Библиографический список.

1. Кибернетика: прошлое для будущего. М: Наука, 1989.192 с.

1. Ли Т. Г., Адамс Г. Э., Гейнз У. М. Управление процессами с помощью вычислительных машин. Моделирование и оптимизация: Пер. с англ. М.: Сов. радио, 1972.312 с.

2. Математические основы теории автоматического регулирования, т.1, т.2. /Под ред. Б. К. Чемоданова. М.: Высшая школа, 1971. Т. 1. 366 с. Т. 2. 454 с.

3. Райман Н. С, Чадеев В. М. Построение моделей процессов производства.М.: Энергия. 1975.

4. Рей У. Методы управления технологическими процессами. М.: Мир, 1983. 368 с.

5. Семенов В. В., Пантелеев А. В., Бортаковский А. С. Математическая теория управления в примерах и задачах: Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ, 1997.264 с.

6. Словарь по кибернетике / Под ред. В. С. Михалевича. Киев.: Гл. ред. УСЭ им М. П. Бажана, 1989. 751 с.

7. Солодовников В. В., Плотников В Н., Яковлев А. В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. Учебное пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1985. 536 с.

8. Справочник проектировщика АСУ ТП / Г. Л. Смилянский, Л. 3. Амлинский, В. Я. Баранов и др. Под ред. Г. Л. Смилянского. М.: Машиностроение, 1983. 527 с.

9. Техническая кибернетика. Теория автоматического регулирования / Под ред. В. В. Солодовникова. М.: Машиностроение. Кн. 1, 1967. 768 с. Кн. 2, 1967. 779 с. Кн. 3, 1969.974 с.

10. Техническая кибернетика. Устройства и элементы систем автоматического регулирования и управления / Под ред. В. В. Солодовникова. М.: Машиностроение. Кн. 1,1973. 680 с. Кн. 2, 1975. 688 с. Кн. 3, 1976. 736 с.

11. Управляющие вычислительные машины в АСУ технологическими процессами / Под ред. Т. Харрисона М.: Мир, 1975. Т. 1. 530 с.

13. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. Оценивание параметров и состояния: Пер. с англ. М : Мир, 1975. 683

