выбор параметров управления необходим для

Выбор регулируемых величин и каналов внесения регулирующих воздействий

Определение параметров автоматического контроля, регулирования сигнализации, защиты, блокировки.

Выбор точек технологического контроля (мест установки чувствительных элементов приборов и регуляторов)

Выбор контролируемых величин

При выборе контролируемых величин должны быть выполнены следующие условия:

а) наличие простых и надежных приборов для измерения выбран­ного параметра;

б) максимальная информативность при минимальном количестве контролируемых величин;

в) минимальные запаздывания в изменении параметра и восприятии импульса измерительным приборам при любых возмущениях процесса;

г) минимальные взаимные связи параметров в объекте через процесс.

Контролю подлежат, прежде всего, те параметры знание текущих значений, которых необходимо для пуска, наладки и ведения технологического процесса. К таким параметрам относятся все регулируемые величины, нерегулируемые режимные параметры и входные параметры, при изменении которых в объект могут поступать возмущающие воздействия.

Для осуществления оперативного управления возникает необходимость контроля наиболее важных выгодных параметров процесса, например, количества полученного конечного продукта, его состава температуры.

Для подсчета ТЭП контролируют еще одну группу параметров, к которым относятся расходы и составы сырьевых потоков и целевых продуктов, количество потребляемой электроэнергии, расхода теп­лоносителей и хладагентов.

Выбор регулируемых величин и каналов внесения регулирующих воздействий

Выбрать из ряда параметров процесса те немногие, которые следует регулировать, и те параметры, изменением которых целесообразно вносить регулирующие воздействия, можно только при хорошем знании процесса.

При этом, прежде всего определяют целевое назначение процесса, выбирают показатель эффективности и задаются значением, на котором он должен поддерживаться. Например, если процесс абсорбции ведется с целью очистки газа от нежелательных примесей, то в качестве показателя эффективности будет содержание этих примесей в обедненной (очищенной) газовой смеси, выходящей с верха колонны. Если же процесс абсорбции ведется с целью получения кислоты, то в качестве показателя эффективности будет концентрация насыщенного абсорбента, выходящего с низа колонны (см. рис. 1).

Чтобы обеспечить заданное значение показателя эффективности, необходимо стабилизировать или изменять по определенному закону режимные параметры. Поэтому режимные параметры является основными регулируемыми величинами Если регулировать все режимные параметры не удается, то в качестве регулируемой величины берут обычно показатель эффективности, а регулирующее воздействие вносят изменением одного илинескольких входных параметров.

Чтобы в объект поступало минимальное число возмущений, их, по возможности, стабилизируют до поступления в объект.

Выбор регулируемых величин и каналов внесения регулирующих воздействий осуществляют на основе использования статических и динамических характеристик объекта. Статические характеристики позволяют оценить слепень влияния одних параметров на другие. На рис.2а показана зависимость параметра Аот параметров Б и В, откуда следует, что даже большие изменения входного параметра Б не оказывают заметного влияния на параметр. А. Поэтому использовать параметр Б для внесения регулирующих воздействий нецелесообразно. Изменения же параметра В вызывает сравнительно сильное воздействие на параметр А, и он может быть использован как регулирующее воздействие.

Динамические характеристики способствует выбору каналов, по которым регулирующие воздействия вносятся наиболее эффективно. Из графика на рис.2б видно, что наименьшие запаздывания имеют место при изменении входного параметра В (кривая I). В качестве регулирующего воздействия обычно выбирают то, по отношению к которому регулируемая величина А имеет наибольший коэффициент передачи К_об и наименьшее отношение , где и Т — запаздывание и постоянная времени объекта.

Источник

Выбор формы и параметров органов управления на оперении

Лекция 3

Предельно передняя центровка характеризует максимальную устойчивость самолета и определяется возможностью сбалансировать самолет на необходимых значениях С_у при предельно возможных отклонениях руля высоты.

Выбор параметров органов управления на ранней стадии про­ектирования необходим также для определения их шарнирных мо­ментов и потребных скоростей отклонения, которые являются важ­нейшими исходными данными для проектирования системы управ­ления.

При выборе параметров органов управления ( , , ) следует учитывать, что с увеличе­нием относительных размеров руля шарнирный момент его возра­стает быстрее, чем эффективность.

При дозвуковых скоростях эффективность руля возрастает пропорционально , а шарнирный момент — пропорционально .

