Структурная и параметрическая идентификация комплекса. Структура математической модели технологического комплекса сгущения определяется прежде всего результатом системного анализа комплекса как управляемого

Структура математической модели технологического комплекса сгущения определяется прежде всего результатом системного анализа комплекса как управляемого объекта, выбранным способом идентификации и целью использования математической модели.

Обычно, а в качестве конечной цели идентификации технологического комплекса рассматривается использование математической модели для синтеза системы управления. В этом случае наиболее рациональным способом идентификации выбирается представление элементов технологического комплекса в виде матрицы передаточных функций по основным каналам управления и возмущений.

Наиболее значимые каналы управления и возмущений на которых основывается структура и объем модели комплекса (элемента комплекса) определяются результатами анализа комплекса как управляемого объекта (п. 1.1.3).

Алгоритмическая структура математической модели технологического комплекса сгущения представлена на рис 1.10.

Алгоритмическая структура отражает связи входных управляющих (расхода коагулянта ΔQ_p, площади поперечного сечения разгрузочного отверстия сгустителя ΔS_pи частоты вращения привода насоса сгустителя Δn_Н) и возмущающих (объемный расход пульпы в сгуститель ΔQ_п и расхода твердого с пульпой Q_т) воздействий с выходными параметрами сгущения (объемным расходом пульпы со сгущенным продуктом и сливом , расходом твердого со сгущенным продуктом и сливом и уровнем ожиженной постели ).

Рис. 1.10 Алгоритмическая структура математической модели технологического комплекса сгущения.

Радиальный сгуститель по различным каналам связи может быть идентифицирован передаточными функциями инерционного звена первого порядка с запаздыванием

; (1.10)

K_𝑖, T_𝑖, τ_𝑖 - передаточный коэффициент, постоянная времени и время запаздывания сгустителя по – тому каналу связи.

Такое представление достаточно для моделирования технологических комплексов при инженерных расчетах автоматических систем регулирования. Для повышения точности идентификации могут быть использованы звенья более высоких порядков.

В этом случае параметрическая идентификация технологического комплекса сгущения сводится к определению численных значений параметров (, , ) передаточных функций комплекса по различным каналам связи.

Для реализация этого важного этапа идентификации необходимо также знать технические, конструктивные и технологические особенности идентифицируемого технологического комплекса и элементов, входящих в его состав.

При параметрической идентификации можно использовать различные виды информации (априорную, апостериорную), полученную из библиографических источников о результатах исследований комплексов и отдельных элементов, подобных идентифицируемой. Можно также использовать результаты промышленных, полупромышленных и лабораторных экспериментов.

Аналитические методы параметрической идентификации позволяют учитывать в параметрах передаточных функций конструктивных, технических и технологических особенностей объекта идентификации.

Эти методы основаны на использовании закономерностей физико-химических процессов, протекающих в объекте, уравнений материальных и энергетических балансов, уравнений термо и гидродинамики и т.д.

Основным информационным материалом для расчета коэффициентов передачи сгустителя по различным каналам служат качественно-количественная схема конкретного технологического комплекса и технические характеристики сгустителя и элементов его.

; (1.11)

Где , - величины входных и выходных параметров по – тому каналу связи, взятых из качественно-количественной схемы комплекса.

При этом величина выходного параметра формируется как сумма приращений его от нескольких входных параметров с учетом весовых коэффициентов влияния каждого входного параметра на рассматриваемый выходной параметр

; (1.12)

Где – коэффициент передачи по – тому каналу связи;

- весовой коэффициент влияния на , причем, ;

Величина и определяются, в основном, по экспериментальным переходным характеристикам, полученным для идентичных сгустителей.