Введение к работе
Актуальность темы. Современный этап развития промышленного производства характеризуется широким внедрением высокоэф?ектив-шх АСУ ТП. Автоматизация процесса управления, опирающаяся на применение вычислительной техники, предполагает разработку средств іетодического, алгоритмического и программного обеспечения, по-толяюиих решать типовые задачи.
Все возрастающую роль в современных АСУ ТП играют дискрет-ше алгоритмы управления, что обусловлено их достоинствами, к чис-іу которых относятся программный способ реализации закона управ-іения, многоканальность, широкие возможности осуществления раз-шчных способов коррекции. Использование дискретных устройств і системах автоматизации технологических процессов расширяет их >ункпионалыше возможности, а также позволяет применять новые редства представления и хранения информации.
В связи с переходом к дискретным алгоритмам управления не-рерывными технологическими процессами, важной задачей становится :сследование динамических свойств и эффективности дискретно-не-рерывннх систем управления (ДНСУ). Основными факторами, обусло-ившими существование и развитие ДНСУ, являются дискретный ха-актер информации о технологическом процессе, дискретный харак-ер управляющих воздействий и сигналов информационного обмена,
также широкое применение в системах автоматизации различных игровых устройств.
При проектировании АСУ необходимо проводить большой объем абот по их анализу и синтезу, что требует значительных затрат ремени и средств. Автоматизация Процедуры синтеза позволяет су-ественно сократить сроки проектирования, что является зсіфектив-нм путем повышения производительности инженерного труда, улучення качества разработок. Активное проведение исследований в бласти синтеза дискретных алгоритмов управления свидетельствует
пристальном внимании разработчиков к данной проблеме, однако яду вопросов методического и прикладного характера не уделяется , олкного внимания. Исходя из вышеизложенного, разработка мето-яческого и программного обеспечения автоматизированного синтеза ПСУ является актуальной нзучно-технической проблемой.
- A -
Цель работы. Целью настоящей работы является разработка методического и програшного обеспечения автоматизированного параметрического синтеза ДНСУ и использование его как инструмента исследования эффективности систем различной конфигурации.
Достижение поставленной цели включает следующие основные этапы: I). анализ проблемы математического описания ДШУ; 2). pas работку алгоритмического обеспечения автоматизированного синтеза ДНСУ; 3). представление разработанных алгориилов в виде комплекса программных средств; 4). анализ эффективности ДНСУ с различными структурами дискретных алгоритмов; 5). сравнительный анализ эффективности СУ с типовыми непрерывными и дискретными алгоритма/ли; 6). разработку комплекса вопросов, связанных с применением метода кратных корней характеристического уравнения замкнутой системі, для синтеза систем с непрерывными и дискретными алгоритмами упраї ления.
Методы исследования. Основными инструментами теоретических исследований являются методы теории функций комплексного переменного и теории автоматического управления. Для решения прикладных задач применялись метода оптимизации и вычислительные методы линейной алгебры.
Научная новизна работы.
-
Обоснована и решена проблема математического описаная ДЕ
-
Разработана методика автоматизированного параметрическогс синтеза ДНСУ, включающая:
формулировку критериев автоматизированного синтеза;
обоснование принципов построения расчетной схемы решения задачи;
определение структуры комплекса программных средств в виде набора функциональных алгоритмических модулей.
-
Разработан пакет прикладных програш, реализующий предложенную методику синтеза ДНСУ.
-
Доказана возможность применения метода кратных корней для решения задач параметрического синтеза систем о алгоритмами управления непрерывного и дискретного типа.
Практическая ценность и реалізашя результатов работы.
Разработанный пакет прикладных програм.! позволяет автоматизировать процедуру синтеза алгоритмов управления в системах с дискретными управляющими устройствами, исходя из математической модели технологического объекта и вида возмущающих воздействий. Это обстоятельство может оказаться полезным для сокращения сро- . ков проектирования промышленных систем, улучшения качества разработок. Кроме того, проведенные исследования эффективности ДНСУ различной конфигурации позволяют существенно упростить процедуру поиска оптимального решения. Эффективность предложенной методики синтеза дискретных алгоритмов подтверздается примерами решения ряда практических задач. Разработанный на её основе пакет прикладных програмі применялся при создании nporpaf.MHoro обеспечения систем непосредственного цифрового управления m электровакуумных печах (Московский электродный завод), а также при создании программного обеспечения микропроцессорной системы лазерной установки (ШО ЛАЗІЮ).
Апробация. Основные результаты диссертационной работы докладывались на научно-технической конференции МЭИ (г.Москва, 1988 г.); на IX Всесоюзной конференции по планированию и автоматизации эксперимента в тучных исследованиях (г.Москва, 1989 г.); на ІУ Всесоюзной конференции по перспективам и опыту внедрения статистических методов в АСУ Ш (г.Тула, 1990 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, состоящего из 106 заименований, двух приложений. Обпий объем диссертации состав-тоет 176 страниц, в тем числе 140 страниц основного текста, включающего 16 рисунков и 14 таблиц.