Методы и алгоритмы совместного синтеза объектов и управляющих систем : на примере кислородно-конвертерной плавки стали

• Автор: Петрунин, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ТЕРМИНЫ И СОКРАЩЕНИЯ.

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ СОВМЕСТНОГО СИНТЕЗА

ОБЪЕКТОВ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

1.1. Аналитический обзор предшествующих исследований

1.2. Постановка задачи и выбор направления работы.

1.3. Методика оценки эффективности вариантов систем управления

ГЛАВА 2. СОВМЕСТНЫЙ СИНТЕЗ ОБЪЕКТА И УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ

2.1 .Методика совместного синтеза объекта управления

и управляющей системы.

2.2. Формирование набора моделей объекта управления.
2.3 Формирование набора алгоритмов управления.
2.4 Результаты оценки эффективности вариантов систем управления.
ГЛАВА 3. УРАВЛЕНИЕ ТОПОГРАФИЕЙ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ФУТЕРОВКИ КОНВЕРТЕРА ПОХОДУ ЭКСПЛУАТАЦИИ
3.1. Определение требуемых свойств внутренней поверхности
футеровки конвертера.
3.2. Методика поддержания требуемой топографии внутренней поверхности футеровки конвертера.
3.3. Алгоритм управления топографией внутренней
поверхности футеровки конвертера.
3.4. Результаты использования алгоритма управления топографией внутренней поверхности футеровки конвертера
ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
Введение
Актуальность


Традиционный подход к построению систем управления предполагает, что «выбор структуры системы осуществлялся исходя из предположения, что совокупность функциональных элементов и характер связей между ними остаются раз и навсегда неизменными» [1, стр. Единственная возможность активного влияния на выход процесса, а значит и решения задачи управления связана с манипулированием входных сигналов. В развитии теории управления исследователями уже достаточно давно отмечалось, что дальнейшее развитие теории управления находится в возможности достижения необходимых свойств объекта при синтезе систем управления [2]. Однако такая возможность отсутствовала с одной стороны потому, что автоматизация производилась по большей части для существующих объектов, а проектирование новых объектов находилось в рамках сформированных технологических представлений о процессах производства. Кроме того, динамику объекта в ходе эксплуатации до сих пор не везде удается контролировать с необходимой достоверностью. Вариант управления структурой объекта рассмотрен в работе |3]. Такой подход предполагает введение для объекта некоторых дополнительных структур, которые не могут быть использованы при нормальном функционировании объекта, так как не являются устойчивыми. Однако при необходимости они могут временно включаться для принудительной организации скользящего режима и перевода системы в равновесное состояние, обеспечивающее более эффективный технологический режим. То есть, принципы синтеза регуляторов с переменной структурой были распространены на объект управления. Результативность этого подхода была показана на примере управления химическим реактором с сосредоточенными параметрами для экзотермических технологических процессов. Двухканальный принцип управления также подразумевает вмешательство во внутренние координаты объекта - «. Исследователи систем управления уже давно рассматривали активное влияние на объект как перспективное направление [5, 6, 7, 8, 9]. В своей работе [] Ротач В . Я. указывает, что один из главных путей улучшения качества управления, эго «согласованная разработка проектов системы управления и подлежащего автоматизации технологического объекта, чтобы заведомо обеспечить приемлемые в отношении управления его свойства». Все же на практике такая возможность чаще всего не рассматривается [, , ]. Поэтому приходится строить сложные системы управления. Нестационарные объекты, параметры которых изменяются по ходу эксплуатации, требуют непрерывного уточнения оценки этих параметров. Многие исследователи отмечают, что для попадания в заданные пределы по выходным целевым переменным, «. Уточняемые в процессе работы объекта модели получили название адаптивных моделей [, ]. Применение таких моделей принципиально необходимо при управлении нестационарными объектами. Но в некоторых случаях их удобно применять и для автоматического построения моделей объектов, приводимых к стационарным, и даже при построении моделей стационарных объектов. Это объясняется, с одной стороны, тем, что алгоритмы уточнения, как правило, очень просты, а это значит, что они не сильно увеличивают сложность системы управления. Следует различать два принципа организации адаптации [9]: поисковую адаптацию и адаптацию с идентификацией объекта, т. В первом случае поиск оптимальных параметров настройки в процессе адаптации производится варьированием численных значений этих параметров с контролем изменения вызванного этими вариациями принятог о критерия оптимальности. Эго позволяет определить направление движения к оптимуму и, в конечном счете (если процедура сходится), достигнуть его. Разработано много алгоритмов такого поиска (Гауса—Зайделя, наискорейшего спуска деформируемого многогранника и т. Такой поиск, естественно, нарушает нормальные режимы работы объекта, и при наличии случайных помех и возмущений оказывается настолько продолжительным, что делает его неприемлемым для практики. В лучшем случае он может применяться на окончательной стадии адаптации, когда уже достигнута достаточно близкая к оптимуму область настройки.