Заключение

В процессе дипломного проекта произведен анализ объекта управления (технологический участок доменной печи №4 КУЗНЕЦКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМБИНАТА).

Произведена идентификация объекта управления, в результате которого получена его передаточная функция.

Рассмотрены основные методы расчета оптимальных параметров настроек регуляторов и выбран наиболее приемлемый для нашего случая (РАФЧХ), с помощью которого рассчитаны оптимальные параметры настройки ПИ-регулятора температуры горячего дутья доменной печи.

В рамках дипломного проекта произведена разработка модели адаптивного регулятора. Результаты моделирования и сама модель использованы при выполнении хоздоговора №11/02 (П. 1).

Также в дипломном проекте рассмотрены принципы оптимального управления систем с перестраиваемой структурой. Разработана система автоматического регулирования температуры горячего дутья с перестраиваемой структурой, которая имеет значительное быстродействие по отношению к классическим системам, что подтверждается результатами моделирования.

Вопрос о повышении быстродействия систем с перестраиваемой структурой решается за счет увеличения коэффициента воздействия только по координате ошибки.

Использован оригинальный подход для построения цифровых устройств с перестраиваемой структурой, которые могут настраиваться на реализацию любого конкретного логического алгоритма из заданного класса булевых функций. Предложенный модульный принцип построения систем управления основан на принципах многофункциональности и регулярности. По результатам исследований в этом направлении получен акт внедрения (П. 2) и направлена заявка о выдаче патента Российской Федерации на изобретение (П. 3).

В ходе дипломного проектирования опубликовано ряд научных работ [108 –117, 124, 125] и сделаны доклады на 12 научных конференциях, один из докладов отмечен дипломом (П. 7).

Использование рассмотренных принципов позволяет решать задачу высококачественного управления.

Применение данной системы в промышленности дает значительный экономический эффект, что подтверждается технико-экономическим обоснованием.

Список использованных источников

1. Автоматизация моделирования промышленных роботов /В.М. Дмитриев и др. -М.: Машиностроение, 1995. -304с.

2. Автоматизация настройки систем управления /В.Я. Ротач, В.Ф. Кузищин, А.С. Клюев и др. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -272с.

3. Автоматическое управление в химической промышленности /Под ред. Е.Г. Дудникова. -М.: Химия, 1987. -368с.

4. Андрюшенко В.А. Теория систем автоматического управления. -Л.: Изд-во. Лен. ун-та, 1990. -256с.

5. Андык В.С. Теория автоматического управления: Учебное пособие к практическим занятиям. -Томск: Изд-во. ТПУ, 2000. -108с.

6. Арсеньев Ю.Н., Журавлев В.М. Проектирование систем логического управления на микропроцессорных средствах. -М.: Высш. шк., 1991. -319с.

7. Артюхов В.Л., Копейкин Г.А., Шалыто А.А. Настраиваемые модули для управляющих логических устройств. -Л.: Энергоатомиздат, 1981. -168с.

8. Астапов Ю.М., Медведев В.С. Статистическая теория систем автоматического регулирования и управления. -М.: Наука, 1982. -304с.

9. Бесекерский В.А., Изранцев В.В. Системы автоматического управления с микроЭВМ. -М.: Наука, 1987. -320с.

10. Бесекерский В.А., Небылов А.В. Робастные системы автоматического управления. -М.: Наука, 1983. -240с.

11. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. - М.: Наука, 1972. - 768с.

12. Боднер В.А. Теория автоматического управления полетом. -М.: Наука, 1964. -700с.

13. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. -М.: Химия, 1975. -576с.

14. Булева алгебра и конечные автоматы /Пер. с фран. Е.В. Бабичевой. -М.: Мир, 1969. -296с.

15. Вершинин О.Е. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. -Л.: Энергоатомиздат, 1986. -208с.

16. Галахова О.П. и др. Основы фазометрии. -Л.: Энергия, 1976. ‑256с.

