Разработка алгоритмических и программных средств расчета структурно-сложных систем управления

• Автор: Озеров, Дмитрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 193 с. : ил.

РАЗДЕЛ 1. ЗАДАЧИ РАСЧЕТА СССУ
1.1. Особеннос ти процесса автоматизированного расчета СУ в
СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ
1.2. Взаимосвязь и взаимодействие универсальных и специализированных ПС РАСЧЕТА СУ
1.3. Модели СССУ
1.4. Задачи анализа структурных свойств технических систем
1.5. Расчет характеристик и показателей качества СССУ
1.6. Примеры моделей СССУ различными техническими объектами
1.7. Проблемы, возникающие при автоматизированных расчетах характеристик СССУ с использованием имеющихся ПС
1.8. Меры по повышению эффективности алгоритмов расчета СССУ
1.9. Конкретизация подлежащих решению задач диссертационной работы
Выводы по разделу
РАЗДЕЛ 2. КОМПЛЕКСНЫЙ АЛГОРИТМ СТРУКТУРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ СУ
2.1. Принципы организации и структура комплексного алгоритма анализа структурных свойств и сворачивания СССУ
2.2. Этап раскрытия структурных особенностей систем
2.3. Разработка алгоритма, реализующего этап раскрытия структурных особенностей системы
Выводы по разделу
РАЗДЕЛ 3. ФОРМИРОВАНИЕ СЛАГАЕМЫХ ОПРЕДЕЛИТЕЛЯ ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ МАТРИЦ
3.1. Топологический метод формирования индексных выражений
слагаемых определителя полиномиальной матрицы

3.2. Формирование порядка следования слагаемых определителя ПМ,
минимизирующего ОБЪЕМ вычислений
3.3 Программная реализация комплексного алгоритма
3.4 Экспериментальные исследования алгоритма
Выводы по разделу
РАЗДЕЛ 4. АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК И ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА СССУ
4.1 Состав алгоритмов и требования к ним
4.2 Алгоритм расчета нулей и полюсов ПФ
4.3 Алгоритм расчета временных характеристик
4.4. Алгоритм расчета частотных характеристик
Выводы по разделу
РАЗДЕЛ 5. ПРОГРАММНОЕ СРЕДСТВО CLASSIC-3
5.1. Архитектура CLASSIC-3
5.2. Структура данных CLASSIC 3
5.3 Расчет характеристик СУ в CLASSIC-3
5.4. Интерфейс CLASSiC-3
5.5. Обмен данными с другими приложениями
Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
П1. Табличные описания тестовых моделей
П2. Результаты расчетов ПФ тестовых моделей в пакете MatLab 5
ПЗ. Блок схемы алгоритмов
П4. Пошаговое описание работы алгоритма на этапе структурного анализа
П5. Документы, подтверждающие практическую ценность работы

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ, ПРИНЯТЫХ В РАБОТЕ:
АКЧ автономная контурная часть
АФХ амплитудно-фазовая характеристика
АЧХ амплитудно-частотная характеристика
ВХ временная характеристика
ЛАЧХ логарифмическая амплитудно-частотная характеристика
НФК нормальная форма Коши
ПК персональный компьютер
пм полиномиальная матрица
111Ш пакет прикладных программ
ПС программное средство
ГІФ передаточная функция
сг сильный граф
СДУ система дифференциальных уравнений
ск сильная компонента
СУ система управления
СССУ структурно сложная система управления
ФЧХ фазово-частотная характеристика
чм частная модель
чх частотная характеристика
РАЗДЕЛ 2. КОМПЛЕКСНЫЙ АЛГОРИТМ СТРУКТУРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ СУ
2.1. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ И СТРУКТУРА КОМПЛЕКСНОГО АЛГОРИТМА АНАЛИЗА СТРУКТУРНЫХ СВОЙСТВ И СВОРАЧИВАНИЯ СССУ
2.1.1. Принципы системного подхода к формированию комплексного алгоритма
В разд. 1 принят подход к формированию комплексного алгоритма, требующий максимального использования всей образующейся в процессе расчетов информации.
В разработку алгоритма заложим также основные принципы системного подхода к исследованию и формированию СУ, сформулированные в [28, 29].
1. Принцип последовательного раскрытия неопределенности. В данном контексте предполагает разбиение процесса расчета на ряд четких последовательных этапов с выявлением на начальных этапах фундаментальных свойств.
2. Принцип неизбыточности моделей. Обязывает использовать на каждом этапе частную модель минимальной сложности, содержащей только необходимую для выполнения данного этапа информацию. В разработке алгоритмов расчета СССУ эти принципы будут соблюдаться неукоснительно.
2.1.2. Обобщенная структура алгоритма и меры повышения эффективности его работы
Исходными данными для комплексного алгоритма структурных преобразований СУ является система дифференциальных уравнений, полученная по структурной схеме модели или являющаяся исходной формой задания модели СУ в виде полиномиальной матрицы (2.3).
Пусть модель СУ задана структурной схемой, являющейся частным случаем С-графа, в виде С=<Х, £>. Пример такой структуры представлен на рис.
2.1. Здесь и далее в разделе 2 описание комплексного алгоритма будет иллюстрироваться на данной тестовой структуре.