Разработка программируемых систем отображения информации и цифровых многопараметрических регуляторов для автоматизации управления технологическими процессами : На примере виноделия

• Автор: Шаховской, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Особенности управления технологическими процессами винодельческих производств.

1.2. Проблема выбора критериев качества управления

1.3. Анализ алгоритмов и методов управления в условиях статистической неопределенности
1.4. Анализ программнотехнических средств для реализации цифровых систем управления и отображения информации о технологических процессах

1.5. Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ СИНТЕЗА ПРОГРАММИРУЕМЫХ СИСТЕМ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ НА БАЗЕ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ

2.1. пакет программ I. .

2.2. Программные и аппаратные средства для разработки прораммируемых систем отображения информации
о технологических процессах
2.3. Разработка методов синтеза виртуальных
компьютерных пультов.
2.4. Методы синтеза виртуальных динамических мнемосхем
2.5. Компьютерное имитационное моделирование
2.6. Выводы по второй главе.
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИСТЕМ С ЦИФРОВЫМИ ПИДРЕГУЛЯТОРАМИ В УСЛОВИЯХ СТАТИСТИЧЕСКОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
3.1. Повышение качества цифрового управления в условиях статистической неопределенности
3.2. Метод расчета параметров настройки цифровых ПИДрегуляторов.
3.3. Исследование эффективности цифровых реализаций ПИДзакона управления
3.4. Модальный синтез систем управления с цифровыми ПИДрегуляторам и
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ С МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИМИ ЦИФРОВЫМИ РЕГУЛЯТОРАМИ
4.1. Модальный синтез систем управления с многопараметрическими цифровыми реляторами
4.2. Модальный синтез корректирующих устройств.
4.3. Оценка экономической эффективности методов управления
4.4. Разработка учебнометодического стенда.
4.5. Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Поэтому резко повышаются требования к точности управления, удовлетворить которым можно лишь благодаря использованию эффективных алгоритмов управления, созданных с учетом особенностей применяемых технологий, которые существенно влияют на процесс управления. Поскольку развитие микропроцессорной техники позволяет применять для управления технологическими процессами виноделия самые разнообразные по сложности алгоритмы, то определяющим требованием к алгоритму управления становится его эффективность. Таким образом, в винодельческом производстве имеются как экономические, так и технические предпосылки для использования высокоточных методов управления, реализуемых на базе микропроцессорной техники. Рассмотрим особенности технологических процессов винодельческих производств, которые необходимо учесть при разработке для них алгоритмов управления. В виноделии производственная технология тесно переплетается и увязывается с биологическими процессами в виноматериалах [6], для них характерна непрерывность и цикличность, невозможность увеличения выпуска продукции (высококачественных вин) за счет ускорения производства. Для выполнения этого требования необходимо обеспечить эффективное парирование возмущающих воздействий, влияющих на ход управляемых технологических процессов виноделия. Обычно эти воздействия имеют случайную природу, как, например, температура наружного воздуха, давление в резервуарах (акратофорах), состав сырья, влияющие на ход управляемых технологических процессов. Для винодельческого производства характерно частичное, а значительно чаще полное отсутствие какой-либо информации о статистических характеристиках случайных возмущающих воздействий. Такое положение складывается по разным причинам. Например, статистическое описание возмущающих воздействий может оказаться весьма сложным и построение для них адекватных математических моделей становится чрезвычайно затруднительным. Именно такая ситуация характерна для факторов, характеризующих состав сырья, ввиду их нестационарности и пространственной распределенности параметров. В других случаях возмущающие воздействия могут быть недоступны прямому контролю, что также создает серьезные препятствия при их статистическом моделировании. И, наконец, даже в тех случаях, когда построение указанных моделей не связано с какими - либо из перечисленных методических трудностей, для их создания необходимо привлекать высококвалифицированных специалистов, которые в условиях винодельческого производства далеко не всегда имеются. Поэтому для управления технологическими процессами виноделия весьма актуальна разработка методов, обеспечивающих высокое качество управления при возможных изменениях статистических характеристик возмущающих воздействий в широких пределах и в дальнейшем создание на их основе алгоритмов управления конкретными объектами. Следовательно, цифровые методы управления желательно разработать для систем с сосредоточенными и распределенными параметрами. Высокая эффективность цифровых методов управления для указанных систем, при наличии аддитивных возмущающих воздействий с неизвестными статистическими характеристиками, подтверждается в работах [, 0, 1]. Основное назначение критерия качества управления - численно оценить качество управления и успешность решения задачи управления. Выбор критерия управления обычно осуществляется в зависимости от характера решаемой задачи, статистических сведений о входных сигналах, а также на основании опыта и интуиции разработчиков автоматических и автоматизированных систем. К критериям управления предъявляются два общих требования: во-первых, он должен соответствовать поставленной задаче управления, т. Наиболее употребительным и простым критерием качества управления является средний квадрат ошибки системы. Поскольку выходной сигнал односвязной системы управления у({) обычно является случайным процессом, то ошибку системы 8 характеризуют в статистическом смысле. Поэтому средний квадрат ошибки М[б ] весьма часто используется на практике [4, ]. Средний квадрат ошибки М[8 ] связан с дисперсией 0?