21. Техническая и программная реализация ситуационных систем управления, примеры

Техническая реализация:

1 этап происходит на основе анализа логического выражения, характеризующего текущую ситуацию и состоящего из набора логических переменных. Следовательно реализовать данный этап можно на логических элементах, т.е. сравнить текущие значения логических переменных с наборами значений, имеющимися в базе данных. Эту операцию можно произвести на языке функциональных блоковых диаграмм (FBD) с применением программных средств, поддерживающих этот язык.

На 2 этапе происходит «размытие» четких логических переменных до нечетких (замена на функции принадлежности) и замена четких логических операций на нечеткие отношения. После чего происходит сравнительный анализ текущей ситуации с набором базовых. Эти вышеперечисленные функции можно реализовать на каком-либо языке программирования высокого уровня.

Для учета динамики процесса в ситуационном управлении можно применить контроллеры нижнего уровня, т.к. их входными сигналами являются сигналы от датчиков.

На основе всего вышеизложенного можно сделать вывод, что ситуационную систему управления можно реализовать на уровне станций управления.

1 - блок идентиф. ситуации – содержит некоторый набор правил (логика FBD или реле), по которым производится вычисление некоторых функций; 2 - анализ на языке высокого уровня - определение текущей ситуации на основе имеющегося алгоритма идентификации ситуации по полученным значениям логических функций; 3 - расчет по соотвеств. модели (из памяти извлекается модель, соответствующая текущей ситуации, по которой производится расчет параметров) ; 4 – выработка команды на формирование управляющего воздействия – команда подается на контроллеры нижнего уровня или же управляющее воздействие вырабатывается непосредст-венно на операторских станциях высокого уровня.

В большом числе случаев ситуационное управляющее устройство относится к классу автоматных моделей комбинационного типа. Моделям такого типа соответствуют системы продукций (правил), порядок использования которых произвольный и каждое правило не связано с постусловиями, изменяющими другими правилами. В этом случае сети Пети представляют собой либо последовательность подсети, либо параллельность подсети.

О тличие параллельного в том, что каждое правило или совокупность могут выполняться на отдельных вычислительных ресурсах. пример такого рода правил – вакуумная колонна с боковыми отборами. будем считать, что используется логические переменные

. – вязкость - вязкость

- температура вспышки

- 5 фракций.

Номер правила	Антецедент	Консеквент
1
2
16
n

G – Отбор фракции i.

Формально правила независимы, т.е. управляющее устройство комбинационного типа, однако, при большом числе правил могут возникать противоречия формирование управления (консеквенты).

Примечание.

Естественно, таблица должна быть обобщена. Если одинаковые консеквенты антецеденты мона сложить, более того мона обобщить по одному управляющему воздействию, например, для . Все правила, где нуна увеличивать – сделать одно правило, но качество управления будет плохое, т.к. не учитывается специфика ситуации.

Итак, что касается порядка проверки правил:

1. Используется принцип самого длинного условия (первым должно выполняться правила, у которого самые сложные антецеденты). Правила выполняются снизу вверх;

2. А нализ противоречивости. Нуна сочинить сеть Петри. И по ним проводим анализ изменения ситуации.

Условие P – Антецедент

t – Консеквент

В результате прохода по сети получим перечень переходов, которые будут оптимизированы. Каждый переход будет связан с перечнем инициализируемых управлений.

Таблица инициализации:

					...
	1	0	0	0	0
			1	1
...
	1	0	1	0	...
...				1	1

После прохода инициализированные переходы проверяем на противоречия. Проверка по столбцам на соответствие команд для тех строк, которые соответствуют активизированным переходам. Если есть противоречия, то два варианта:

1. ничего не делать по этому управлению, а сбегать к технологу.

2. С помощью нечеткой логики и переменных, либо с учетом коэффициентов уверенности (если они заданы) взвешивать команды на управление.

Относительно небольшое число задач требует не комбинационных, а последовательственых автоматов.