17. Гончаров В.В. В поисках совершенства управления руководством для высшего управленческого персонала. –М.: Сувенир, 1993. –488с.

18. Горбатов В.А., Павлов В.П., Четвериков В.Н. Логическое управление информационными системами. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -304с.

19. Гузик В.Ф. Модульные интегрирующие вычислительные структуры. ‑М.: Радио и связь, 1984. -216с.

20. Гурецкий Х. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием. - М.: Машиностроение, 1974. - 382с.

21. Дорохов А.Р., Заворин А.С., Казанов А.М., Логинов В.С. Моделирование тепловыделяющих систем: Учебное пособие. -Томск: Изд-во НТЛ, 2000. -234с.

22. Дьяконов В.П. Simulink 4: Специальный справочник. –СПб.: Питер, 2002. –528с.

23. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MathCAD 7.0 в математике, физике и в Internet. - М.: Нолидж, 1999. - 352с.

24. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В., Круглов В.В. Matlab 5.3.1 с пакетами расширений. -М.: Нолидж, 2001. -880с.

25. Дьяконов В.П., Круглов В.В. Математические пакеты расширения MATLAB: Специальный справочник. -СПб.: Питер, 2001. -480с.

26. Евреинов Э.В. Однородные вычислительные системы, структуры и среды. -М.: Радио и связь, 1981. -208с.

27. Евреинов Э.В., Прангишвили И.В. Цифровые автоматы с настраиваемой структурой. -М.: Энергия, 1974. -240с.

28. Елгазин В.И. Расчет защитного заземления. – Томск.: ТПИ Ротапринт, 1969. – 26 с.

29. Емельянов С.В. Системы автоматического управления с переменной структурой. -М.: Наука, 1967. -336с.

30. Емельянов С.В., Коровин С.К. Новые типы обратной связи. -М.: Наука, 1997. -352с.

31. Ершова Э.Б. Основы дискретной автоматики в электросвязи. -М.: Связь, 1980. -232с.

32. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей. -М.: Энергоатомиздат, 1989. ‑528с.

33. Импульсные элементы автоматики и вычислительной техники: Учебное пособие для вузов. -Л.: Энергия, 1977. -248с.

34. Ицкович Э.Л. Контроль производства с помощью вычислительных машин. -М.: Энергия, 1975. -416с.

35. Каганов В.Ю. Применение вычислительной техники для комплексной автоматизации доменного производства. -М.: Металлург, 1964. -90с.

36. Каганов В.Ю., Блинов О.М., Беленький А.М. Автоматизация управления металлургическими процессами. -М.: Металлургия, 1974. -416с.

37. Казаринов Ю.М., Номоконов В.Н., Филиппов Ф.В. Применение микропроцессоров и микроЭВМ в радиотехнических системах. -М.: Высш. шк., 1988. -207с.

38. Каляев А.В. Многопроцессорные системы с программируемой архитектурой. -М.: Радио и связь, 1984. -240с.

39. Каминский Е.А. Звезда, треугольник, зигзаг. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -104с.

40. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. -М.: Солон-Р, 2000. -512с.

41. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. -М.: Высш. шк., 1991. -400с.

42. Клемперт В.М. Контроль и управление газораспределением доменной печи. -М.: Металлургия, 1993. -142с.

43. Клюев А.С. Автоматическое регулирование. -М.: Высш. шк., 1986. ‑351с.

44. Клюев А.С., Лебедев А.Т. Наладка систем автоматического регулирования барабанных паровых котлов. -М.: Энергия, 1985. -280с.

45. Князевский Б.А., Долин П.А., Марусова Т.П. Охрана труда. – М.: Высш. школа, 1982. –311 с.

46. Колдуэлл С. Логический синтез релейных устройств /Пер. с англ. Г.К. Москатова, А.Д. Таланцева. -М.: ИЛ, 1962. -740с.

47. Коломбет Е.А. Таймеры. -М.: Радио и связь, 1983. -128с.

48. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. -М.: Наука, 1984. -832с.

