Разработка методики, алгоритмов и комплекса программ автоматизированного синтеза многосвязных систем цифрового управления

• Автор: Козенко, Иван Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава Е АНАЛИЗ МЕТОДОВ, АЛГОРИТМОВ И СРЕД СИНТЕЗА И МОДЕЛИРОВАНИЯ МНОГОСВЯЗНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОМЕРНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
1.1 Анализ многосвязных технологических объектов управления
1.2. Подходы к расчету многосвязных ЦСУ
1.3. Алгоритма синтеза автономно-инвариантной системы управления
1.4. Этапы синтеза математической модели многомерного объекта
1.5. Анализ существующих методик и сред синтеза многосвязных систем
управления
1.6 Выводы
Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СИНТЕЗА И МОДЕЛИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ЧАСТИ МНОГОСВЯЗНЫХ СИСТЕМ
2.1. Синтез структуры передаточных функций автономных компенсаторов
2.1.1. Разработка алгоритма символьного формирования структуры определителя матрицы
2.1.2. Алгоритм синтеза структуры передаточных функций автономных компенсаторов в символьном виде
2.2. Разработка методики численного расчета выхода элементов управляющей части многосвязных цифровых систем управления
2.2.1. Математическое описание методики численного расчета выхода элементов управляющей части
2.2.2. Итерационный алгоритм методики численного расчета выхода элементов управляющей части
2.3. Выводы
Глава 3. КОМПЛЕКС ПРОГРАММ РАСЧЕТА, МОДЕЛИРОВАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ АвИнЦСУ
3 Л. Подсистема расчета многосвязной системы управления
3 Л Л. Синтез математической модели многомерного ОУ
ЗЛЛЛ. Математическое описание многомерного ОУ в дискретной и непрерывной форме, формулы пересчета
ЗЛЛЛ. Формирование базы данных экспериментальных значений
3.1.1.3. Формирование структуры взаимосвязей и моделей каналов ОУ
3.1.2. Синтез управляющей части системы регулирования
3.2. Подсистема моделирования и реализации многосвязных систем управления
3.2.1. Информационная подсистема
3.2.2. Подсистема конфигурирования УСО
3.2.3. Управляющая подсистема
3.3. Выводы
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ, АЛГОРИТМОВ И КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ РАСЧЕТА И МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ЧАСТИ АвИнЦСУ НА ПРИМЕРЕ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА АММИАКА И РЕКТИФИКАЦИИ
4.1. Исследование алгоритма и ПО автоматизированного синтеза структуры передаточных функций автономных компенсаторов двух-, трех- и четырехмерных связных объектов
4.2. Исследование алгоритма проверки реализуемости АвИнЦСУ
4.3. Исследование работоспособности методики расчета выходов автономных компенсаторов
4.4. Анализ расчета автономной цифровой системы управления и эквивалентных объектов
4.5. Моделирование АвИнЦСУ и инвариантных компенсаторов возмущений на основе разработанной методики и алгоритмов
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ. Копии актов об использовании результатов работы

где в (m+d+N-1 ) - вектор оценок параметров модели ОУ; *P(m+d+N) - матрица экспериментальных значений входа и выхода ОУ; yT(m+d+N) - вектор экспериментальных значений выхода ОУ ; m, d - порядок и число тактов запаздывания модели объекта; N - объем выборки.
в (k+1 )= в (к)+у(к)-[у(к+1 )-У (к+1 )• в (к)], (1.14)
у(к)=Р(к+1 )-р(к+1 )=[ 1/(]/т(к+1)Р(к)-|/(к+1 )+l)]-P(k)vj/(k+l), (1.15)
Р(к+1)=[1-у(к)-¥т(к+1 )]-Р(к), (1.16)
где ¥(к+1) - вектор экспериментальных значений входов и выходов ОУ; у(к) - вектор коррекции; I - единичная матрица; к - номер такта квантования;
- обобщенный метод наименьших квадратов (ОМНК) и его рекуррентная форма (РОМНК);
- метод максимального правдоподобия (ММП);
- байесовские оценки;
- оценивание параметров с помощью фильтра Калмана;
- метод стохастической аппроксимации (MCA) [143];
- метод осредненных невязок (МОН) и др.
Использование этих методов возможно при выполнении ряда условий, которые обеспечивают несмещенность, эффективность и состоятельность оценок [137]:
- модель объекта управления представлена моделью с аддитивным шумом вида: уп=/(хп, А)+4П;
- шум нормально распределен;
где у - выходная переменная; хп - вектор наблюдаемых входных переменных; n, к -номер наблюдения; А - вектор неизвестных параметров; А - оценка вектора неизвестных параметров; çn - вектор ненаблюдаемых помех.
Динамическая модель канала управления или возмущения с запаздыванием в непрерывном виде может быть представлена дифференциальным уравнением п-рядка:

или соответствующей ПФ: