Исследование и разработка машинно-ориентированного описания и алгоритмов анализа сложных линейных систем управления

• Автор: Тихонов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 240 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ

1. МОДЕЛИ И ЗАДАЧИ АНАЛИЗА СЛОЖНЫХ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

1.1. Сложные системы управления и особенности их описания

1.2. Форш представления моделей сложных линейных систем управления и их компонентов

1.3. Обзор средств построения машинных моделей и методов анализа сложных систем управления

1.4. Задачи анализа сложных линейных систем управления, решаемые в диссертации

Основные результаты и выводы

2. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПОСТРОЕНИЯ МАШИННЫХ МОДЕЛЕЙ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

2.1. Методики построения машинных моделей сложных систем управления и их компонентов

2.2. Основные концепции языка описания сложных линейных систем управления

2.3. Средства языка описания сложных линейных систем управления. Синтаксис

2.4. Вопросы формализации описания систем алгоритмов
Основные результаты и выводы
3. ЗАДАЧИ И АЛГОРИТМЫ АНАЛИЗА СЛОЖНЫХ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Взаимосвязь форм представления причинноследственных моделей систем управления
3.2. Разомкнутые модели систем управления
3.3. Вычисление определителей комплексов подсистем
и оценка влияния подсистем на свойства комплексов
3.4. Алгоритм анализа живучести сложных систем управления
3.5. Алгоритм частичной декомпозиции причинноследственной модели сложной системы управления
3.6. Системный граф сложной системы управления
с минимальным числом вершин и алгоритм его построения 6 Основные результаты и выводы
4. РЕАЛИЗАЦИИ ЯЗЫКА ОПИСАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РЕШЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ЗАДАЧ АНАЛИЗА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ
4.1. Программное обеспечение языка описания и алгоритмов анализа сложных систем управления
4.2. Представление модели системы управления судовой энергетической установкой на языке описания сложных систем управления
4.3. Решение некоторых задач анализа комплекса управления судовой энергетической установкой
Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТЗТА
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ


Ч6,С,СДУ,0НР,. ФЦП комплекса Мр Ч, , в , г , V, X суть модель ССУ первого уровня функциональноцелевой интеграции. Понятие ранга функциональноцелевой неопределенности 9 используется только для моделей ССУ, уровень функциональноцелевой интеграции которых I. I. при полной неопределенности модели их взаимосвязей. При добавляется информация о ПСМ взаимосвязей компонентов между собой. Отметим, нто параметр в модели ССУ зависит от параметра г в0 только при г1. ССУ г имеет минимальное значение среди рангов моделей компонентов системы уровня . ПСМ взаимосвязи компонентов ССУ уровня интеграции . Ге е е0ге . Здесь множество входов, а множество выходов всех М компонентов ССУ уровня
Каждая из связей ,5 в общем случае наделяется линейным оператором и может рассматриваться как звено. В качестве иллюстрации на рис. ССУ, образованный на подсистемах у, в2 и . Модели систем управления на разных этапах исследования могут быть представлены в различных формах ЦЧ Выбор конкретной формы представления объясняется рядом причин вопервых, для построения моделей применяются различные методы, дающие
1. При введении в ЭШ и обработке информации о моделях систем каждую из форм представления Ч7 можно закодировать множеством способов а, в общем случае, зависящих от Ч7. Для машинных методов расчета систем выбор формы представления модели и способа ее кодирования имеет важное значение. Для многих практически важных случаев в качестве формы представления ФЦПСМ ССУ удобно выбрать блоксхему блокграф ,, которая в настоящее время является наиболее распространенной формой представления линейных составных систем. Блоки такой схемы характеризуются наличием динамики, а связи между блоками статические. Эта форма представления хорошо согласуется с принятым в работе понятием ССУ. Для модели ССУ типа Р5 , уровень интеграции которой . Д I подсистемы. Блоки такой схемы, как правило, имеют несколько входов и выходов типа МШО. В случае, когда уровень интеграции системы блоксхема вырождается в С граф . Такой блокграф можно назвать С графом общего вида типа МШО или гиперграфом. Блоксхемы систем со связями с внешней средой Ч5Г и расширенных систем помимо перечисленных блоков включают в себя блоки, соответствующие моделям внешней среды на входе и выходе системы управления. ПСМ Чте б. С.ОЗУ. ОУ7, что существенно повышает возможности использования ФЦПСМ. Связи между блоками задаются моделью взаимосвязи компонентов. I.2. I. Как указывалось в п. ССУ нулевого уровня интеграции 0 соответствует звено. Xi I. Р д0 дрдт Ртоператорные полиномы оператор дифференцирования, то структура оператора задается двумя целыми числами п и т степенями полиномэвб и б. I . X v , 1. О лмерный вектор переменных состояния, А матрица коэффициентов лл, В матрица входа лх1, С матрица выхода 1хл , коэффициент обхода скаляр. Кроме того, оператор звена может быть задан в форме временных и частотных характеристик, нулей и полюсов передаточной функции,типом звена и др. В силу специфики скрытая топология звено обладает рядом особенностей. Звено как преобразователь сигналов чаще всего описывается моделью со связями с внешней средой УЭГ. Модель собственно звена в, например, для исследования устойчивости, выделяется только в случаях представления его оператора в форме дифференциального уравнения 7го порядка 1. Модели звена для форм представления УДУ, ЧшШ соответственно изображены на рис. Так,в случае представления модели звена в нормальной форме, за модель собственно звена 5 естественно принять матрицу коэффициентов А, за модель связей с внешней средой на входе и выходе соответственно матрицы В и С. Рассмотрим последовательность построения модели звена МЪ,3,ДУ, X при повышении ранга г причинноследственной неопределенности от гI до г3. Модели звена рангов 0,1 являются вырожденными,так как класс оператора оговорен ранее. На втором ранге причинноследственной неопределенности порядком степенью п задается структура собственного оператора 0 р . Модель звена 5 на третьем ранге дополняется конкретными значениями коэффициентов а0,. О р .