Адаптивная стабилизация и оптимизация нелинейных статических объектов

• Автор: Люблинский, Борис Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 177 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ

В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ.

2. АЛГОРИТМЫ АДАПТИВНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ

СТАТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

2.1. Задача адаптивного управления стендом

для исследования теплообменников .

2.2. Разработка алгоритмов адаптивной стабилизации объектов с неявно заданной статической характеристикой.

2.2.1. Общая постановка задачи

2.2.2. Синтез алгоритма

адаптивной стабилизации .
2.2.3. Условия работоспособности синтезированной системы.
2.2.4. Адаптивная стабилизация при измерении дополнительных выходов объекта
2.3. Адаптивное управление стендом
для исследования теплообменников
3. АЛГОРИТМЫ АДАПТИВНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ
СТАТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ . . .
3.1. Задача управления двухколонным агрегатом первичной переработки нефти .
3.2. Задача управления процессом приготовления многокомпонентной сырьевой смеси .
3.3. Разработка алгоритмов адаптивной
оптимизации статических объектов
3.3.1. Общая постановка задачи
3.3.2. Алгоритмы безусловной адаптивной оптимизации.
3.3.3. Алгоритмы адаптивной оптимизации при
наличии известных ограничений на управление .
3.3.4. Алгоритмы адаптивной оптимизации при
неполной информации об ограничениях
3.3.5. Алгоритмы многомерной адаптивной стабилизации
3.4. Применение синтезированных алгоритмов
для решения прикладных задач
3.4.1. Адаптивное управление двухколонным
агрегатом первичной переработки нефти
3.4.2. Адаптивное управление процессом приготовления многокомпонентной
цементной сырьевой смеси
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ .
4.1. Основные требования к методическому
и программному обеспечению .
4.2. Постановка задачи адаптивного управления .
4.2.1. Цель этапа и содержание работ .
4.2.2. Составление исходного математического
описания процесса .
4.2.3. Формализация цели управления . ИЗ
4.2.4. Классификация эадач
4.2.5. Технико экономическое обоснование
4.3. Проектирование на макроуровне .
4.3.1 Цель этапа и содержание работ .
4.3.2. Метод прототипов .
4.3.3. Поиск прототипа
4.3.4. Проверка существования аналогии
4.4. Проектирование на микроуровне
4.4.1. Цель этапа и содержание работ
4.4.2. Предварительный расчет параметров
алгоритма.
4.4.3. Моделирование проектных вариантов с упрощенным математическим описанием
процесса
4.4.4. Моделирование проектных вариантов с полным математическим описанием процесса .
4.5. Разработка программного обеспечения .
4.5.1. Описание пакета прикладных
программ АВАНС
4.5.2. Модель объекта.
4.5.3. Регулятор
4.5.4. Алгоритм адаптации .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Б связи с этим, для задачи адаптивной стабилизации статических объектов при числе стабилизируемых выходов большем количества управлений в п. Методика применения предлагаемых алгоритмов адаптивной оптимизации для решения описанных в пп. Исходя из общих теорем о сходимости предложенных алгоритмов адаптивной оптимизации, найдены условия работоспособности и даны рекомендации по выбору параметров в системах управления агрегатом первичной переработки нефти и процессом смесеприготовления. Последняя глава работы посвящена разработке методического и программного обеспечения автоматизированного проектирования адаптивных систем управления статическими объектами на примере систем адаптивной стабилизации. Методическое обеспечение строится на основе метода прототипов /,/, позволяющего четко определить последовательность действий в процессе проектирования алгоритмической структуры системы. При разработке методического обеспечения основное внимание было уделено описанию предметной области, то есть определению набора признаков (атрибутов), описывающих конкретную задачу. Признака ранжируются в соответствии со степенью их влияния на выбор решения конкретной задачи. Те же признаки используются для описания прототипов, то есть известных алгоритмов адаптивной стабилизации. После этого, процесс решения задачи сводится к определению набора ее атрибутов и поиску ближайшего прототипа. Для сведения задачи к какому-либо прототипу в работе предложены и обоснованы операторы сведения. Программное обеспечение автоматизированного проектирования на базе ПИП "АВАНС" /,/. ППП АВАНС описаны типовые объекты, регуляторы и алгоритмы адаптации для задач данного класса, которые записаны в библиотеку макроопределений. В приложении I приведены доказательства сформулированных в работе условий работоспособности предложенных алгоритмов. Разработанные макроопределения, предназначенные іля моделирования адаптивных систем стабилизации статических объек-•ов, приведены в приложении 3. Результаты работы Енедрены в нескольких отраслях промышленности. НПО ЦКГИ. Система адаптивного управления агрегатом іервичной переработки нефти принята за основу при создании новой )череди АСУТП на Киришском нефтеперерабатывающем заводе. Система управления процессом приготовления многокомпонентной цементной сырьевой смеси внедрена в Липецком СКВ "Союзавтоматстром". Методическое и программное обеспечение вошли в состав методических рекомендаций по автоматизированному проектированию адаптивных систем управления, разработанных в ЛФСНБ НПО "Нефгехимавтоматика" и НПО ЦКГИ. Документы, подтверждающие внедрение результатов диссертации,приведены в приложении 4. Основные классы задач управления. На ранних этапах развития теории автоматического управления при решении практических задач считалось, что синтезу системы управления должен предшествовать процесс всестороннего изучения объекта управления и условий его функционирования. В результате такого изучения создавалась достаточно точная модель объекта, которая и использовалась для синтеза системы управления /1-7/. Однако усложнение решаемых задач, рост темпов проектирования и ввода в действие систем управления и ряд других факторов, приводят к тому, что информации, имеющейся на этапе проектирования оказывается недостаточно для применения традиционного подхода. В результате появляется потребность в развитии новых методов, позволяющих управлять реальными объектами в условиях неопределенности. В этих методах /8-/ необходимая информация собирается в процессе функционирования, сразу же обрабатывается и используется для выработки управляющих воздействий. Постановка задачи управления предполагает задание, во-первых, некоторой математической модели объекта и, во-вторых, цели управления. В понятие математической модели будем включать как непосредственно математические соотношения, определяющие зависимость выходных (наблюдаемых) переменных от входных (управляющих и возмущающих), так и имеющиеся сведения о свойствах переменных и параметров объекта управления и внешних воздействий (диапазоны изменения, скорости изменения, статистические свойства и пр.