Микропроцессорные системы управления и распознавания для агротехнологий

Микропроцессорные системы управления и распознавания для агротехнологий

Автор: Ерков, Аркадий Александрович

Шифр специальности: 05.13.06

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2005

Место защиты: Москва

Количество страниц: 297 с. ил.

Артикул: 3309778

Автор: Ерков, Аркадий Александрович

Стоимость: 250 руб.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Современное состояние теории, средств и методов автоматизации, компьютеризации технологических процессов сх производства.
1.1. Особенности технологических процессов и
микропроцессорные системы управления
1.2. Алгоритмы САУ для управления технологическими процессами
для объектов с малым транспортным запаздыванием.
1.2.1. Трегуляторы позиционного типа .
1.2.2. ПИД регуляторы, самонастройка и адаптация
1.3. Особенности управления, связанные с переменной структурой объектов,
а также с большим транспортным запаздыванием .
1.3.1. Вопросы разработки АСУТП для объектов с большим запаздыванием .
1.3.2. Управление объектами с переменной структурой
1.3.3. Факторы изменяющие структуру объекта и системы управления
1.4. Вопросы исследований и построения моделей и алгоритмов для разработки САУ технологическими процессами сельскохозяйственного назначения
1.5. Класс систем управления с большим потоком входной информации .
1.6. Архитектура САУ на базе микропроцессоров и микроЭВМ
1.6.1. Архитектура и компоненты серийных регуляторов на базе микроконтроллеров
1.6.2. Архитектура и компоненты САУ на базе микро ЭВМ.
1.6.3. Архитектура распределенных САУ
1.7. Цель и задачи диссертации
2. Анализ систем с переменной структу рой
2.1. Вопросы теории систем с переменной структурой .
2.1.1. Математическая постановка задачи
2.1.2. Разновидности систем с переменной структурой .
2.1.3. Разбиение фазового пространства на структурно независимые области
2.2. Декомпозиция САУ с переменной структурой посредством принципа разделения на систему оценивания и САР
2.3. Переходные процессы при изменении структуры объекта и алгоритма управления
2.4. Аппроксимация областей структур в пространстве состояний, признаки идентификации
2.5. Разновидности систем управления с идентификатором структур
2.6. Общие вопросы построения идентифицирующих
распознающих автоматов .
Выводы по Главе 2
3. Методы построения признаков идентификации структур.
3.1 .Дискриминантные методы
3.2.Неаддитивные методы непараметрической аппроксимации
Метод логических потенциалов
3.3. Модель полюсника в задаче аппроксимации идентифицирующей функции
Спектр аппроксимирующих функций и сходимость метода потенциалов .
3.4. Практическое использование метода логических потенциалов в САУ .
3.4.1. Обнаружение и идентификация объектов по их текстурным
признакам
3.4.2. Метод логических потенциалов в задаче идентификации процессов .
3.4.3. Выделение признаков виброакустического сигнала
3.4.4. Задача аппроксимации спектров и потенциальные функции
3.4.5 .Уравнение Фрсдгольма в задаче синтеза САУ распределенным
объектом .
Выводы по Г лаве 3
4. Синтез САУ с переменной структурой на логическом уровне.
4.1.Абстрактные автоматы и идентификация структур. Задача построения
идентифицирующего автомата .
4.2. Алгоритм идентификации структуры на основе таблиц решений ТР
4.3. Алгоритм синтеза решающего дерева по ТР
4.4. Информационный подход к отбору признаков
4.5. Упрощенные критерии информативности признаков
4.6. Близость упрощенных критериев к информативности.
4.7. Характерные особенности поведения алгоритма древовидного типа
при идентификации структуры АСУ
4.8. Синтез САУ с переменной структурой на базе микропроцессоров
4.9. Методика и примеры построения САУ с переменной структурой
Выводы по Главе 4
5. Моделирование объектов и проектирование САУ на базе однокристальных
мнкро ЭВМ.
5.1. Математическое и компьютерноеоделирование объектов и САУ .
5.2. Аналитические и численные модели процессов и элементов АСУТП.
5.2.1. Двигатель постоянного тока
5.2.2. Модель нагрева одноемкостного объекта.
5.2.3. Модель нагрева распределенного объекта.
5.2.4. Модель процессов в кормоподготовителе.
5.2.5. Модель тепломассообменных процессов в пастеризаторе
5.2.6. Модель процесса изменения влажности в помещении .
5.3. Цифровая микропрогаммная реализация регуляторов
5.4. Обработка и фильтрация измерений
5.5. Алгоритмы идентификация объектов, адаптации и
самонастройки регуляторов
5.6. Моделирование и управление некоторыми многомерными объектами . 2 Выводы по Главе 5
6. Особенности и реализация микропроцессорных САУ с переменной структурой.
САУ для объектов с большим транспортным запаздыванием
6.1. Системы управления со статической моделью объекта
6.2. Погодный компенсатор для водяного отопления помещений
6.2.1. Алгоритм адаптации компенсатора
6.3. САУ с предиктивной моделью объекта.
6.4. Каскадная система управления отоплением теплиц .
6.5. Экстремальный регулятор оптимизатор
6.6. Пастеризатор с компенсацией и рециркуляцией
6.7. Взаимосвязное управления технологическими процессами
брагоректификации.
Системы управления с переменной структурой.
6.8. Принципы построения САУ с переменной структурой
6.9. Системы управления отоплением и приточной вентиляцией.
6 Динамическая модель нагрева объекта с переменной структурой
6 АСУТП для блочных теплиц .
6 САУ с переменной структурой для холодильных установок .
Выводы по Главе 6 .
7. Управляющие микроконтроллеры и компьютерные технологии в САУ
сельскохозяйственного назначения.
7.1. Схемные решения и компоненты управляющих микроконтроллеров
7.2. САУ с микроконтроллерами и ПромЭВМ для сложных
задач управления
7.2.1. Архитектура САУ на базе микроконтроллеров и ПромЭВМ
7.2.2. Унифицированная серия приборов для многоканальных САУ
7.2.3. Информационно управляющие сети микроконтроллеров
7.2.4.Распределенная управляющая сеть микроконтроллеров
7.2.5. Применение локальных сетей ЭВМ для управления
в реальном времени
7.2.6. Удаленные сети и АСУТП.
7.3. Программное обеспечение САУ технологическими процессами
7.3.1. Программы микроконтроллеров для реализации регуляторов и
идентификации объектов
7.3.2. Программное обеспечение ПромЭВМ.
7.3.3. Программная система для управления технологическими процессами I.X
7.3.4. Открытая программная система для АСУТП под i.
7.4. Управляющая сеть микроконтроллеров для теплиц
7.5. Аппаратное и программное обеспечение САУ спиртовым цехом
7.6 Управляющая сеть контроллеров ампульного цеха .
Выводы по Главе 7
8. Техникоэкономическая оценка эффективности применения
микропроцессорных АСУТП .
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Литература


