Методические указания по выполнению лабораторных занятий по дисциплине «автоматизация технологических процессов»

Прямое Управление 
Напомним, что изменения температуры притока являются основным 
источником колебаний температуры в резервуаре. Чтобы устранить такие 
помехи, альтернативой управлению с обратной связью является архитектура 
прямой связи, показанная ниже: 
Рисунок 4
: Прямое управление. 
В этой конфигурации контроллер прямой Fпередачи использует 
измерения температуры притока для регулировки открытия парового клапана 
(напряжения V). Таким образом, прямое управление предвосхищает и 
предупреждает влияние изменений температуры притока. 

---

Простой расчет показывает, что общий переход от температурного 
возмущения dк температуре бака Tсоставляет 
Идеальный отказ от помех требует 
В действительности неточности моделирования предотвращают точное 
отклонение возмущений, но прямое управление поможет свести к минимуму 
колебания температуры из-за возмущений притока. Чтобы лучше понять, как 
будет работать схема прямой передачи, увеличьте идеальную задержку 
прямой передачи на 5 секунд и смоделируйте реакцию на пошаговое 
изменение температуры притока: 
Gd = exp(-35*с)/(25*с+1); 
F = -(21,3*с+1)/(25*с+1) * exp(-25*с); 
Tff = Gp * ss(F) + Gd; % d->Передача T с прямым управлением> 
шаг(Tff), 
название сетки("Эффект ступенчатого изменения температуры 
притока") 
ylabel("Температура в резервуаре") 
Комбинированное Управление С Прямой Обратной 
Связью 

---

Управление с обратной связью хорошо подходит для отслеживания 
уставок в целом, в то время как прямое управление может помочь в 
устранении измеренных помех. Далее мы рассмотрим преимущества 
сочетания обеих схем. Соответствующая архитектура управления показана 
ниже: 
Рисунок 5
: Управление с Прямой Обратной Связью. 
Используйте connectдля построения соответствующей модели 
замкнутого цикла от Tsp,dдо T. Сначала назовите входные и выходные 
каналы каждого блока, затем позвольте connectавтоматически подключить 
схему: 
Gd.u = 'd'; Gd.y = 'Td'; 
Gp.u = 'V'; Gp.y = 'Tp'; 
F. u = 'd'; F. y = 'Vf'; 
C. u = 'e'; C. y = 'Vc'; 
Сумма 1 = сумма блоков('e = Tsp - T'); 
Сум2 = сумблк('V = Vf + Vc'); 
Сумма 3 = сумма блоков('T = Tp + Td'); 
Tffb = подключение(Gp,Gd,C,F,Сумма 1,Сумма 2,Сумма 
3,{'Tsp','d'},'T'); 
Чтобы сравнить отклики замкнутого контура с прямым управлением и 
без него, вычислите соответствующую передаточную функцию замкнутого 
контура для конфигурации только с обратной связью: 
C. u = 'e'; C. y = 'V'; 
Tfb = подключение(Gp,Gd,C,Сумма 1,Сумма 3,{'Tsp','d'},'T'); 
Теперь сравните два дизайна: 
шаг(Tfb,'b',Tffb,'r--'), 
заголовок сетки("Реакция замкнутого цикла на изменение уставки и 
шага возмущения") 
ylabel("Температура в резервуаре") 
легенда("Только обратная связь","Прямая связь + обратная связь") 

---

Эти две конструкции имеют одинаковую производительность для 
отслеживания уставок, но добавление прямого управления явно полезно для 
устранения помех. Это также видно на графике Боде с замкнутым циклом 
bodemag(Tfb,'b',Tffb,'r--',{1e-3,1e1}) 
легенда("Только обратная связь","Прямая связь + обратная 
связь","Местоположение","Юго-восток") 

---