Оглавление

Предисловие 4

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 1

УДК 62.50 3

Предисловие 4

ВВЕДЕНИЕ 5

Рис. 1. Принцип информационной технологии 6

5.1. Понятие информации 18

5.2. Представление информации 19

Рис. 2. Методологическая схема образования сигналов 20

5.3. Информация в системе управления 20

Рис. 3. Схема преобразования информации 21

X₂ 22

Y₂ 22

Рис. 4. Кибернетическая система 22

6.1. Управляемость и организованность 23

Рис. 5. Структура управления 23

6.3. Описание систем 25

Рис.6 Структурная схема 25

7.1. Место алгоритма в структуре управления 25

Управл. 26

Рис. 8. Общая схема управления объектом 26

7.2. Фундаментальные принципы управления 27

7.2.1. Принцип разомкнутого управления 27

Рис. 9. Принцип разомкнутого управления 28

7.2.2. Принцип компенсации 28

U₂(t) 28

Рис. 10. Принцип компенсации 28

U_ос(t) 29

Рис. 11. Принцип обратной связи 29

Рис. 12. Принцип управления по отклонению 29

7.3. Алгоритмы функционирования систем управления 29

7.3.3. Алгоритм слежения 30

F 30

Y_доп 30

U 30

Рис. 13. Оптимальная система управления 30

7.3.5. Алгоритм адаптивного управления 31

Рис. 14. Адаптивная система управления 31

Рис15. Формализация научного явления 35

ВОЗДЕЙСТВИЯ 35

35

Рис. 16. Принцип "черного ящика" 35

8.4. Виды моделей процесса 36

8.4.1. Функциональные модели 36

8.4.2. Модели физического процесса 36

8.4.4. Процедурные модели 37

Возмущения 38

Сигналы эталонных значений 38

Рис. 17. Звенья системы машинного управления процессом 38

8.5. Переменные систем управления 39

8.5.1. Входные переменные 39

8.5.2. Выходные переменные 40

8.6. Пример модели процесса 40

Лигроин 41

В теплообменник 41

Рис. 18. Функциональная модель процесса 41

1. Переменные управления. 41

2. Параметры. 41

3. Неуправляемые переменные. 42

3. Неуправляемые переменные (Процедурные действия). 42

R₁ - регулировка вентиля, управляющего V₁; 42

5. Переменные состояния. 42

6. Переменные производительности. 42

7. Экономические переменные. 43

44

44

8.7. Типовая функциональная модель системы управления 44

G(t) 44

Рис. 19. Типовая функциональная схема СУ 45

1 - задающее (программное) устройство в системе управления. 45

Рис. 20. Общая функциональная схема СУ 46

Рис. 21. Типовые функциональные подсистемы АСУТП непрерывного типа 47

Рис. 24. Классификация моделей систем управления 49

Рис. 25. Виды входных воздействий 51

Рис. 26. Основные типы переходных процессов 51

11.1.1. Описание и анализ линейных систем с помощью дифференциальных уравнений 52

11.1.1.1. Одномерные системы при детерминированных воздействиях 52

Рис. 27. Структурная схема стационарной системы 53

Далее построим структурную схему (рис. 28) 54

Рис. 28. Инерционное звено первого порядка 54

11.1.1.2. Линейные многомерные системы управления 54

Возвращаясь к оригиналам, с помощью теоремы о свертке получим для (t) выражение 55

Решением последнего уравнения является выражение 56

11.1.2. Описание и анализ линейных систем с помощью переходных функций 57

11.1.3. Описание и анализ линейных систем с помощью интегральных преобразований 57

11.13.1. Преобразование Лапласа 58

1. Изображение входного сигнала: 58

2. Передаточная функция: 58

3. Изображение по Лапласу выходного сигнала: 58

4. Выходной сигнал: 59

Учитывая (11.35), получаем 60

Рис. 29. Амлитудно-фазовая частотная характеристика 61

11.1.4. Описание и анализ линейных систем с помощью спектральных преобразований 61

11.1.5.1. Устойчивость 61

11.1.5.3. Стабилизируемость 62

11.1.5.4. Нормализуемость 63

11.1.5.5. Наблюдаемость 63

1. В уравнениях состояния и выхода выделим матрицы А, В, С: 63

2. Составим матрицы управляемости и наблюдаемости: 63

3. Определим ранги матриц: 63

Рис. 30. Структурная схема многомерной САР 64

Выход системы определяется выражением 64

Графики фазовых траекторий строятся на фазовой плоскости в координатах 66

11.3. Проблема многосвязности 66

Матрица Бристоля - это матрица вида 67

Анализ матрицы Λ позволяет указать несколько общих характеристик матриц Бристоля: 67

Матрица Бристоля может служить основным средством для формирования; пар вход-выход. 68

Для динамических связей общепринятой меры связности, подобной матрице Бристоля, не существует. 68

Однако автономное регулирование не всегда оказывается эффективным. 68

12.1. Управление и ЭВМ 69

К достоинствам управления с помощью ЭВМ относятся: 69

Исполнительный орган 69

Входы 69

Эталонные значения 70

Требуемые режимы 70

Рис. 31. Система оптимального управления 70

12.2. Введение в проблему оптимизации 70

Основными этапами решения задачи оптимизации являются: 70

12.2.1. Назначение модели физического процесса при оптимизации 70

12.2.2. Целевая функция 71

Перечислим основные принципы определения целевых функций, сформулированные на основе опыта. 71

12.2.3. Ограничения на переменные состояния н переменные управления 72

Рассмотрим некоторые виды ограничений. 73

12.3. Способы осуществления оптимального управления 73

На рис. 32 представлена схема оптимального управления с обратной связью. 74

74

U_i(t) 74

Рис. 32. Система оптимального управления с обратной связью 74

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75

Разработаны и продолжают разрабатываться методы многокритериальной оптимизации. 76

Библиографический список. 78

ОГЛАВЛЕНИЕ 79