Разработка и исследование структурно-аналитического метода проектирования систем управления и измерения

• Автор: Королева, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 158 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ

ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ТЕРМИНОВ

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ 1. СТРУКТУРНЫЕ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ

МЕТОДЫ В ПРОЕКТИРОВАНИИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

1.1. Структурное проектирование

1.1.1. Этапы проектирования

1.1.2. Постановка задачи структурного подхода при проектировании больших систем

1.1.3. Метод БФР

1.1.3.1. Алгоритм БФР

1.1.3.2. Выбор структуры межблочных связей

1.1.3.3. Алгоритм оптимизации аппаратно-программной реализации блочных функций
1.2. Аналитическое проектирование
1.2.1. Постановка задачи аналитического метода проектирования
1.2.1.1. Постановка задачи синтеза оптимальных динамических характеристик
1.2.2. Анализ существующих методов аналитического проектирования
1.2.2.1. Проектирование программно-аппаратных каналов обработки информации
1.3. Постановка задачи
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 1

РАЗДЕЛ 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО
АППАРАТА СТРУКТУРНО-АНАЛИТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ
2.1. Экстремальные множества с функторной топологией
2.2. Определение меры на экстремальных множествах с функторной топологией
2.3. Определение операций на экстремальных множествах с функторной топологией
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 2
РАЗДЕЛ 3. СИНТЕЗ АЛГОРИТМА СТРУКТУРНОАНАЛИТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
3.1. Принцип структурно-аналитического проектирования
3.2. Общий алгоритм структурно - аналитического проектирования
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 3
РАЗДЕЛ 4. ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ
ИЗМЕРЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
4.1. Структурно-аналитическое проектирование многосвязных систем управления
4.2. Структурно-аналитическое проектирование системы ручного управления продольным движением самолета
4.3. Проектирование структуры системы управления процессом абсорбции-десорбции
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 4
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ТЕРМИНОВ
ТЗ - техническое задание ИИС - информационно-измерительная система БФР - блочно-функциональное распределение САП - структурно-аналитическое проектирование СА синтез - структурно-аналитический синтез ЭМ - экстремальное множество
ЭМФТ - экстремальное множество с функторной топологией
КЭ - канонический элемент
САУ - система автоматического управления
ИВК - измерительно-вычислительный комплекс
САР - система автоматического регулирования
ОА - общий алгоритм
БСОИ - бортовая система обработки информации
УВК - управляющий вычислительный комплекс
РУ - руль управления
РУД - руль управления двигателем
ИУ - исполнительное устройство
АРУ - автоматическое регулирующее устройство
ДУА - датчик угла атаки
ДУС - датчик угловой скорости

Наиболее полно разработан логарифмический метод синтеза линейных САР, предложенный В.В. Солодовниковым [63]. Он состоит из двух основных этапов, абсолютно идентичных этапам в методе
В.Г.Сегалина. Задача решается графоаналитическим способом. Более просто определяются передаточные функции последовательных корректирующих устройств, а для параллельных корректирующих устройств используются специально разработанные номограммы.
Логарифмический метод синтеза обладает наибольшей простотой и наглядностью при решении задачи синтеза САР, благодаря наиболее общей постановке задачи по сравнению со всеми вышеописанными методами.
К недостаткам метода можно отнести следующее:
- сложность синтеза многоконтурных САР, имеющих несколько многоконтурных связей;
- несогласованность энергетического расчета отдельных элементов системы с динамическим расчетом проектируемой системы управления;
- отсутствие однозначной связи между критериями АЧХ системы в разомкнутом состоянии и показателями переходной функции системы;
- невозможность выбора места включения корректирующих устройств исходя из простоты их технической реализации.
Все перечисленные методы синтеза САР обладают такими общими недостатками:
- невозможность синтеза многоконтурных линейных САР (за исключением метода В.Г. Сегалина);
- использование только при расчете систем, работающих в режиме управления (т.е. без учета возмущающих сил, действующих на объект регулирования);