсации изменения свойств ОУ возникает необходимость в определенные моменты производить поправку значения УМАХ Переопределение значения параметра УМАХ основано на энергетическом представлении процесса управления состоянием объекта и производится с использованием линейной зависимости значения регулируемой величины У от скважности S управляющего воздействия по следующей методике.
Описание адаптивной САР температуры с применением импульсного энергетического метода
На основе разработанной программы Regulator.exe создан программно-аппаратный комплекс с использованием адаптивного алгоритма для управления реальными тепловыми объектами, представленный на рисунке 4.1. При этом в качестве объектов управления использованы тепловые объекты: муфельная печь «МШ-УМ», лабораторная печь «ЛП-1», а также лабораторный эмулятор печи «ЭП10», предназначенные для термообработки изделий машиностроительного производства. Регулируемым технологическим параметром данных объектов являлась температура внутреннего пространства печей.
Программно-аппаратный комплекс САР включал в себя: объект управления, датчик температуры, автоматический измеритель, преобразователь интерфейсов, компьютер, программу Regulator.exe, источник питания и блок коммутации.
В качестве объектов управления использованы печи: муфельная печь «МП2-УМ», лабораторная печь «ЛП-1», а также лабораторный эмулятор печи «ЭП10», предназначенные для термообработки изделий машиностроительного производства. Отличие печей заключалось в мощности нагревательного элемента, габаритных размерах, а также в массе обрабатываемых изделий. Регулируемым параметром Y данных объектов являлась темпе ратура внутри печи.
В качестве датчика использованы термоэлектрические преобразователи типа ТХК-0379-01 с диапазоном измерения температуры от минус 40 до плюс 400 С с изолированным рабочим спаем и ДТС-50М с диапазоном измерения температуры от минус 50 до плюс 150 С.
Подключение датчика осуществлялось к автоматическому «Измерителю ПИД-регулятору ОВЕН ТРМ210». При измерении температуры показания датчика подвергались цифровой фильтрации, что уменьшало влияние случайных импульсных помех [28].
Связь прибора «ОВЕН ТРМ210» с ПК осуществлялась с помощью «Автоматического преобразователя интерфейсов USB/RS-485 ОВЕН АС4», предназначенного для взаимного преобразования сигналов интерфейсов USB и RS-485 [28].
Модифицированная программа Regulator.exe способна считывать текущую температуру теплового объекта непосредственно с показаний измерителя ОВЕН ТРМ210, тем самым определяя состояние реального объекта управления. Определенная скважность управляющего воздействия, рассчитанная в соответствии с разработанным алгоритмом, формировалась с помощью блока коммутации «Ke-USB24R» предназначенного для сопряжения внешних исполнительных механизмов с компьютером через шину USB.
Таким образом, адаптивная САР реализована с использованием в качестве контроллера для выполнения вычислительных действий ПК. После описания разработанной САР целесообразно привести реальные процессы регулирования температуры внутри печей с использованием программно-аппаратного комплекса.
Определение момента завершения одиночного управляющего импульса происходит с высокой точностью, поэтому данный переходный процесс характеризуется отсутствием перерегулирования. После достижения уставки максимальное отклонение регулируемой величины от заданной составило є=0,374 С, т.е. погрешность регулирования составила 0,7 %.
При исследовании устойчивости САР, использующей разработанный регулятор, применялась следующая методика. В начальный момент времени САР поддерживалась в определенном статическом состоянии. Затем на САР вносилось внешнее возмущение в виде изменения мощности управляющего воздействия. После изменения мощности воздействия продолжался процесс стабилизации температуры в заданном состоянии. При этом в соответствии разработанному алгоритму значение параметра YMAX переопределялось в определенные моменты. В процессе стабилизации регистрировалось максимальное отклонение регулируемой величины.
При исследовании устойчивости использовался объект управления «ЭШО». Номинальное напряжение (амплитуда) управляющего воздействия составляло U=127 В. При этом мощность управляющего воздействия составляла Р=3,78 Вт. Затем амплитуда входного сигнала изменялась до значений: 120 В, 116 В, ПО В, 137 В.