49. Кудрявцев В.Б., Алешин С.В., Подколзин А.С. Введение в теорию автоматов. -М.: Наука, 1985. -320с.

50. Кудрявцев В.Б., Подколзин А.С., Болотов А.А. Основы теории однородных структур. -М.: Наука, 1990. -296с.

51. Лазарев В.Г. и др. Построение программируемых управляющих устройств. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -192с.

52. Ли Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление. -М.: Наука, 1966. -426с.

53. Медведев В.С., Потемкин В.Г. Control System Toolbox: MATLAB 5 для студентов. -М.: ДИАЛОГ-МИФ, 1999. -287с.

54. Менеджмент организации: Учебное пособие /З.П. Румянцева, Н.А. Соломатин, Р.В. Акбердин и др. –М.: ИНФРА-М, 1995, –432с.

55. Мескон М.Х., Альберт М., Хедоури Ф. Основы менеджмента: Пер. с англ. –М.: Дело, 1992. –702с.

56. Методы расчета автоматического регулирования /Под ред. В.В. Волгина. - М.: Изд-во МЭИ, 1972. - 226с.

57. Мищенко В.А. и др. Многофункциональные автоматы и элементная база цифровых ЭВМ. -М.: Радио и связь, 1981. -240с.

58. Мордкович А.Г., Солодовников А.С. Математический анализ. -М.: Высш. шк., 1990. -416с.

59. Мультипроцессорные системы и параллельные вычисления /Пер. с англ. -М.: Мир, 1976. -384с.

60. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие /А.С. Клюев, А.Т. Лебедев, С.А. Клюев. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -368с.

61. Нигматуллин Р.Г. Сложность булевых функций. -М.: Наука, 1991. ‑240с.

62. Нортон П., Станек У. Программирование на JAVA. -М.: "СК Пресс", 1998. -Т1,2.

63. Однородные управляющие структуры адаптивных роботов /А.В. Каляев и др. -М.: Наука, 1990. -152с.

64. Плетнев Г.П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций. -М.: Энергоатомиздат, 1986. -344с.

65. Попов В.С. Теоретическая электротехника. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -544с.

66. Попов Е.П. Динамика систем автоматического регулирования. -М.: Гостехиздат, 1954. -315с.

67. Прангишвили И.В., Веленкин С.Я., Медведев И.Л. Параллельные вычислительные системы с общим управлением. -М.: Энергоатомиздат, 1983. -312с.

68. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. -М.: Энергия, 1978. -704с.

69. Проектирование микроэлектронных устройств /О.А. Пятлин и др. -М.: Сов. радио, 1977. -272с.

70. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие /А.С. Клюев и др. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -464с.

71. Пупырев Е.И. Перестраиваемые автоматы и микропроцессорные системы. -М.: Наука, 1984. -192с.

72. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. -М.:Солон, 1999. -704с.

73. Реймон Ф. Автоматика переработки информации /Пер с фран. -М.: ФИЗМАТГИЗ, 1961. -224.

74. Ротач В.Я. Автоматизированная настройка систем управления в присутствии случайных помех //Теплоэнергетика. -2000. -№10.

75. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. -М.: Энергия, 1973. -440с.

76. Ротач В.Я., Кузищин В.Ф., Коцемир И.А. Особенности итерационной процедуры настройки систем регулирования с учетом люфта регулирующего органа: Межведомственный сборник. -М.: МЭИ, 1986.

77. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. - Киев: Технiка, 1975. - 768с.

78. Соучек Б. Мини-ЭВМ в системах обработки информации /Пер. с англ. -М.: Мир, 1976. -520с.

79. Специализированные процессоры для высокопроизводительной обработки данных /О.Л. Бандман и др. -Новосибирск: Наука, 1988. -208с.

80. Специализированные ЦВМ: Учебник для вузов /Смолов В.Б. и др. -М.: Высш. шк., 1981. -279с.

81. Справочник по радиолокации /Под. ред М. Сколника. Пер с англ. -М.: Сов. радио, 1976. -456с. Т1.

