История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Топ:
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Интересное:
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2018-01-04 | 274 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Большие отклонения регулируемых величин от номинальных значений и продолжительные возмущающие воздействия для большинства объектов нефтеперерабатывающего и нефтехимического производства в соответствии с технологическими требованиями недопустимы. В этом случае на вход промышленных объектов наносят кратковременные импульсные возмущающие воздействия, поскольку при снятии импульсных переходных характеристик отклонение управляемого параметра от заданного режима меньше, чем при снятии переходных характеристик.
Определение переходной (динамической) характеристики или кривой разгонаh(t) производится в окрестности номинального режима работы объекта. Общее время проведения эксперимента можно оценить по значению tпп и предполагаемому числу опытов N. Точность экспериментальных переходных характеристик зависит от амплитуды А пробного сигнала, значение которой. рекомендуется выбирать так, чтобы при изменении входного сигнала X(t) в пределах от до изменения выходной координаты Y(t) встатике происходили по линейному закону. Если известны отклонения выхода и коэффициент передачи объекта k, то значение амплитуды пробного сигналадолжно удовлетворять неравенству
. (2)
Проведение экспериментапроисходит в следующем порядке:
· на основании анализа поведения координаты Y(t) выбирается интервал времени, на котором выполняются условия
(3)
· подается пробный ступенчатый сигнал с амплитудой и на выходе технологического объекта регистрируется кривая разгона .
· далееcнова выбирается следующий интервал времени, на котором выполняются условия (3), подается ступенчатый сигнал и фиксируется реакция объекта .
|
· аналогично, регистрируются реакции объекта и на сигналы и соответственно. Указанная последовательность опытов повторяется и для пробных сигналов с амплитудами ±1.5А.
Импульсные возмущающие воздействия наносят в виде прямоугольного или волнового импульса (рис. 4а и 4б), последний состоит из двух прямоугольных импульсов, равных по величине, но противоположных по направлению с интервалов по времени. Изменение выходной величины регистрируется до тех пор, пока скорость ее изменения не станет равной нулю. При экспериментальном исследовании нейтральных объектовволновые прямоугольные импульсы увеличиваю 1,5-2 раза по сравнению с прямоугольными.
а) б)
Рисунок 4 – Реакции устойчивых (1) и нейтральных (2) объектов на возмущающиеся воздействия в виде прямоугольного импульса (а) и волнового прямоугольного импульса (б)
Изменение амплитуды и знака пробного сигнала связано с необходимостью проверки принципа суперпозиции, подтверждающего гипотезу о линейности в малом исследуемого объекта. Проверка состоит в сравнении значений коэффициента передачи k, полученных в результате проведения эксперимента
где и – установившиеся значения реакции объекта напробные сигналы с амплитудами и соответственно.
Если имеется существенное отличие в значениях k* и k** (20% и более), тонеобходимо уменьшить амплитуду пробного сигнала и повторить опыты.Для проверки стационарности динамических свойств технологического объекта эксперимент следует повторить несколько раз через большие интервалы времени.
Полученные в результате экспериментов численные значения динамической характеристики сглаживают для того, чтобы элиминировать случайные колебания и выявить главные факторы, используя статистические методы:метод наименьших квадратов, метод интервальных оценок, метод скользящего среднего, метод экспоненциального среднего.
Метод интервальных оценок связан с вычислением интервальной оценки (доверительного интервала) переходной характеристики h(t) объекта управления [5]. По полученным экспериментальным кривым разгона (i=1,2,…,N) технологического объекта управления определяется время переходного процесса tпп. Интервал времени от 0 до tпп разбивается на Z отрезков длительностью Dt каждый (обычно Zпринимают в диапазоне от 15 до 20). Затем для полученных в результате такого разбиения моментов времени tj (j=0…Z) находится экспериментальная переходная характеристика i -го опыта по формуле:
|
и вычисляется усредненная переходная характеристика объекта
(4)
которая является оценкой истинной переходной характеристики h(t) исследуемогообъекта. Дисперсия оценки (4) для tj–го момента времени определяется выражением:
а доверительный интервал рассчитывается по формуле
(5)
где tT – табличное значение критерия Стьюдента, выбираемое исходя из заданной доверительной вероятности (или уровня значимости ) и числа степеней свободы .
Знание для различных моментов времени tj позволяет построить верхнюю границу (мажоранту) и нижнюю границу (миноранту) доверительной области (рис. 5), в которой с вероятностью расположена переходная характеристика h(t) объекта следующим образом:
Доверительная область изображена нарис. 4.
Рисунок 5 – Доверительная область
Наиболее часто на практике используется доверительная вероятность (или уровень значимости ). Значение критерия Стьюдента tTдля принятого уровня вероятности выбирается из таблицы 1.
Таблица 1 – Значение критерия Съюдента в зависимости от числа степеней свободы f
f | ||||||||||
tT | 12.7 | 4.3 | 3.18 | 2.78 | 2.57 | 2.45 | 2.37 | 2.3 | 2.26 | 2.23 |
f | ||||||||||
tT | 2.2 | 2.18 | 2.16 | 2.15 | 2.13 | 2.12 | 2.11 | 2.1 | 2.09 | 2.08 |
Метод скользящего среднего ориентирован на обработку единственной кривой разгона и заключается в последовательном усреднении ординат кривой разгона на заданном интервале времени , для любого целого (четного) числа .
