Основы автоматики и системы автоматического управления. Лабораторный практикум - Барышев Г.А.
ISBN 5-8265-0234-7
Скачать (прямая ссылка):
результаты полного анализа ОУ на МСФ, предварительно проведенного для
ряда элементарных гипотетических объектов управления, модели которых
описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями [10].
2 Подсистема принятия обоснованных проектных решений [58]. Теоретическую
основу информационных технологий, осуществляющих функции дефадзификации в
ИТС, составляют методы и алгоритмы экспертных оценок, теории принятия
решений, в том числе ранговая корреляция, конкордация, проверка
статистических гипотез, многокритериальная оптимизация (оптимизация по
Парето) и др.
3 Автоматизированные рабочие места для получения и обработки
экспериментальных данных, проведения имитационных и натурных испытаний
ЭСУ, построения информационно-измерительной системы мониторинга
(непрерывного сбора, обработки и отображения измерительной информации и
т.д.) [58, 59].
4 АРМ прикладного программиста, основу которого составляют операционные
(системные), инструментальные, лингвистические и коммуникационные
средства технологического программирования для серии базовых
измерительно-вычислительных устройств, включающих систему команд,
библиотеки функций, драйверы устройств, базовую систему ввода-вывода
(BIOS), языки программирования, компилятор и т. д.
5 Информационная оболочка и обучающая система, в том числе и для
дистанционного обучения [60]. Обучающая система размещена на WWW-сервере
сети Internet, она содержит гипертекстовый учебник для получения
теоретических знаний, исполнительную систему для синтеза в реальном
времени управляющих воздействий по модели объекта "Двойной интегратор" и
может быть доступна одновременно для группы удаленных разработчиков.
Наиболее полно архитектура среды может быть представлена на основе
взаимодействия файловой системы проекта и исполнительной системы на базе
АРМ (см. рис. 2.8).
В основу модели среды положена концепция открытых систем с многоуровневой
архитектурой, реализуемая комплексом информационных технологий с
использованием персонального компьютера и группы базовых
микропроцессорных устройств.
Среда позволяет интегрировать функции локальных автоматических систем
(контроля и управления) и компьютерных технологий, как в процессе
проектирования, так и при реальном функционировании.
При проектировании ЭСУ необходимо учитывать следующие особенности.
1 ЭСУ решают задачу оптимального управления в реальном времени.
2 В процессе эксплуатации промышленных объектов могут происходить
изменения исходных данных для решения задачи оптимального управления.
Поэтому ЭСУ (кроме самых простейших) должны содержать математический
аппарат синтеза управляющих воздействий на множестве состояний
функционирования.
3 В связи со спецификой ЭСУ, реализующие ее аппаратные средства должны
потреблять минимум энергии. В противном случае эффект энергосбережения
может отсутствовать.
4 ЭСУ должны обладать свойствами отказоустойчивости, т.е. отказы
вспомогательного оборудования не должны приводить к прекращению работы
ЭСУ, так как управляющее воздействие связано с потреблением энергии
объектом управления, и перерасход энергии может привести к фатальным
последствиям.
5 В условиях САПР решение задачи проектирования ЭСУ обычно выполняется в
диалоговом режиме, который позволяет "согласовать" исходные данные для
разработки системы, высказываемые пользователями, с возможностями,
заложенными в системе проектирования, учесть встречающиеся в процессе
проектирования или функционирования нечеткости.
6 Экономически выгодным может быть только применение дешевой и
оперативной технологии проектирования. Для обеспечения низкой стоимости
разработки процесс проектирования должен быть смещен в область
алгоритмического проектирования, использовать серийно выпускаемые
контроллеры и простые алгоритмы управления.
Перечисленные особенности могут быть учтены лишь в условиях использования
информационнотехнологической среды (ИТС), опирающейся на базу знаний
(БЗ), которые позволят оперативно и в комплексе проводить все этапы
проектирования ЭСУ.
Исходные данные для ведения проектных работ во многих случаях содержат
элементы нечеткости, которые обусловлены следующими обстоятельствами:
• математическая модель объекта обычно достоверно неизвестна или
представлена в форме, не пригодной для решения ЗОУ известными
аналитическими методами, поэтому возникает важная и сложная задача
получения некоторой адекватной "рабочей" модели;
• заранее, до проведения машинных экспериментов, нельзя однозначно
утверждать какая стратегия управления будет наиболее эффективной на
множестве состояний функционирования;
• реальное снижение затрат энергии или расхода топлива может быть
определено лишь после проведения экспериментов;
• требования к техническим средствам, включая разного рода согласующие
устройства, датчики и т. п., во многих случаях формулируются нечетко.
Вследствие этого на первых этапах проектирования исходные данные
записываются в виде массива, содержащего нечеткие сведения о цели работ,
