Исследование и разработка подсистемы автоматизированного анализа динамических режимов сложных систем для САПР СУ технологическими объектами

• Автор: Хузмиев, Максим Маратович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 189 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОБЩИХ АСПЕКТОВ И ОСНОВНЫХ ПРОБЛЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ.

1.1. Основные задачи и принципы проектирования систем управления

СЛОЖНЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ

1.2. Состояние, особенности и проблемы автоматизации проектирования

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ.

ГЛАВА 2. ОБОБЩЕНИЕ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ, ОСНОВАННЫХ НА МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ.

2.1. Анализ общих положений построения математических моделей объектов проектирования

2.2. Методы построения математических моделей статических режимов

СЛОЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.
2.3. Анализ методологических аспектов математического МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ СЛОЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
2.4. Основные выводы и постановка задачи исследования.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ И МАШИННООРИЕНТИРОВАННЫХ АЛГОРИТМОВ АНАЛИЗА ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ САПР СУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ
3.1. Анализ динамических режимов сложных технологических систем как объектов управления.
3.2. Имитационное моделирование функционирования многомерных САР технологических параметров сложных объектов.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО АНАЛИЗА ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТОВ И СИСТЕМ ДЛЯ САПР СУ ТО Л
4.1. Формирование общих требований к разработке комплекса БУАОГЫ .
4.2. Разработка общей структуры комплекса БУАГШ
4.3. Разработка архитектуры программного обеспечения.
4.4. Исследование и разработка информационного обеспечения.
4.5. Требования к программноаппаратным ресурсам.
4.6. Реализация пользовательского интерфейса.
4.7. Диагностика информационной базы.
4.8. Особенности реализации общего алгоритма функционирования комплекса БУАОДО.
4.9. Оценка эффективности программного комплекса БУАОШ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Концепция многоуровневых СУ сложными ТО определяет необходимость максимальной формализации решений задач управления на всех иерархических уровнях, а эффективность построения таких систем во многом зависит от локальных систем автоматического регулирования технологических параметров (САР) нижнего уровня, характеризующих протекание технологических процессов. Гетерогенность - физическая разнородность устройств и элементов, входящих в САР (САУ). Непрерывный динамический процесс их функционирования. Многокритериальность условий их применения и работоспособности, при этом многие критерии противоречивы (точность, устойчивость, надежность и массогабаритные характеристики и т. Неопределенность задаваемых параметров и возмущающих воздействий, определяемая наличием не только внешних, но и внутренних «шумов», нестационарностыо во времени параметров устройств САР (САУ). Внедрение микропроцессов или управляющих ЭВМ в САУ (САР). Наличие нескольких контуров управления, многомерности САР (САУ). Эти основные свойства диктуют требования к проектированию САР (САУ) как специфического класса технических систем. Рассматривая особенности САР (САУ) как объектов проектирования, необходимо иметь в виду, что, в отличие от других объектов машиностроения и приборостроения, являющихся обычно отдельными устройствами, САР (САУ) представляют собой систему из устройств, работающих в режиме управления заданным объектом. При этом большой вес приобретают такие проектные процедуры, как анализ устойчивости, качества и точности САР (САУ), синтез регуляторов (в том числе на микропроцессорах), построение математических моделей объектов регулирования и отдельных устройств регуляторов, математическое моделирование, сборка и стыковка отдельных конструктивных узлов. При разработке принципиальной схемы САР (САУ) приходится учитывать реальные характеристики и физическую природу ее элементов, источники их энергии, способы преобразования форм энергии и сигналов, место включения управляющих воздействий и др. Разработка СУ сложными ТО сегодня относится к задачам, эффективное решение которых может основываться только на объединении теоретических представлениях о конкретной технологии, теории автоматического регулирования и управления, теории информации, теории оптимальности и теории систем [6-]. Сегодня принято считать, что термин «система» связывается с такими понятиями как элемент, структура, связь [-]. При этом системы могут быть классифицированы по разным признакам, среди которых следует выделить их сложность и характер функционирования. Техническая система (объект) возникает не сразу и проходит этапы развития, основными из которых являются замысел, разработка (проектирование), производство (изготовление, эксплуатация, снятие с производства) []. В целом проектирование технического объекта - создание, преобразование и представление в принятой форме образа этого еще не существующего объекта []. Образ объекта или его составных частей может создаваться в воображении человека в результате творческого процесса или генерироваться в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимодействия человека с современными средствами проектирования. Можно сказать, что проект - это мост между научной или технической идеей и осуществленным производственным комплексом, воплотившем эту идею, а проектирование -это инженерная проработка идеи, создание инженерной модели производственного комплекса, отдельного станка, прибора и т. Одним из существенных моментов в функционировании любой системы проектирования является обратная связь. Отсутствие обратной связи не дает возможности проектировщику совершенствовать проект, учитывать недостатки и промахи, допущенные в предыдущих работах. Эффективность деятельности проектировщика СУ сложным ТО тем выше, чем быстрее и полнее возвращается информация. Основной задачей инженерного проектирования СУ сложным ТО является разработка таких систем (элементов, процессов), которые обеспечивают оптимальное выполнение поставленной задачи при некоторых ограничениях, накладываемых на решение []. Одна часть ограничений относится к методу проектирования, а другая - к результату, т. Проектирование СУ сложной ТО можно рассматривать как систему, обладающую определенной структурой связей между её элементами [].