82. Справочник по цифровой вычислительной технике /Малиновский Б.Н., Александров В.Я. и др. -Киев: Технiка, 1974. -512с.

83. Стефани Е.П. Основы расчета настройки регуляторов теплоэнергетических процессов. - М.: Энергия, 1972. -376с.

84. Стратегический и инновационный менеджмент: Метод. указ. По выполнению курсовой работы /Сост. Л.А. Коршунова. –Томск: ТПУ, 2001. ‑47с.

85. Строганов Р.П. Управляющие машины и их применение. -М.: Высш. шк., 1978. -264с.

86. Суханов Е.Л. Принципы построения системы автоматизации доменной печи //Металлург, -1999. -№7.

87. Теория систем с переменной структурой /Под ред. С.В. Емельянова. -М.: Наука, 1970. -592с.

88. Теплотехнические расчеты металлургических печей: Учебное пособие /Под ред. А.С. Телегина. -М.: Металлургия, 1993. -386с.

89. Томпсон А.А., Стрикленд А.Дж. Стратегический менеджмент. Искусство разработки и реализации стратегии: Учебник для вузов /Пер. с англ. под ред. Л.Г. Зайцева, М.И. Соколовской. –М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1998. –576с.

90. Уткин В.И. Скользящие режимы и их применение в системах с переменной структурой. -М.: Наука, 1974. -272с.

91. Фатхутдинов Р.А. Инновационный менеджмент: Учебник для вузов. –М.: ЗАО «Бизнес-школа «Интел-синтез», 1998. –600с.

92. Фельдбаум А.А., Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. - М.: Наука, 1971. - 744с.

93. Фет Я.И. Массовая обработка информации в специализированных однородных процессорах. -Новосибирск: Наука, 1976. -200с.

94. Фет Я.И. Параллельные процессоры для управляющих систем. -М.: Энергоатомиздат, 1981. -160с.

95. Фритч В. Применение микропроцессоров в системах управления /Пер. с нем. -М.: Мир, 1984, -464с.

96. Фудзисава Т., Касами Т. Математика для радиоинженеров: Теория дискретных структур /Пер. с япон. -М.: Радио и связь, 1984. -240с.

97. Хокни Р., Джессхоуп К. Параллельные ЭВМ /Пер с англ. -М.: Радио и связь, 1986. -392с.

98. Хорошевский Инженерный анализ функционирования вычислительных машин и систем. -М.: Радио и связь, 1987. -256с.

99. Хоуп Г. Проектирование цифровых вычислительных устройств на интегральных схемах /Пер. с англ. -М.: Мир, 1984. -400с.

100. Цифровые фильтры и устройства обработки сигналов на интегральных микросхемах: Справочное пособие /Ф.Б. Высоцкий и др. -М.: Радио и связь, 1984. -216с.

101. Цыпкин Я.З. Основы теории обучающих систем. -М.: Наука, 1968. ‑120с.

102. Чечкин А.В. Математическая информатика. -М.: Наука, 1991. -416с.

103. Шахгильдян В.В., Ляховкин А.А. Системы фазовой автоподстройки частоты. -М.: Связь, 1972. - 448с

104. Шевелев Ю.П. Дискретная математика. Ч.1. -Томск: ТУСУР, 1998. ‑114с.

105. Шевелев Ю.П. Дискретная математика. Ч.2. -Томск: ТУСУР, 1999. ‑120с.

106. Шевелев Ю.П. и др. Булева алгебра и логика поиска семантической информации. -Томск: Изд-во Томск. ун-та., 1975. -184с.

107. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. -М.: Радио и связь, 1990. -512с.

108. Шидловский С.В. Задание алгоритмов управления и переработки информации в проблемно-ориентированных комплексах //Материалы докладов межрегиональной научно-технической конференции "Научная сессия ТУСУР" 14-16 мая 2002, Томск, Россия. Ч2. -Томск: ТУСУР, 2002. ‑260с.

