УКРАЇНА

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра автоматизації

сільськогосподарського виробництва

ІДЕНТИФІКАЦІЯ ТА МОДЕЛЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ

(навчальний посібник)

Для студентів спеціальності 8.092501

«Автоматизовані системи управління

Технологічними процесами»

Київ – 2007

УДК 681.51

У навчальному посібнику викладені основи навчальної дисципліни «Ідентифікація та моделювання технологічних об’єктів», яка є необхідною для розробки систем автоматичного управління.

Матеріали навчального посібника призначені для використання при підготовці фахівців спеціальності 8.092501 «Автоматичні система управління технологічними процесами».

Рекомендовано до видання навчально-методичною радою факультету електротехніки та автоматики Національного аграрного університету.

Укладачі: доктор технічних наук, професор Кузьменко Б.В., канд.. техн.. наук, професор Лисенко В.П.

Рецензенти: Заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор Ладанюк А.П., доктор технічних наук, професор Козирський В.В.

Навчальне видання ідентифікація та моделювання технологічних об’єктів (Навчальний посібник)

Для студентів спеціальності 8.092501

«Автоматизовані системи управління

Технологічними процесами»

Укладачі: КУЗЬМЕНКО Борис Володимирович

ЛИСЕНКО Віталій Пилипович

Зав. Видавничим центром НАУ А.П. Колесніков

Редактор

Підписано до друку Формат

Ум.друк.арк. Обл.-вид.арк.

Зам. №

Наклад 100 прим.

Видавничий центр НАУ

03040, Київ, вул.. Героїв Оборони, 15

ВСТУП

Покращення якості продукції та підвищення ефективності виробництва сільськогосподарської продукції неможливо без комплексної автоматизації виробничих процесів та вдосконалення методів управління. Для управління необхідний об’єкт управління, стан якого змінюється органом управління. Поява складних об’єктів управління та введення алгоритмів адаптації для управління об’єктами призвело до розв’язку задач ідентифікації та моделювання, спрямованих на вивчення стану, властивостей та керованості об’єктів управління.

Ідентифікація – це процес побудови моделі, адекватної об’єкту з точністю, яка визначається заданим критерієм. Істотного значення набуває апріорна інформація, коли відомою вважається структура об’єкта, тому, відповідно, задача ідентифікації зводиться до оцінювання параметрів. Розв’язок цієї задачі. Викладенню навчального матеріалу з цього питання є основною задачею цього навчального посібника.

1. Моделі, їх класифікація та застосування

1.1. Визначення та застосування моделей

Модель –це уявна або фізична конструкція, яка за певних умов може замінити відповідне явище, або об’єкт моделювання, давати про нього точну та достовірну інформацію, може прогнозувати поведінку об’єкта, роботи кількісну оцінку реакції об’єкта в певній ситуації.

Моделі застосовуються в випадках, коли використання самого об’єкта моделювання є нераціональним, невигідним або недоцільним. Об’єктом моделювання може бути явище, пристосування, творіння, побудова.

Насьогодні створені моделі всесвіту, сонячної системи, атмосферних явищ, моделі людини та її органів, тварин, машин, живих клітин, молекул, атомів... .

Моделі, які застосовуються при розробці чи проектуванні споруд, для оцінки їх естетичних характеристик мають вигляд макетів а для дослідження міцності матеріалів – вигляд математичних виразів, за якими можна розрахувати допустимі навантаження. При розробці та проектуванні автоматичних систем керування, оцінки якісних взаємозв’язків між елементами їх моделюють структурними або функціональними схемами, а для дослідження стійкості або перехідних процесів для моделювання використовують кількісні залежності між вхідними і вихідними змінними. Одні і ті ж явища та конструкції можна подати різними типами моделі в залежності від способу їх подальшого використання.