Перспективные методы управления

Особенности современных технологических процессов накладывают определенные требования к АСУТП, а именно:

1. поскольку на протекание технологических процессов наибольшее влияние оказывают наблюдаемые (но неуправляемые) возмущения, то необходимо осуществление управления по возмущению;
2. поскольку для описания технологических процессов используются различные уравнения, заранее неизвестные или известные приближенно, то в АСУТП должно осуществляться построение математической модели, которая должна непрерывно автоматически уточняться;
3. алгоритм управления не должен существенно изменяться при изменении   количества учитываемых факторов, что позволит обеспечить ввод в действие АСУТП путем постепенного дополнения новыми переменными;
4. система должна обладать высокой надежностью.

Перечисленные требования должны удовлетворяться в рассматриваемых ниже методах управления.

Управление по возмущению.

Схема управления по возмущению, представлена:

Возмущение  n(t),  действующее  на  входе техноло-гического процесса, с помощью датчиков (Д) поступает в АСУТП, где вводится в модель технологического процесса. Получающаяся на выходе модели оценка выхода технологического процесса x* сравнивается с уставкой x0, разность Е поступает на управляемый объект (УО) как управляющее воздействие. Основное преимущество подобной схемы управления состоит в быстрой реакции системы на возмущение. Основной  недостаток - использование в составе АСУТП фиксированной модели технологического    процесса.

Адаптивное управление с идентификатором.

Как правило, технологические процессы не стационарны, и оператор A, связывающий возмущения с выходом  технологического процесса, изменяется со временем. Это требует постоянной автоматической подстройки модели технологического процесса применительно к изменяющимся возмущениям. Такой режим реализуется адаптивной схемой управления с идентификатором в цепи обратной связи.

В соответствии с этой схемой идентификатор, входящий в состав АСУТП, анализирует с помощью датчиков возмущения и отклонения, постоянно уточняет параметры технологического процесса, вырабатывает управляющие воздействия, оптимизирующие протекание технологического процесса. Идентификатор требует, чтобы в технологический процесс постоянно вносились какие-то возмущения, если их нет, то система находится, как бы в неопределенном состоянии. Такая схема применяется для управления как статическими, так и динамическими технологическими процессами. Построение (уточнение) модели происходит в реальном масштабе времени.

Адаптивное управление с эталонной моделью.

Если в схеме в качестве идентификатора используется эталонная модель технологического процесса, т.е. такая модель, в соответствии с которой необходимо обеспечить протекание технологического процесса, то такая схема управления называется адаптивной с эталонной моделью. В данной схеме идентифицируется не технологический процесс  в целом, а только та его часть, которая реагирует на отклонения реакции объекта от реакции модели. Системы с эталонной моделью получили распространение для управления динамическими технологическими процессами, в которых необходимо получить заданный параметр, инвариантный к изменениям входных величин.