3.5. Схемные методы улучшения качества регулирования технологических объектов управления

Напомним (курс ТАУ), что соответствие обычной системы регулирования требованиям производства оценивают, рассматривая показатель технологической работоспособности.

Для промышленных САУ показатель технологической работоспособности представляет отношение среднего квадратичного отклонения эквивалентного возмущения к величине СКО ошибки регулирования. Эта величина должна быть меньше или равна некоторому допустимому значению . Если показатель технологической работоспособности, (условие качества) не удовлетворяет заданным требованиям, то систему либо следует изменить, добавив дополнительные каналы получения информации о состоянии объекта (изменение информационной структуры), либо усложнить алгоритм управления. Несмотря на то, что ПИД - регулятор – достаточно простое устройство с позиций теории управления, но до настоящего времени он выполняет функции основного управляющего алгоритма в базовых системах автоматизации.

Усложнение алгоритма ведет к тому, что поведение системы становится чувствительным к вариациям свойств объекта управления. Кроме того, во всякой информационной структуре (особенно в простой одноконтурной) имеется предел достижения точности, обусловленный наличием запаздывания и инерционности в регулирующем канале объекта управления. В результате никаким усложнением алгоритма управления эти объективные явления принципиально не исключить.

Практический путь повышения качества работы системы – совершенствование информационной структуры. В регулятор, например, вводится дополнительная информация об изменениях некоторых специально подобранных переменных, более оперативно, чем управляемая величина, характеризующих изменение текущего состояния объекта управления. Либо в регулятор вводятся сигналы, непосредственно отражающие изменение возмущающих воздействий (системы с компенсацией возмущений).

В практике автоматизации технологических процессов наибольшее распространение получили следующие виды систем с дополнительными информационными каналами: каскадные, комбинированные и взаимосвязанные (многомерные).