Адаптивні моделі елементів трубопровідної системи

Моделі технологічних об'єктів, побудовані за допомогою регре­сійного аналізу даних, мають досить простий вигляд і зручні в задачах керування.

Але для нестаціонарних об'єктів, якими є об'єкти ТПС, параметри змінюються в часі і, таким чином, через деякий термін, який залежить від степеня нестаціонарності процесу, регресійне рівняння перестає аде­кватно описувати об'єкт, що робить неможливим керування. Щоб уник­нути цього, оцінки параметрів моделі слід безперервно уточнювати. Уточнені в процесі функціонування об'єкту моделі носять назву адап­тивних моделей, і адаптація регресійних рівнянь за даними диспетчер­ської інформації дає можливість використати їх в керуванні нестаціо­нарними процесами транспортування трубопроводами.

Для керування ТПС доцільно використати методику адаптивних систем з ідентифікаторами АСІ, що дозволяють одночасно уточнювати параметри моделі і використовувати її в керуванні ТПС (рис. 6.4).

Y – стабілізоване значення виходу об'єкту;

U – керуюча дія.

Рисунок 6.4 – Структура адаптованої системи керування з ідентифікато­ром.

Концепція АСІ передбачає два стани ідентифікації – стратегічний (ідентифікація в широкому понятті) і оперативний (ідентифікація у ву­зькому понятті). На етапі стратегічної ідентифікації визначається попе­редня інформація про об'єкт: ступінь нелінійності, ступінь нестаціонар­ності, вхідні та вихідні дані і степінь зв'язку між ними, клас моделі і її адекватність реальному процесу. Стратегічна ідентифікація здійснює­ться поза контуром, тобто до підключення моделі в контур керування, припускаючи, що побудована модель залишається незмінною. Вклю­чення стратегічного ідентифікатора в АСІ пов'язане з необхідністю пе­ріодично перераховувати ті чи інші характеристики моделі в зв'язку зі зміною об'єкту.

Оперативний ідентифікатор зв'язаний з біжучою оцінкою параме­тру моделі. Для нього вихідною інформацією є модель, вироблена в стратегічному ідентифікаторі, і набір статистичних даних по результа­там вимірів входу і виходу об'єкту.

При побудові таких елементів ТПС, як перекачувальні станції (ПС) і ЛД, на етапі стратегічної ідентифікації будується регресійне рів­няння об'єкту у вигляді

.

Далі вираховуються оцінки його параметрів a_i, досліджуються зв'язки між входом і виходом об'єкту і аналізується значимість факторів у від­повідності з методами, описаними нижче.