При дозвуковых скоростях коэффициенты эффективности рулей определяются выражениями

. и При сверхзвуковых скоро­стях эффективность рулей существенно снижается и выражения для этих коэффициентов приобретают вид и .

С ростом относительной площади руля вследствие возрастания на нем воздушной нагрузки и шарнирного момента быстро растут усилия, передаваемые с руля на неподвижную часть оперения. Для восприятия этих возрастаю­щих усилий необходимо усиливать конструкцию неподвижных частей оперения (стабилизатора и киля), а это приводит к быстрому увеличению их массы. Поэтому при выборе параметров оперения и относительной площади рулей необходимо сравнить, что целесо­образнее в весовом отношении: некоторое увеличение площади оперения или увеличение площади руля, т. е. необходимо выби­рать оптимальные значения .

При проектировании рулей стремятся выполнить условие по­стоянства относительной хорды руля по размаху оперения, так как в противном случае, во-первых, заметно возрастает коэффициент шарнирного момента, а, во-вторых, полки заднего лонжерона неподвижной части оперения (стабили­затора или киля), к которой крепится руль, получаются с перемен­ными закрученными малками, усложняющими производство.

Для нескоростных самолетов оптимальные относительные пло­щади рулей обычно лежат в пределах

Важным вопросом проектирования органов управления явля­ется выбор степени их осевой компенсации .

На небольших нескоростных самолетах с безбустерными си­стемами управления обычно

= 0,20. 0,25 выбирается из условия обеспечения не­обходимых характеристик маневренности и упра­вляемости по усилиям, а также с учетом того факта, что при 0,28 наступает перекомпенсация (рис.1,а)

Применение необрати­мых, а иногда и обратимых бустерных систем управления обеспечивает возможность уменьшения степени осе­вой аэродинамической компенсации рулей до так называемой «конструктивной» (рис.1,б). Это заметно снижает сопротивление щели между неподвижной частью оперения и рулем (особенно при сверхзвуковых скоростях) и ликвидирует сопротивление выступающей в поток при больших углах отклонения передней части руля с большой степенью осевой компенсации.

Прирост коэффициентов подъемной силы горизонтального опе­рения при отклонении руля высоты и коэффициента боковой силы вертикального оперения при отклонении руля направления по мере увеличения углов отклонения постепенно замедляется, а за­тем падает при появлении срывов потока. Одновременно сильно возрастают шарнирный момент и сопротивление. Поэтому макси­мальные отклонения рулей ограничиваются. Так, для руля направ­ления эти углы не превышают обычно

= ±20. ±25°.

Определяющими режимами для выбора максимальных значений потребных углов отклонения руля направления являются взлет при одностороннем отказе двигателя и боковом ветре с той же сто­роны, а также посадка с несимметричной тягой при боковом ветре, т. е. те же режимы, что и для выбора площади вертикального опе­рения или.

Углы отклонения руля высоты вверх (отрицательные по пра­вилу знаков) и вниз (положительные), как правило, делаются неодинаковыми.

1-концевое сечение ( 8 0 ); 2-корневое сечение (

3-«ложка»; А, В – срыв потока.

Отрицательные углы отклонения (на кабрирова­ние) делаются существенно больше положительных (на пикирова­ние), так как для обеспечения балансировки на больших углах атаки (при полете на малых скоростях или при создании поло­жительной перегрузки во время выполнения маневров) руль вы­соты должен создавать значительно большие моменты на кабри­рование, чем на пикирование. Поэтому максимальные углы отк­лонения руля высоты вверх обычно лежат в пределах = —25. 30°, а вниз — в пределах = +15. +20°.

Эти срывы и связанная с ними продольная статическая не­устойчивость, как правило, возникают при значениях углов ата­ки, меньших критического _крит. Однако превышение значений углов атаки, при которых наступает продольная статическая не­устойчивость, приводит к тому, что вследствие появляющегося прироста момента на кабрирование самолет начинает самопроизвольно стремиться еще больше увеличить угол атаки (так называемое явление «подхвата») и, если вовремя не вмешается летчик
(или автоматическая система ограничения углов атаки), могут быть превышены критические значения угла атаки с последующим сваливанием.
Поэтому для современных скоростных самолетов вводятся ограничения по допустимым углам атаки _доп, обеспечивающие в нормальных условиях эксплуатации самолета с заданной степенью продольной статической устойчивости. При этом вследствие того, что _доп

Источник

Выбор системы управления задачами. Что следует знать?

