Структурно-параметрический синтез систем оптимального управления совмещёнными технологическими процессами производства кабелей связи по эксплуатационным критериям качества

• Автор: Чостковский, Борис Константинович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 265 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Синтез обобщенных показателей качества и целей управления совмещенными технологическими процессами производства кабелей связи

1.1 Постановка задачи.

1.2 Синтез обобщенного показателя качества управления

технологическими процессами производства коаксиальных кабелей.

роблема нерегу лярности кабелей связи

1.3 Синтез обобщнного показателя качества управления

технологическими процессами производства симметричных кабелей

1.4 Синтез обобщенного показателя качества управления процессом

вытяжки оптических волокон

1.5 Системный подход к проблеме автоматизации управления и
контроля технологических процессов производств кабелей связи. Определение целей и стратегии управления
2 Математические модели формирования основных характеристик кабелей связи и их экспериментальное исследование.
2.1 Временной и частотный подход к математическому описанию электрических нерегулярных кабелей связи. Детерминированная модель нерегулярных коаксиальных кабелей связи.
2.2 Стохастическая модель формирования частотных характеристик нерегулярного коаксиального кабеля
2.3 Спектральный подход к анализу источников нерегулярности волнового сопротивления. Границы равных отражений. Результаты экспериментальных исследований характеристик нерегулярности кабелей связи.
3 Алгоритмизация автоматического управления параметрами технологического оборудования и формируемых кабельных изделий
3.1 Построение робастных систем автоматического управления
с переменным запаздыванием
3.2 Алгоритмизация управления на проход параметров электрических кабелей связи.
3.2.1 Определение стратегии управления. Временной и частотный подходы.
3.2.2 Автоматизация управления процессом наложения пористой изоляции
3.2.3 Алгоритмизация управления волновым сопротивлением коаксиального кабеля по оценке возмущающего воздействия и по воздействию отклонения
3.2.4 Алгоритмизация управления скруткой четврки
симметричного кабеля. Синтез САУ емкостной асимметрии
3.2.5 Алгоритмизация управления процессом вытяжки
оптического волокна.
4 Алгоритмизация автоматического контроля технологических
процессов и кабельных изделий
4.1 Постановка задач контроля технологических процессов и кабельных изделий средствами автоматизированных систем контроля качества. Системные требования к датчикам САУ параметров кабеля
4.2 Метод бесконтактного оценивания скорости движения кабельного изделия
4.3 Метод оценивания вязкости экструдируемого расплава
4.4 Метод применения датчика погонной мкости изолируемой жилы для контроля е параметров.
4.5 Метод применения импульсного рефлектометра для измерения волнового сопротивления коаксиального кабеля при наложении внешнего проводника
4.6 Метод бесконтактного измерения вытяжки оптического волокна.
4.7 Оптимизация допускового контроля частных параметров качества
5 Идентификация объектов управления кабельного технологического оборудования.
5.1 Оценивание функции волнового сопротивления коаксиального кабеля.
5.2 Оценивание характеристик нерегулярности коаксиального кабеля и источников е формирования.
5.3 Идентификация объектов со структурой Гаммерштейна
5.3.1 Постановка задачи
5.3.2 Идентификация с помощью нестационарного входного сигнала.
5.3.3 Идентификация с помощью стационарного входного сигнала.
5.3.4 Численное моделирование
5.3.5 Идентификация процесса вытяжки оптического волокна.
5.3.6 Выводы
6 Оптимизация управления технологическими процессами производства электрических кабелей связи по системным критериям качества.
6.1 Разработка обобщнных критериев и методики оптимизации управления, адекватных эксплуатационным критериям качества кабельной продукции
6.2 Оптимизация во временной области. Синтез межконтурного структурнооптимизируемого программногерминального регулятора .
6.3 Разработка и реализация промышленных систем управления в кабельной промышленности.
Заключение.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Эффект введения локальной САУ предложено определять как отношение среднего уровня нерегулярности кабеля за счет управляемого параметра без применения САУ к среднему уровню нерегулярности при использовании САУ, которая описывается амплитудночастотной характеристикой по возмущающему воздействию. Разработан обобщнный критерий для оценивания эффективности автоматической стабилизации всей совокупности параметров кабеля. Параметрический синтез систем осуществляется путм частотной и временной оптимизации параметров внутриконтурных регуляторов и межконтурных систем координации. Предложен обобщнный критериальный функционал, минимизация которого приводит к построению систем, оптимальных с точки зрения минимизации нерегулярности производимых кабелей. Наибольший эффект минимизации остаточной нерегулярности достигается с использованием связанного регулирования с системой координации. В качестве межконтурного регулятора предложен цифровой реулятор, названный программно терминальным регулятором ПТР. Приведен пример использования иро1раммнотерминального регу лятора для получения формы возмущенного процесса вида описанного в теории связи плавного перехода, вызывающего минимальное отражение сигнала. Дальнейшее улучшение численная параметрическая оптимизация параметров корректирующего полинома по обобщнному критерию минимизации функционала 2. Развитие средств в связи базируется в основном на использовании проводных и волоконнооптических линий связи. Проводные каналы связи создаются с помощью направляющих систем, в качестве которых используются двухпроводные цепи, коаксиальные и симметричные, с парной и четверочной скруткой. Конструктивно направляющие системы реализуются в виде кабельных линий связи, обладающих высокой защищенностью от помех и долговечностью. Промышленность производит электрические кабели дальней, зоновой, местной связи и станционные объектовые кабели. Для передачи данных посредством структурированных кабельных систем используются симметричные радиочастотные кабели с парной скруткой ЬАЫкабели. Для соединения антенных систем с радиочастотной аппаратурой выпускаются радиочастотные кабели, также коаксиальные и симметричные. Связь с движущимися объектами осуществляется с помощью коаксиальных радиочастотных излучающих кабелей. Болес высокий класс среды передачи реализуется на основе оптических диэлектрических волноводов, известных под названием оптическое волокно, многомодовое и одномодовое. Основой оптических кабелей является модуль, содержащий оптическое волокно. При всем многообразии типов и конструкций выпускаемых кабелей связи следует выделить их общие свойства, обусловливающие возможность построения общей методологии синтеза алгоритмов и систем автоматического и автоматизированного управления и контроля технологических процессов производств кабелей связи. Вопервых, кабель является длинномерным изделием, которое изготавливается на проход, путем совмещения определенного числа одновременно выполняемых технологических операций с помощью устройств и систем, последовательно расположенных по ходу движения кабельного изделия. Вовторых, реальный кабель должен рассматриваться как нерегулярная линия. Так принято называть линии связи с переменными по длине параметрами , . Влияние возмущающих воздействий на весь комплекс локальных систем автоматического управления технологического оборудования обусловливает формирование конструктивных нерегулярностей неоднородностей и, соответственно, нерегулярностей параметров передачи и взаимного влияния кабеля. Малость вариаций стабилизируемых параметров позволяет рассматривать кабельные цепи как слабонерегулярные и слабосвязанные. Причем уровень и характеристики формирующихся стохастических нерегулярностей определяются как характеристиками технологического оборудования, так и характеристиками законов управления всех локальных систем автоматического управления оборудованием. Основными достоинствами коаксиальных кабелей связи является возможность передачи чрезвычайно широкого спектра частот до 6 Гц связь на дециметровых волнах, высокая степень защищенности от взаимных ашяний и внешних помех. Коаксиальный кабель более эффективен, чем симметричный при уплотнении его от 0 каналов и выше, и поэтому является одним из наиболее перспективных типов кабеля связи , .