Автоматизированная система управления процессом остановки плотов способом прижима

• Автор: Винтураль, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1 Концептуальное обеспечение АСУТП.

Глава 2 Автоматизированная система управления остановкой плотов способом прижима

2.1 Основные принципы АСУТП

2.2 Назначение, цели и функции АСУТП.

2.3 Техническое обеспечение

Глава 3 Математическое обеспечение АСУТП остановки плотов способом прижима

3.1 Движения объектов при наличии сил сопротивления среды

3.2 Базовые положения теории вариационного исчисления и оптимального управления.

3.3 Анализ зависимостей сил сопротивления воды движению плотов.

3.4 Оптимальное управление плотами.
3.5 Синтез оптимального управления плотами.
Глава 4 Программное обеспечение АСУТП остановки плотов способом прижима
4.1 Программное обеспечение АСУТП
4.2 Информационное обеспечение АСУТП.
4.3 Программное обеспечение АСУТП остановки плотов способом прижима
4.4 Анализ эффективности АСУТП ОПСП.
Заключение.
Список использованной литературы


Соответствующая математическая теория была создана в середине пятидесятых годов и получила название теории оптимального управления. Выдающуюся роль сыграл в этом «принцип максимума» Л. С. Понтрягина. В теории оптимального управления произошел синтез идей и методов исследования, с одной стороны восходящих к классикам вариационного исчисления, а с другой - вполне современных. Ее развитие самым существенным образом связано с именами советских математиков. Актуальность темы: В связи с тем, что лесная отрасль занимает в экономике Лнгаро - Енисейского региона третье место, возникает необходимость в дальнейшей ее совершенствовании. Создание современных эффективных технологий на основе информационной поддержки решений (САГ^/ИПИ) требует автоматизации разнообразных технологических процессов. ОРБАЗЬСЖАЗЗ. Актуальность использования систем СРЗЛЗЬСЖАЗЗ обусловлена необходимостью точного определения местоположения плота в процессе оптимального управления его остановкой. Разработки программного и технического обеспечений АСУТП ОПСП. Научная новизна и теоретическая ценность. Регламентирована технологическая схема и разработана математическая модель процесса ОПСП. Для полученной модели решена задача синтеза оптимального управления и обоснованы режимы оптимального управления движением плотов. Впервые получена зависимость времени переключения режимов управления движением плота от геометрических и технических параметров плота и рейдов приплава, что позволяет на основе измерений текущего состояния объекта построить АСУ ТП по закону обратной связи. Разработаны математическое и программное обеспечение системы автоматизированного управления движения плотов. Автоматизация измерений, испытаний и контроля». Настоящий раздел является определяющим в составе АСУ, ибо в нем содержатся особенности предметной привязки АСУТП к конкретному объекту. В зависимости от назначения АСУТП могут приводится технологические схемы или рассматриваться теоретический базис, существующий в той области знаний, к которой относится объект автоматизации. Излагаются основные технические особенности остановки плотов указанным способом на примере лесосибирского ЛДК. Первая попытка использования методологии оптимального управления в процессе остановки плотов была проделана под руководством Н. Д. Гайденка в диссертационной работе A. C. Пантелеева [], где была доказана возможность применения указанной методологии в виде решения линеаризированного варианта оптимизационной задачи. Там аппроксимация сопротивления воды движению плота, представимого как R = cv2 (R, v - сопротивление и скорость движения), была представлена в виде линейной функции R = cv, Данная редукция, хотя и существенно упрощает ход решения оптимизационной задачи, обеспечивая расщепление системы уравнений, но в той же степени искажает, как физическую природу сопротивления, так и реальную суть процесса движения плота. Поэтому в настоящей работе содержится продолжение исследования и развитие полученных ранее результатов в виде решения оптимизационной задачи в полной постановке и построения автоматизированной системы управления. В работе [] представлена классическая схема остановки плотов способом прижима и составлена математическая модель каждого из ее этапов. Зависимость пути торможения от скорости течения реки, размеров плота, тормозных средств. Продолжительность торможения в зависимости от скорости течения реки и усилия прижима плота катерами. Сохраняя обозначения, принятые в цитируемой работе, приведем только итоговые результаты. Рисунок 1. При проведении теоретических исследовании на начальном этапе не учитываем влияние ветро-волновых нагрузок. V ± - скорость плота по нормали к потоку; у - скорость плота по потоку. Так как М • (1 + /і) * 0 уравнение (1. Так как в правой части уравнения (1. Обозначив с2 =—, и, введя значение я и с2 в уравнение (1. Л. (1. Цт= |я-Л=>^-1п^^=а-/+с1. С,=±. Подставим значение С в (1. L = a^t +-1п (1. Умножим обе части уравнения (1. Потенцируем (1. С+У1=^+Уа ^2 ас! Из выражения (1. С' +^и—±-= —с. Преобразуя уравнение (1. У0)-е2|]С,>) _(с +У0). Разделив обе части уравнения (1.