Необходимость в автоматизации и повышении эффективности управления заданиями и проектами рано или поздно проявляет себя в процессе жизнедеятельности каждой организации. К вопросу подбора системы управления нужно подойти крайне ответственно, ведь от способности системы удовлетворять нужды компании зависит качество исполняемых сотрудниками задач.

Главная задача любой системы управления – обеспечить комфортное и достаточно функциональное «рабочее место» пользователя. Мы привели несколько критериев выбора системы управления задачами, наиболее подробно описывающих на что именно необходимо обратить внимание, и какие моменты стоит учесть при выборе системы.

Платные или бесплатные?

Это, пожалуй, самый первый вопрос, которым задаются специалисты компаний, ответственные за выбор системы управления. Ответ на этот вопрос зависит от того, какие цели и задачи вы ставите перед собой. Бесплатные системы – это, конечно, не сыр в мышеловке. Они обладают достаточным функционалом, чтобы решить не сложные задачи. Но, как правило, обладают рядом ограничений, которые рано или поздно дают о себе знать.

Оцените свои финансовые возможности. Если ваш выбор остановился на платном решении, вам необходимо также учесть несколько факторов:

Условия предоставления и использования ПО. Можно выделить 2 основных варианта. Онлайн сервис, где оплата за предоставление доступа к системе взимается помесячно (иногда поквартально или ежегодно). Стоимость услуг сервиса также включает плату за предоставление места на файловом хранилище и оказание технической поддержки. Главным недостатком такого подхода является то, что при несвоевременной оплате вы, скорее всего, потеряете доступ к своим данным. Второй вариант подразумевает разовую оплату ПО в полном объеме. При этом техническая поддержка в первый год использования предоставляется бесплатно, далее – по договору оказания постгарантийных услуг. В данном случае, если вы откажетесь платить за техническую поддержку, вы не потеряете доступ к системе, однако услуги поддержки оказываться не будут.

Функциональность и интеграционные возможности решения

Если для решения каждой управленческой задачи устанавливать не взаимосвязанные программы и приложения, в конечном итоге это может привести к беспорядку не только в информационном пространстве компании, но и в головах пользователей, что непременно скажется на качестве выполнения работ. Учитывая тот факт, что все бизнес процессы предприятия тесно взаимосвязаны и переплетаются друг с другом как единый рабочий механизм, то и система управления заданиями должна иметь возможность интегрироваться в общее информационное пространство.

Облако или свой сервер?

Существует 3 варианта развертывания системы:

В облаке производителя системы

В частном облаке (пр. сертифицированного дата-центра)

На собственном сервере

А теперь рассмотрим каждый вариант в частности, выделив достоинства и недостатки.

Облако производителя системы – наиболее выгодное с финансовой точки зрения решение. Поставщик уже подготовил все необходимые ресурсы для запуска, потому развертывание системы не потребует много времени и не доставит особых хлопот. Однако такой вариант имеет несколько важных минусов: невозможность доступа к данным при отсутствии интернет-подключения, сложность интегрирования системы в информационное пространство компании, ограниченность серверных настроек и обслуживания системы (все настройки сервера выполняет поставщик системы, вы не имеете доступа к функциям администрирования).

Частное облако. Это практически тоже, что и в первом случае, однако сервер для развертывания предоставляется не производителем системы, а другой компанией. Способ также обладает экономической выгодностью, однако развертывание системы потребует дополнительных сил и средств. В отличие от первого варианта, здесь больше возможностей для интеграции, так как вы будете иметь доступ к «ядру» системы, и сможете самостоятельно выполнить необходимые настройки. Техническое обслуживание в данном случае может производиться как собственными силами, такие и производителем системы.

Если ваши бизнес процессы специфичны (а зачастую именно так), «деревянная» система управления, без возможности конфигурирования под нужды организации, вам точно не подойдет. При выборе системы, вам стоит обратить внимание на гибкость настроек, таких как разграничение прав доступа, создание уникальных маршрутов движения, рубрикаторов и т.д. Кроме того, система должна обладать возможностью масштабирования и периодически обновляться.

В нашей статье мы рассматривали 2 варианта обслуживания системы: собственными ИТ-специалистами, и службой технической поддержки производителя решения. Предпочтительней, как с экономической, так и с профессиональной точки зрения, второй вариант.

Если вы нуждаетесь в технической поддержке производителя системы, настоятельно рекомендуется перед покупкой и внедрением решения ознакомиться с условиями предоставления услуг службы, и выбрать для себя оптимальный вариант.

