ристики двигуна внутрішнього згоряння (малюнок 1.7).
Малюнок 1.7 - Статичні характеристики двигуна внутрішнього згоряння зміні частоти обертання
У системі координат потужність N частота обертання двигуна n побудовані статичні характеристики двигуна для різних ступенів відкриття S дроселя. Характеристики показують, що потужність двигуна N змінюється зі зміною частоти обертання, досягаючи при деякому значенні поптом максимуму. Наївигоднейшая частота обертання поптом залежить від ступеня дроселювання. Тому при кожній зміні положення дросельної заслінки оптимальний режим роботи двигуна (максимум потужності) досягається при відповідній зміні частоти обертання.
При експлуатації літаків виникає завдання забезпечити максимальну дальність польоту при заданому запасі палива. Залежність кілометрового витрати Q палива від швидкості польоту і для різних польотних ваг G також має екстремальний характер (малюнок 1.8).
У цьому випадку при зміні польотної ваги літака (за рахунок згоряння палива) для забезпечення мінімального кілометрового витрати палива необхідно весь час підбирати відповідну оптимальну швидкість польоту.
Малюнок 1.8 - Статичні характеристики літального апарату
При виробництві сірчаної кислоти контактним способом одним з основних технологічних процесів є процес окислення сірчистого ангідриду S02 в сірчаний ангідрид S03. Процес окислення виробляється в контактному апараті, в якому є кілька шарів каталізатора (оксидів ванадію). Газ, що містить S02 і кисень, проходить послідовно всі верстви каталізатора, де S02 окислюється в S03. Основний показник ефективності роботи контактного апарату - так званий ступінь контактування х (ступінь окислення), яка показує, яка частина вихідного S02 окислилась в S03. Метою технологічного процесу є можливо більш повне окислювання S02, тому ступінь контактування необхідно підтримувати на максимальному рівні.
Керуючим впливом, що впливає на процес окислення, служить зміна температури газу перед шаром каталізатора tвx.
На малюнку 1.9 показані статичні характеристики шару каталізатора в координатах «температура газу, що входить в шар t? вх, - ступінь контактування х в шарі». На малюнку 1.9-а характеристики показані при різних витратах газу G1, G2, G3 через шари каталізатора; на малюнку 1.9-б при різній концентрації b1, b2, b3 кисню в газі. З малюнка 1.9 видно, що статичні характеристики шару каталізатора мають екстремальний характер.
Малюнок 1.9- Статичні характеристики каталітичного хімічного реактора: а - по навантаженню; б - по концентрації окислення
Таким чином, в будь-якому виробництві (заводі, комбінаті) є деякий провідний техніко-економічний показник (ТЕП), повністю характеризує ефективність роботи цього виробництва.
Для більшості технологічних процесів, які входять до складу виробництва, виходячи з провідного ТЕП, можна сформулювати свої приватні. ТЕП,
наприклад собівартість одиниці продукції при заданій продуктивності. У свою чергу, технологічний процес зазвичай можна розбити наряд ділянок (технологічних агрегатів), для кожного з яких також можна знайти критерій оптимальності Q, досягнення екстремуму якого наближатиме до екстремуму приватний ТЕП процесу і ведучий ТЕП виробництва в цілому.
Критерій оптимальності Q для агрегату, як показано вище, часто може бути безпосередньо яким-небудь технологічним параметром, наприклад температурою факелатопочного устрою чи деякою функцією, залежною від технологічних параметрів, наприклад, коефіцієнта корисної дії, тепловим ефектом реакції, виходом корисного продукту за заданий проміжок часу і т. д.
На прикладі ряду об'єктів, що мають екстремальні статичні характеристики, було показано, що звичайна САР не може вирішити задачу оптимізації. Це відбувається тому, що у звичайній САР завжди відомо задане значення регульованого параметра і, отже, завжди відомо, в якому напрямку необхідно змінювати регулюючий вплив, щоб ліквідувати помилку системи: різниця між заданим і поточним значенням регульованого параметра.
На відміну від звичайних САР, в СЕР невідомо задане значення регульованого параметра. Тому завдання СЕР принципово складніше і полягає в автоматичному пошуку такого значення регулюючого впливу, що забезпечує максимум (мінімум) регульованої величини. На відміну від звичайних САР в СЕР аналіз стану об'єкта в даний момент часу не дозволяє визначити, в якому напрямі слід змінювати керуючий вплив, щоб отримати необхідний результат.
Таким чином, основний процес в СЕР - це автоматичний безперервний пошук, що полягає у зміні регулюючого впливу об'єкта, аналізі результатів цього впливу і визначенні подальшого напрямку зміни вхідного сигналу об'єкта з метою досягнення екстремуму вихідного сигналу - критерію оптимальності об'єкта.
До теперішнього часу розроблено велику кількість екстремальних регуляторів, що відрізн...