Это приводит к ухудшению режимов выращивания, снижению урожайности и увеличению потребления энергии. Вопросы разработки АСУТП для объектов с большим запаздыванием. В отличие от теплиц, к достаточно компактным объектам относятся кормоприготовители пастеризаторы и другие подобные объекты. В этих объектах обычно контролируется однадве величины, содержатся один два исполнительных органа, несколько датчиков и механизмов Л. Регулируемые объекты для данного класса процессов обычно содержат три и более режима работы включение, выход на режим, оптимизация производительности, выключение и пр В каждом из режимов управление производится по специальному алгоритму. Таким образом здесь, как правило, имеется САУ с переменной структурой. В пастеризаторах время транспортного запаздывания определяется времением протекания продукта через теплообменник или облучатель. На процесс регулирования влияют скачкообразные изменения температуры сырья на входе облучателя. В кормоприготовителе запаздывание определяется временем поступления сырья от лотка до дробильной установки. Так как, несмотря на конструктивные ухищрения, транспортное запаздывание велико, применение ПИД регуляторов также приводит к плохим динамическим и технологическим свойствам установки. Многие из исследований по автоматизации производственных процессов в сх исследуют и оптимизируют ПИД регуляторы, не смотря на то, что никакой оптимизацией их настроек нельзя добиться удовлетворительного регулирования в условиях большого транспортного запаздывания и скачкообразных возмущений со стороны внешних и внутренних факторов. Это установлено еще в фундаментальной работе по автоматизации защищенного грунта Л 1 экспериментально и дано теоретическое обоснование этого факта Л 1, Л1 . Кроме того, в работах по автоматике взаимоотношение настроек ПИД и ПИ регуляторов и величины транспортного запаздывания рассмотрены достаточно подробно Л 1 и из них также вытекает непригодность непосредственного применения ПИД и ПИ регуляторов для управления объектами с большим транспортным запаздыванием. Так, применяемые в тепличных комбинатах САУ в0, С0 или Р, построенные по типовым схемам ПИ и ПИД регуляторов Рис. Л2 . Кроме того, управление температурой и влажностью за счет вентилирования осуществляется в этих системах вручную, несвязно с отоплением. При этом не учитывается ряд факторов, отрицательно влияющих на качественное управление микроклиматом блочных теплиц. Это одна из сложных задач автоматизации. Данный тип объекта управления, является многомерным. Рис. Блок схема водяного отопления с САУ на основе И ИД регулятора. Температура и влажность окружающей среды. Скорость ветра. Солнечная радиация, досвет. Осадки. Температура воды в контуре обогрева, температурный и гидравлический режим в магистралях котельной. Процесс полива и сопутствующие ему факторы. Состояние кровли системы отопления, объем зеленой массы. Состояние исполнительных механизмов электроприводы задвижек, клапанов, форточек и пр. Каждый из факторов влияет на баланс тепла и влагосодержания в статике, а также в динамике, на надежность и качество работы системы автоматического регулирования температурой и влажностью. Большое транспортное запаздывание системы водяного обогрева, люфт электропривода смесительного клапана, большая пространственная протяженность теплицы, приходящаяся на один контур обогрева , приводят к неравномерности температурного поля теплицы , замедленной реакции на климатические и др. Происходит перерасход энергии и многочисленные нарушения теплового режима Л1, Л. Для объектов с существенным временем запаздывания ю Ш 0. Смита. Применение сложных законов регулирования частично обусловлено техническими возможностями. Использование современной компьютерной и микропроцессорной техники снимает вопрос реализации сложных алгоритмов регулирования. Совместное использование предикторов с компенсаторами позволяет получить высокое качество управления. Однако при их реализации на микропроцессорах требуется разработать соответствующий экономичный численный алгоритм.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.253, запросов: 244