Sistem de Reglare a Debitului

Interesul pentru teoria modelării şi identificării nu a izvorât numai din necesitatea îmbunătăţirii performanţelor sistemului, dar şi din dorinţa inginerilor de exploatare, din industriile de procese, de a dobândi o cunoaştere mai bună a anumitor instalaţii cu scopul de a obţine un control îmbunătăţit şi astfel de a micşora cheltuielile de exploatare sau de a mări eficienţa. Modelele pot fi găsite în multe domenii de observare umană, ca fizica, biologia, astronomia, tehnica, economia, sociologia şi psihologia, dar cea mai mare atenţie se va acorda asupra domeniilor tehnice, şi anume prin faptul că metodele de proiectare sunt însoţite de un procedeu tehnic pentru identificarea sistemelor, analiza de frecvenţă. Acest procedeu face posibilă determinarea exactă a funcţiilor de transfer.

Această activitate a condus la o fertilizare reciprocă cu ştiinţele tehnice şi acum culminează în dezvoltarea unei teorii matematice generale a sistemelor aplicabilă la sisteme de orice tip, fie social-economice, fie fizico-tehnice.

Obiectivul principal al modelării şi identificării unui proces este că plecând de la un proces stohastic cu structură şi comportament necunoscut să fie construit şi să fie determinat un model matematic, care să fie adecvat procesului într-un sens bine definit.

Sarcina lucrării

1. De ales procesul tehnologic.

1.1 De descris procesul tehnologic respectiv şi de prezentat schema funcţională al procesului tehnologic.

1.2 De prezentat modelul matematic al procesului tehnologic.

1.3 De prezentat funcţia de transfer al procesului.

1.4 De ales şi de dat valorile coeficientului de transfer respectiv şi constantelor de timp respective.

2. De efectuat simularea pe calculator în pachetul de programe MATLAB a sistemului şi de obţinut funcţiile de tranfer respective, în cazul cînd la intrarea se aplică semnalul treaptă unitară.

3. Utilizând blocul System ID Blocks de efectuat identificarea funcţiei de transfer al modelului, identificarea de efectuat utilizând blocurile ARMAX, ARX, OE, BJ. În cazul efectuării identificării proceselor tranzitorii obţinute de compartat şi de analizat cu procesul tranzitoriu obţinut din cadrul punctului 2. De ales modelul identificat care a dat cele mai bune rezultate.

4. De efectuat transformarea modelului discret obţinut în model continuu.

5. Pentru modelul continuu obţinut de analizat stabilitatea utilizând metodele : Routh, Hurwitz, Nyquist.

6. De obţinut distribuţia polilor şi zerourilor pe planul complex al modelului respectiv.

1 Introducere în teoria Modelarii şi Identificării

1.1 Introducere

Identificarea sistemelor are ca obiect de studiu modelarea proceselor/sistemelor dinamice obţinute din cadrul experimentului, iar prin modelare se înţelege construcţia şi determinarea unui model matematic al unei identităţi (cutia neagră). Un model matematic este o relaţie matematică care descrie cu un anumit grad de precizie funcţionarea identităţii studiate. Modelele matematice cu care se operează în cadrul modelării şi identificarii sunt bazate pe conceptele de ecuaţii diferenţiale. Construcţia modelelor de identificare se bazează pe datele experimentale furnizate de la cutia neagră.

X Y

Fig.1.1. Modelul de indentificare.

Modelarea şi identificarea se utilizează în diferite modele ca recunoaşterea formelor, prelucrarea semnalelor, prognoza şi diagnoza defectelor. Modelarea şi identificare se bazează pe 3 concepte fudamentale:

1. Modelul matematic;

2. Semnalul de stimul;

3. Metoda de identificare.