- •Глава 5. Специфика управления технологическими процессами
- •5.1 Структурные особенности технологических объектов.
- •5.2 Критерии управления технологическими объектами.
- •5.3 Технико-экономические показатели (тэп).
- •5.4 Факторы, влияющие на точность определения тэп.
- •Погрешностей:
- •Глава 6. Системы динамической стабилизации
- •6.1. Общие принципы построения систем динамической стабилизации:
- •6.2. Критерии динамической стабилизации.
- •6.3. Свёртки критериев
- •6.4. Адаптивные системы
- •6.5. Системы модального управления.
- •6.6. Управление по косвенным измерениям
5.3 Технико-экономические показатели (тэп).
Технико-экономические показатели – это особый класс критериев, которые имеют экономическую окраску (связь), но в то же время могут быть вычислены за короткие промежутки времени (часы – тактическое управление), соизмеримые с интервалом управления. Иными словами, технико-экономические показатели – это класс критериев тактического уровня.
Типичным примером технико-экономического показателя является производительность; связь с себестоимостью – (рис 5.3) .
Другие примеры ТЭП:
А) к.п.д. технологического агрегата , например, для ТЭЦ:
либо его среднее значение на интервале управления :
В) Расход дорогостоящего катализатора (золото, платина) в химических реакторных системах:
либо его относительное значение на производительность:
.
Следует подчеркнуть, что составляющая отражает часть себестоимости получаемой химической продукции.
Заметим, что использование того или иного ТЭП зависит не только от оперативности вычислений, но и от точности (погрешности) его определения. Детали такого анализа – см. раздел «Информационные подсистемы» - гл.9).
5.4 Факторы, влияющие на точность определения тэп.
Существует несколько факторов, влияющих на точность:
а) погрешности измерений, которые подразделяются на
- собственные погрешности;
- погрешности, возникающие в канале связи;
б) динамика объекта.
Данные не только измеряются, но и фильтруются из-за помех.
Пример расчёта коэффициента полезного действия:
- зависит от времени из-за динамического фактора
- учитывает задержку
- итоговая формула.
При наличии большого количества входных и выходных значений составляется матрица передаточных функций:
Далее рассчитывается:
и составляющая выходную координату.
Другой вариант: передаточная функция выражается через мнимую частоту (), и носит название частотно-передаточной функции. Из выше сказанного можно сделать вывод, что - функция мнимого аргумента, которая представлена так:
, где
- Амплитудно-частотная характеристика
- Фазово-частотная характеристика
1. (с наименьшей погрешностью, иначе теряется смысл управления)
Если динамика выражается упрощёнными приёмами компенсации – возникает динамическая погрешность определения ТЭП.
Математические погрешности можно описать следующим образом:
- погрешность, вызванная динамикой
объекта
- погрешность вычислений ТЭП по вектору измерений.
Математические способы уменьшения динамических
Погрешностей:
-
формула скользящего среднего
(минимальная длительность переходного процесса)
-
экспоненциальное сглаживание (не существенны предыдущие значения)
- это скалярный
случай
2 а) сглаживание по каждому вектору – индивидуальное (матричная экспонента)
В тех случаях, когда управление осуществляется редко, т.е. частота управления небольшая и промежуток времени – сутки, можно вычислять достаточно сложные показатели.