Автоматизированный синтез алгоритмических структур систем управления

• Автор: Рогов, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава I. Литературный обзор и анализ проблемы
1.1. Выделение исследуемой проблемы
1.2. Определение понятий и аспекта исследования
1.3. Методики представления структур систем управления
1.4. Способы задания алгоритмической структуры системы управления
1.5. Синтез и анализ структуры
1.6. Постановка задачи исследования
1.7. Выводы к главе I
Г лава II. Методика синтеза и анализа алгоритмических структур систем управления
2.1. Описание алгоритмических структур граф-схемами
2.2. Формализация синтезирующей системы
2.3. Правила стыковки связей
2.4. Формализация типов информации
2.5. Декомпозиция графа реализаций
2.6. Краткое описание методики
2.7. Выводы к главе
Глава Ш. Ядро системы проектирования алгоритмических структур
3.1. Структура программного комплекса
3.2. Редактор графовых схем
3.3. Программа синтеза
3.4. Подсистема анализа графов
3.5. База граф-схем
3.6. Редактор правил подстановки
3.7. Подсистема загрузки и сохранения правил и графов
3.8. Выводы к главе III
Глава IV. Проектирование алгоритмической структуры системы управления технологическим процессом
4.1. Формализация типовых задач и процедур
цифрового управления
4.2. Описание установки каталитического риформинга
4.3. Описание процесса каталитического риформинга
4.4. Выделение параметров процесса и функций системы управления
4.5. Синтез алгоритмической структуры для первого реактора
4.6. Синтез алгоритмической структуры для второго реактора
4.7. Выводы к главе IV
Выводы по работе
Список литературы
Акты внедрения

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время, при автоматизации технологических процессов (ТП) в химической промышленности все более широкое распространение получают системы управления, построенные на базе микропроцессорной технике и управляющих вычислительных машин /1,2/. Основные функции таких систем управления реализуются программными средствами. При этом, одна управляющая машина может заменить функции многих локальных регуляторов. В практике проектирования, системы управления, реализующие функции управления технологическим процессом посредством программно реализованных модулей управления, называют цифровыми системами управления /3,4/.
Цифровые системы управления строятся из программных модулей, которые реализуют по заданному алгоритму некоторую задачу управления, и называются алгоритмическими модулями. Используется также термин управляющая процедура. Алгоритмические модули, связанные в системе управления по информации и логическим порядком исполнения, образуют алгоритмическую структуру. Вопросы, связанные с постановкой задач управления для цифровой системы управления, выбором алгоритмических модулей и разработкой алгоритмической структуры, составляют этап алгоритмизации системы управления /5/.
Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) являются динамическими системами с быстро изменяющимися характеристиками. Процесс их разработки связан с проведением целенаправленной структуризации, которая состоит в декомпозиции системы управления на элементы, представляемые затем в виде алгоритмических модулей. При этом каждый модуль должен иметь четко выраженное целевое назначение и описываться входными и выходными связями /6/.
Проектирование автоматизированных систем управления (АСУ) технологическими процессами, с учетом сложности проектных процедур, предполагает необходимость формализации этапов проектирования. Формализация этапов проектирования систем управления и,в частности, этапа синтеза алгоритмической структуры системы управления имеет большое значение при массовом создании АСУТП при участии специалистов различной квалификации. Процесс синтеза должен обеспе-

2.1. Описание алгоритмических структур граф-схемами.
Важным аспектом структурного синтеза является формулировка объекта исследования — абстрактной структуры. В данной работе объектом исследований является алгоритмическая структура системы управления на макроуровне. Алгоритмическую структуру можно представить состоящей из трех составляющих:
1. Данные (или элементы информации)
Данные - это любая информация, поступающая в систему, выдаваемая системой, находящиеся внутри системы управления и необходимая для выполнения функций системы управления. В системе управления информация имеет различную форму представления. Варианты представления данных в системе задаются множеством Т=ДУ}, у=1
2. Процедуры (или алгоритмы)
Процедура реализует преобразование информации в предписанной последовательности. Процедура имеет входы и выходы, соответствующие общепринятому понятию программного входа и выхода. Весь ИМеЮЩИЙСЯ Набор Процедур Объединяется В МНОЖеСТВО А={Ц|}, )=1
3. Алгоритмические задачи и комплексы
Совокупность действий и данных, направленных на решение конкретной задачи в системе управления, будет называться алгоритмической задачей (или просто задачей). В простейшем случае задача может решаться одной процедурой. Тогда термины задача и процедура совпадают. Обычно, задача решается в результате реализации комплекса процедур.
Алгоритмический комплекс представляет собой взаимосвязанный и взаимодействующий набор процедур, данных и задач. Взаимосвязь означает, что процедуры и задачи обмениваются данными, а взаимодействие означает, что процедуры и задачи выполняются в некоторой логической последовательности. Задача, включенная в другую более сложную задачу, называется подзадачей. В общем случае задача