Операция усреднения проводится по формуле:
(6)
Величина интервала (памятью фильтра скользящего среднего) оказывает существенное влияние на гармонические составляющие переходной функции для частот , поэтому для обеспечения качественного отделения случайного возмущения (помехи) ν(t) от h(t) необходимо «правильно» назначитьзначение параметра . Занижение памяти ведет к недостаточному выравниванию экспериментальных данных, а завышение – к искажению существенных особенностей .
|
Для сглаживания скользящим средним следует начинать регистрацию переходной характеристики заблаговременно, т.е. несколько раньше момента нанесения пробного ступенчатого воздействия X(t), и завершать в момент времени соответствующий . На начальном этапе для сглаживания принимают , после визуальной оценивают усредненной переходной характеристики увеличивают параметр l на единицу. Ручной подбор памяти фильтра обусловлен тем, что на этапе проведения эксперимента по получению динамических характеристик технологического объекта управления обычно неизвестен частотный спектр помехи ν(t).
Для практического использования полученная модель должна быть возможно более простой, но достаточно точно отражать динамические свойства реального объекта. Естественно, что модель не может в полной мере отражать все динамические свойства реального химико-технологического объекта, но она должны быть работоспособной (т.е. верно выбраны ее структура и параметры), и, кроме того, необходимо обосновать выбор критерия приближения модели к рассматриваемому реальному объекту.
Наиболее распространенные модели устойчивых объектов:
· апериодических:
- ;
- ;
- ;
· колебательных:
- ;
· нейтральных:
- ;
- .
Результаты эксперимента по определению характеристик САР давления в ресивере представлены в таблице 2, диаграммы изменениявходного ивыходного сигнала показаны на рис. 6 (а и б) соответственно.
а) б)
Рисунок 6 – Экспериментальная кривые до сглаживания
Таблица 2 – Численные значения давления и расхода в ресивере
№ | Время t, сек | Давление Р, Па | Расход Q, м3/ч | № | Время t, сек | Давление Р, Па | Расход Q, м3/ч | № | Время t, сек | Давление Р, Па | Расход Q, м3/ч | № | Время t, сек | Давление Р, Па | Расход Q, м3/ч |
305,4865 | 3,41 | 304,1556 | 6,41 | 305,3693 | 3,41 | 305,9651 | 6,41 | ||||||||
305,1495 | 3,41 | 303,9847 | 3,41 | 305,6037 | 3,41 | 306,0579 | 6,41 | ||||||||
304,8442 | 3,41 | 304,0433 | 3,41 | 305,7453 | 3,41 | 306,0506 | 6,41 | ||||||||
304,5414 | 3,41 | 304,307 | 3,41 | 305,6525 | 3,41 | 306,0726 | 3,41 | ||||||||
304,2679 | 3,41 | 304,4218 | 3,41 | 305,401 | 3,41 | 306,1116 | 6,41 | ||||||||
304,0604 | 3,41 | 304,3534 | 3,41 | 305,0152 | 3,41 | 306,0701 | 6,41 | ||||||||
303,9602 | 3,41 | 304,224 | 3,41 | 304,7099 | 6,41 | 305,8967 | 6,41 | ||||||||
303,7893 | 3,41 | 304,053 | 3,41 | 304,4169 | 3,41 | 305,7551 | 6,41 | ||||||||
303,6428 | 3,41 | 303,9407 | 3,41 | 304,2362 | 3,41 | 305,7185 | 6,41 | ||||||||
303,5256 | 3,41 | 303,8381 | 3,41 | 304,2362 | 6,41 | 305,821 | 3,41 | ||||||||
303,4987 | 3,41 | 303,7307 | 3,41 | 304,2484 | 6,41 | 306,0018 | 3,41 | ||||||||
303,4547 | 3,41 | 303,6525 | 3,41 | 304,2215 | 6,41 | 306,0018 | 3,41 | ||||||||
303,4083 | 3,41 | 303,611 | 3,41 | 304,2972 | 6,41 | 305,9016 | 3,41 | ||||||||
303,379 | 3,41 | 303,5646 | 3,41 | 304,5903 | 6,41 | 305,5573 | 3,41 | ||||||||
303,3766 | 3,41 | 303,4963 | 3,41 | 304,8931 | 3,41 | 305,1739 | 3,41 | ||||||||
303,3619 | 3,41 | 303,4621 | 3,41 | 305,1348 | 6,41 | 304,8003 | 3,41 | ||||||||
303,3595 | 6,41 | 303,4547 | 3,41 | 305,4279 | 6,41 | 304,4315 | 3,41 | ||||||||
303,3693 | 6,41 | 303,4254 | 6,41 | 305,379 | 6,41 | 304,1947 | 3,41 | ||||||||
303,3986 | 6,41 | 303,379 | 6,41 | 305,3644 | 6,41 | 304,0066 | 3,41 | ||||||||
303,5793 | 3,41 | 303,4328 | 6,41 | 305,4523 | 6,41 | 303,8503 | 3,41 | ||||||||
303,948 | 3,41 | 303,6232 | 6,41 | 305,5671 | 6,41 | 303,7478 | 3,41 | ||||||||
304,412 | 3,41 | 303,9749 | 6,41 | 305,6721 | 6,41 | 303,6428 | 3,41 | ||||||||
304,5854 | 3,41 | 304,3803 | 6,41 | 305,7698 | 6,41 | 303,5915 | 3,41 | ||||||||
304,5146 | 3,41 | 304,7148 | 6,41 | 305,8308 | 6,41 | 303,5695 | 3,41 | ||||||||
304,3436 | 6,41 | 305,0738 | 6,41 | 305,9236 | 6,41 | 303,528 | 3,41 |
|
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!