109. Шидловский С.В. Изотропная среда в системе автоматизированного управления и контроля //Труды VI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ". 28 февраля - 3 марта 2000, Томск. - Томск: Изд-во ТПУ, 2000. - 479 с.

110. Шидловский С.В. Многофункциональный логический модуль для реализации операций удаления аргументов из булевых функций //Радиотехнические устройства, информационные технологии и системы управления: Тез. докл. региональной науч.-техн. конф. студентов и молодых специалистов. -Томск, 2001. -152с.

111. Шидловский С.В. Перестраиваемая структура в автоматизации процессов управления //Материалы докладов межрегиональной научно-технической конференции "Научная сессия ТУСУР" 14-16 мая 2002, Томск, Россия. Ч2. -Томск: ТУСУР, 2002. -260с.

112. Шидловский С.В. Структурное моделирование элементов и устройств систем автоматического управления //Труды VIII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ". 8 - 12 апреля 2002, Томск. - Томск: Изд-во ТПУ, 2002. - 452 с.

113. Шидловский С.В., Раводин О.М. Автомат с перестраиваемой структурой в новых образовательных технологиях. //Материалы региональной науч.-методич. конф. "СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: Системы и практика обеспечения качества". 29-30 января 2002, Томск. - Томск: ТУСУР, 2002. -168с.

114. Шидловский С.В., Светлаков А.А. Однородная среда в системе контроля знаний //Тез. докл. науч.-методич. конф. "СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: КАЧЕСТВО И НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ". 1 февраля 2000. - Томск: ТУСУР, 2000. -120с.

115. Шидловский С.В., Светлаков А.А. Применение информационных технологий при структурном моделировании элементов и устройств систем автоматического управления //Материалы региональной науч.-методич. конф. "СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: Системы и практика обеспечения качества". 29-30 января 2002, Томск. - Томск: ТУСУР, 2002. -168с.

116. Шидловский С.В., Фоминых Ю.И. Исследование функциональных возможностей однородной структуры, обеспечивающей вычисление бесповторных ДНФ булевых функций //Вестник Сибирского отделения АН ВШ. -2001. -№1.

117. Шидловский С.В., Шевелев Ю.П. Автомат с перестраиваемой структурой в системе контроля знаний //VI Международная научно-методическая конференция вузов и факультетов телекоммуникаций. 23-25 мая 2000, Йошкар-Ола, Россия. -Москва, 2000. ‑150с.

118. Щербина Я.Я. Основы противопожарной техники. – Красноярск: Высшая школа, 1970. – 234 с.

119. Электротехника /А.Я. Шихин и др. -М.: Высш. шк., 1998. -336с.

120. Энергетика и охрана окружающей среды /Под ред. Н.Г. Залогина. ‑М.: Энергия, 1979. –352 с.

121. Энциклопедия кибернетики /Под ред. В.М. Глушкова и др. -Киев. Т1,2.

122. Яковенко П.Г. Оптимизация управления электромеханическими системами и подвижными объектами. -Томск: Изд-во Томск. ун-та, 2000. ‑122с.

123. Якубайтис Э.А. Логические автоматы и микромодули. -Рига: Зинатне, 1975. 259с.

124. Shidlovskiy S. V. Multifunctional Automaton for Computation of Disordered Boolean Functions //The VIII International Scientific and Practical Conference of Students, Post-graduates and Young Scientist "Modern Techniques and Technology (MTT'2002), April 2002, Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia.

125. Shidlovskiy S. V. Сomputation of nonrecurrent ordered Boolean functions of higher than the second order //SIBEDEM 2002. Proceeding. -Tomsk: The Tomsk IEEE Chapter & Student Branch. Russia, Tomsk, March 19-20, 2002.

126. XML для профессионалов /Д. Мартин, М. Бирбек, М. Кэй и др. -М.: ЛОРИ, 2001. -866с.

127. Zigler J.C. and Nichols N.B. Optimum Settings for Automatic Controllers //ASME Transactions. -1942. -Vol. 64. №8. P. 759-768.

100