Источник

Выбор управляющих параметров;

Наиболее ответственным этапом разработки автоматизированной системы управления (АСР) является выбор парамет­ров, участвующих в управлении. К ним относят контролируе­мые, сигнализируемые и регулируемые величины, а также параметры, изменяя которые, можно вносить регулирующие воздей­ствия. Далее выбирают идеи и способы осуществления защиты и блокировки, а затем – конкретные автоматические устройства управляющей системы.

Выбор регулируемых величин и каналов внесения регулирую­щих воздействий. Выбор эффективных каналов внесения регулирующих воз­действий основан на анализе статических и динамических ха­рактеристик объектов. Основными автоматическими устройствами, поддерживаю­щими требуемый технологический режим в объекте, являются регуляторы. Поэтому сначала целесообразно наметить регули­руемые параметры процесса и каналы внесения регулирующих воздействий и только после этого приступать к выбору осталь­ных параметров.

Возможные регулирующие воздействия.Это материальные или тепловые потоки, которые можно изменять для поддержания регулируемых параметров на заданных значениях.

Выходные переменные. Из их числа выбирают регулируемые координаты. При построении замкнутых систем регулирования в качестве регулируемых координат выбирают технологические параметры, изменение которых свидетельствует о нарушение материального или теплового баланса в аппарате. К ним относятся: уровень жидкости – показатель баланса по жидкой фазе; давление – показатель баланса по газовой фазе; температура – показатель теплового баланса в аппарате; концентрация – показатель материального баланса по компоненту.

Анализ возможных регулирующих воздействий и выходных координат объекта позволяет выбрать каналы регулирования для проектируемых АСР. При этом в одних случаях решение определяется однозначно, а в других имеется возможность выбора как регулируемой координаты, так и регулирующего воздействия для заданного выхода. Окончательный выбор каналов регулирования проводят на основе сравнительного анализа статических и динамических характеристик различных каналов. При этом учитывают такие показатели, как коэффициент усиления, время чистого запаздывания, его отношение к наибольшей постоянной времени канала τ/T.

На основе анализа технологического процесса как объекта управления проектируют систему управления, обеспечивающую решение поставленной задачи. начинают с проектирования одноконтурных АСР для отдельных параметров: они наиболее просты в наладке и надежны в работе, поэтому широко используются при автоматизации технологических объектов.

Однако при неблагоприятных динамических характеристиках каналов регулирования (большом запаздывании, большом отношении τ/T) даже в случае оптимальных настроек регуляторов качество переходных процессов в одноконтурных АСР может оказаться неудовлетворительным. Для таких объектов анализируют возможность введения многоконтурных АСР, повышающих качество регулирования за счет усложнения схемы автоматизации и использования каскадных, комбинированных, а также взаимосвязанных АСР.

Окончательное решение о применении той или иной схемы автоматизации принимают после моделирования различных АСР и сравнения качества получаемых процессов регулирования.

Выбор контролируемых величин. При выборе контролируе­мых величин необходимо руководствоваться тем, чтобы при ми­нимальном их числе обеспечивалось наиболее полное представ­ление о процессе.

Контролю подлежат прежде всего те параметры, знание те­кущих значений которых облегчает пуск, наладку и ведение тех­нологического процесса. К таким параметрам относятся все регулируемые величины, нерегулируемые внутренние парамет­ры, входные и выходные параметры, при изменении которых в объект могут поступать возмущающие воздействия.

При оперативном управлении возникает не­обходимость контроля наиболее важных выходных параметров процесса, например количества полученного конечного продукта, его температуры и состава. Данные, необходимые для хозрасчетных опе­раций или подсчета технико-экономических показателей, получают контроли­руя группу параметров, к которым относится, например, расход электроэнергии, расход тепло- и хладоносителей и др..

Выбор сигнализируемых величин. К выбору параметров сиг­нализации приступают после анализа взрыво- и пожароопасности объекта, а также токсичности и агрессивно­сти перерабатываемых веществ.

Сигнализации подлежат все параметры, изменения которых могут привести к аварии, несчастным случаям (например, от­равлениям) или серьезному нарушению технологического режи­ма. К ним относится концентрация взрывоопасного вещества в воздухе производственного помещения, уровень жидкости, дав­ление в аппаратах и др.

Если к отклонению регулируемых величин предъявляют жесткие требования, они одновременно являются и сигнализи­руемыми. Сигнализации подлежат главные параметры регулиро­вания в многоконтурных системах; остановка оборудования, не предусмотренная технологическим регламентом; предельные значения параметров, которые контролируются с целью прове­дения оперативного управления.

