Разработка принципов моделирования систем и оптимальных алгоритмов управления для процесса производства алюминия

• Автор: Изимов, Мирбулат Утесович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 138 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ МНЭГОСВЯЗНЫМИ

ОБЪЕКТАМИ.

1.1. Анализ методов синтеза СУ сложными многосвязными объектами

1.2. Математические методы оптимизации процессов электролиза

1.3. Топологический метод синтеза сложных систем

1.4. Постановка задачи разработки принципов моделирования систем и оптимальных алгоритмов управления для процесса производства алюминия

2. СИНТЕЗ КОМПОНЕНТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ЭЛЕКТРОЛИЗА.

2.1.1 Принципы системного подхода в моделировании систем

Сграф процесса электролиза

2.3. Обоснование выбора регрессионной модели количества выливаемого металла.
2.4. Синтез компонент системы управления процессом электролиза методом цепных дробей.
2.5. Синтез компонент системы управления процессом электролиза методом структурных чисел.
3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ПЮЦрОООМ ЭЛЕКТРОЛИЗА.
3.1. Моделирование систем управления сложными объектами.
3.2. Анализ современных пакетов обработки данных и проектирования систем автомаптческот управления
3.3. Обработка эксперзшентальных данных.
3.4. Компьютерное моделирование систем управления процессом
электролиза.
Выводы.
4. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬМЬСХ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОЦЕССА ПРИЗВОДСГОА АЛЮМИНИЯ
4.1. Параметрыеская оптимизация решения задач управления.
4.2. Выбор ограничений при проектировании систем управления 1 гро1 лессом
производства алюминия.
4.3. Разработка алгоритмов поиска оптимальных параметров
процесса производства алюминия
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


ГЪ теме диосфтаций опубликовано работ, в том числе 7 статей, 6 тезисов докладов. При синтезе системы управления исследователь должен получить математическую модель системы и затем реализовать эту модель. Под сложной понимают систему, состоящую га закономерно объединенных в единое целое конечного числа частей, которые можно рассматривать как отдельные подсистемы [, ]. Взаимосвязанные подсистемы обладают нестащюнарными свойствами, содержат нелинейные элементы и подвергнуты действию большого числа случайных возмущений. Перечисленные признаки могут проявляться в той или иной системе по-разному и не обязательно должны присутствовать в каждой из систем Пштому выбор метода исследования сложных систем, в первую очередь, зависит от конкретной поставленной задачи и структуры самого объекта. В работе [] рассмотрен синтез сташстически оптимальных сложных дин&дгческих систем алгоритм! М методом. СУ, определение взаимосвязи отдельных подсистем. Вопросы алгоритмического синтеза в области нелинейных СУ рассмотрены в работе [], в которой многомерные системы в теории синтеза были выделены в определенный класс. Академиком ГЬнтрягиным Л. С. разработан математический аппарат теории классического вариационного исчисления, который позволил найти решения ‘^классических’' задач. К которым можно отнести задает синтеза СУ с учетом ограничений ка управления, фазовые координаты и граничные условия. Принцип максимума ГЪнтрягина наиболее широко применяется в задачах формирования оптимальных про1рамм управления, который позволяет установить качественные особенности оптимальных управлений и является основой для построения ряда методов оптимизации. Важное место в теории оптимальных систем (а значит и их синтеза) занимает метод дгшамического програмкпфования, основанный на общей идеи оптимальности и применении способа последовательной оптимизации с помощью найденных Р. Веллманом рекуррентных аюшошеннй. Методики, опирающиеся на классические методы оптимизации, описаны достаточно широко. Наиболее панно теоретические и прикладные вопросы методов синтеза отвальных систем управления изложены в работах [, ,, , , , , , ]. Ифамєтрический синтез проводится при большом числе заранее заданных параметров объекта и системы управления и ггредгюлаїаегг выбор только ограниченного числа варьируемых параметров. Проекті-грование сложных многомерных многосвязных систем большой размерности является чрезвычайно сложной задачей. Ьіюбходимость компактного описания многомерных систем потребовала применения или разработки новых методов, которые обладают наглядностью, возможностью структурных исследований, а также позволяют снизить трудозатраты при синтезе систем. Традигщонные методы проектирования плохо формализованы, в основном ориентированы на принятие некоторой части решения проекпфорлтщком, предполагают большой объем вынистпггельных операций и имени низкую точность, что ограничивает применение их при синтезе сложных систем [. Работы, связанные с разработкой новых машинно-ориеннфованных методов синтеза САУ, особенно интенсивно проводились в последнее время. Быков Ю. М предложил методы по расчету информационных подсистем []. В работах В. И Зубова, В. М. Есипова используются прямые корневые методы при машинном синтезе систем, А А Вавилов, В. И Анисимов, Г. Кеиипг, НФ. Ильинский, Ю. Н Алпатов предложили оригинальные тоиолої ические методы исследования сложных систем [2, , , , ]; А М. Сутилин, Т. М Райцин изучали возможности использования фафов для анализа и синтеза автоматических систем [, ]; ИА Орурк выполнил ряд исследоваштй по методам ошимюации нелинейных систем, основанных на обобщенных характфистиках и вариационных методах с использованием нелиншного программирования [], под руководством ВВ. Солодовникова выполнен цикл работ по спектральному и интфполяїшоїшому методам [], им же предложен ‘"принцип сложности ’ для анализа сложности иссихедуемых систем []; под руководством Г. С. 1 Іхартишвили был вьпюлнен комплекс исследований по созданию фуппы методов анализа и синтеза автокхашчсских систем []; Г.