Автоматическое регулирование мощности энергоблоков - Аналитическое построение АСР

Существует ряд аналитических, расчетных, экспериментально-расчетных и экспериментальных методов для решения задач отыскания оптимальных структур и параметров настройки АСР [200].
В работе [201 ] описываются методы множителей для решения задач оптимального синтеза при наличии ограничений типа равенств. Данные методы сводят задачу оптимизации к процедуре отыскания решения без ограничений. Модифицированный метод множителей (вектор Лагранжа в каждой итерации определяется градиентным или сопряженным градиентным способом) обеспечивает более быстрое решение задач статистической оптимизации. Общепризнано, что принцип максимума имеет наиболее распространенную форму необходимых условий оптимальности. Использование принципа максимума для решения задачи оптимизации при возможных ограничениях на переменные состояния рассмотрено в работе [202], а при наличии запаздывания — в работе [203].
В работе [204] показано, что оптимальные модели АСР низкого порядка применяются для нахождения закона субоптимального регулирования заданной системы высокого порядка. Если близость к действительному оптимуму является неудовлетворительной, то полученную модель можно рассматривать как первое приближение, которое затем уточняется соответствующими методами поиска на ЭВМ. В работе [205] приведен метод решения задачи субоптимального управления объектами с неизвестными уравнениями состояния. Уравнение обратной связи определяется непосредственно по результатам замеров сигналов на входе и выходе АСР.
Применение эвристических алгоритмов для управления простыми динамическими объектами рассматривается в работе [206]. Стратегия управления объектом определяется на основе эксплуатационного опыта оператора и кодируется для ЭВМ в виде программы.
Метод обобщенной линеаризации и его применение к синтезу нелинейных систем, исходя из заданной формы кривой переходного процесса, даны в работе [207]. Показано [351], что для широкого класса задач по оптимальному управлению с запаздыванием существует возможность их приведения к задачам без запаздывания, которые могут решаться с использованием достижений классической теории. При наличии у объекта регулирования запаздывания, относительно малого по величине, для устранения трансцендентности выражения передаточной функции применяются аппроксимация Паде, аппроксимация на базе использования ограниченного числа полюсов, найденных прямым решением уравнения, аппроксимация типа
В работе [352] указывается, что при небольшом числе членов разложения предпочтительно применять для удовлетворительной точности последних два типа аппроксимации.
Для случайных возмущений расчет структуры и параметров настройки одноконтурных АСР производится статистическими методами [208—211]. В работе [212] указывается, что метод синтеза системы регулирования с обратной связью, использующий принципы теории оптимальной фильтрации Винера — Колмогорова, не учитывает влияние на устойчивость приближенной реализации в регуляторе полученных соотношений, а также малых динамических параметров. Так как уменьшение дисперсии на выходе АСР для одного типа воздействий вызывает увеличение дисперсии для другого типа, учет реальных возмущений— первостепенная задача аналитического построения системы регулирования [164]. Обоснование необходимости общей методики анализа возмущающих воздействий (идентификация, систематизация, математическое описание) приведено в работе [213].
Обзор и библиография трудов по адаптивному управлению приведены в работе [214]. Результаты, полученные в области теории адаптивных систем с моделью, представлены в работе [215], где показано, что теория адаптивных систем с моделью развивается преимущественно на основе методов теории чувствительности и градиентных методов. В работе [216] дан структурный синтез регулятора для объекта, линейного при малых и нелинейного при больших отклонениях регулируемой величины, который выражается во введении дополнительных обратных связей при появлении ограничений. Задача структурного построения быстродействующих и высокоточных нелинейных АСР с наилучшими характеристиками как в режиме малых, так и больших отклонений рассмотрена в работе [217].
Методы выбора параметров настройки регуляторов в многосвязанных АСР производственных процессов приведены в работе [218]. По первому методу производится разделение взаимосвязей между каналами с помощью введения развязывающих звеньев и автономная однократная настройка каждого регулятора. Этот метод практически используется сравнительно редко из-за трудностей реализации развязывающих звеньев, снижения надежности и повышения стоимости системы регулирования. Кроме того, в отдельных случаях неразвязанные АСР в динамике имеют лучшие показатели качества, чем идеально развязанные системы. Второй итерационный метод заключается в поочередной настройке всех регуляторов до момента, когда будет достигнуто необходимое качество процесса регулирования. Такой метод рекомендуется применять, когда отдельные каналы слабо связаны между собой и имеют разное быстродействие. По третьему методу выбор параметров настройки осуществляется моделированием АСР с помощью приближенных моделей.