Одним из важных назначений устройств сигнализации явля­ется оповещение обслуживающего персонала о нарушениях технологического процесса, которые могут привести к браку вы­пускаемой продукции. В связи с этим следует сигнализировать об отклонениях наиболее ответственных внутренних параметров и показателей эффективности, а также о прекращении подачи продуктов, теплоносителей и т. п.

Выбор способов защиты и блокировки. В каче­стве параметра, при значительном отклонении которого срабаты­вает устройство автоматической защиты, прежде всего, следует брать концентрацию взрывоопасного вещества в воздухе произ­водственного помещения. Если концентрация достигает опасно­го значения, устройство защиты обеспечивает проведение необ­ходимых мероприятий. При этом прекращается поступление на производственный участок данного вещества, снижается давле­ние в аппаратах, приводится в действие аварийная система вен­тиляции.

Опасность взрыва или аварии может возникнуть и в случае прекращения подачи одного из веществ в технологический ап­парат, например охлаждающего агента в реактор, где идет реак­ция с выделением тепла. При этом устройство защиты должно полностью изолировать данный аппарат, отключив от него все магистрали, по которым подаются вещества, способствующие возникновению аварии.

Одним из обязательных параметров защиты должно быть давление в аппарате. В случае повышения давления до опасно­го предела должно срабатывать автоматическое устройство, обеспечивающее сообщение полости аппарата с атмосферой или линией продувки. Одновременно должны быть приняты меры для изоляции аппарата от источников давления (насоса, компрес­сора). При выходе из строя насоса (или компрессора) устройство защиты должно автоматически включить резервный насос (или компрессор).

Устройства (схемы) автоматической блокировки, как было сказано, должны предотвратить неправильный пуск и останов аппаратов и машин, исключить, в частности, возможность прове­дения последующих операций, если не выполнена предыдущая. Например, в схемах управления реверсивными электродвигате­лями предусматривается блокировочная зависимость, исклю­чающая возможность одновременного срабатывания обоих маг­нитных пускателей (во избежание короткого замыкания фаз).

Выбор регуляторов и параметров их настройки.анализ статических характеристик объекта регулирования позволяет выявить те параметры, регулирование величины которых оказывает максимальное воздействие на процесс. Если в объекте имеются несколько независимых параметров, их регулируют раздельно, вводя соответствующие контуры регулирования. в объектах с зависимыми регулируемыми параметрами используются контуры регулирования, в которых учитывается степень воздействия управляющих сигналов на регулируемые величины.

Канал регулирования выбирают так, чтобы регулирующее воздействие х_вх (поток вещества или энергии, подаваемый в объект или выводимый из него) максимально изменяло регулируемую величину х_вых, т.е. чтобы был максимальный коэффициент усиления (коэффициент передачи).

По динамическим характеристикам объекта выбирают такие точки приложения управляющих воздействий, которые обеспечивают наибольшую скорость изменения регулируемых величин.

К качеству регулирования технологического процесса предъявляется в одних случаях требование минимальности динамической ошибки регулирования, в других – минимальности времени регулирования. Поэтому в качестве заданного принимают один из трех типовых переходных процессов: граничный апериодический с минимальным временем регулирования, с 20-процентным перерегулированием или с минимальной площадью отклонения. Переходный процесс в АСР зависит от свойств технологического объекта и от характера и величины возмущающих воздействий, а также от типа регулятора (закона регулирования) и параметров его настройки. Свойства простых объектов могут быть определены на основе математического описания или экспериментально, по переходным характеристикам объекта. Свойства сложных объектов на практике часто заменяют объектами 1-го порядка с запаздыванием.

В зависимости от отношения времени запаздывания и постоянной времени объекта τ /Т₀ рекомендуют следующие типы регуляторов:

позиционный регулятор τ /Т₀ 1,0.

При выборе типа регулятора учитывают свойства технологического объекта, величину возмущения, заданный вид типового переходного процесса, допустимые значения показателей качества регулирования (динамическую ошибку х_1.доп, статическую ошибку х_ст.доп, время регулирования t_р.доп).

Время регулирования t_p определяется из отношения t_p /τ, при котором в системе обеспечивается протекание заданного типового переходного про-цесса. это отношение определяется по графикам зависимости t_p /τ от τ /Т₀. Для устойчивых объектов по графикам в зависимости от τ /Т₀ (ось абсцисс) находят значения настроечных параметров К_р, Т_и, Т_Д (ось ординат).

Источник