Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции / LSAU / DOK2 / OYPR.odt
Скачиваний:
67
Добавлен:
22.02.2014
Размер:
886.73 Кб
Скачать

3. Методы математического описания (идентификации) объектов управления.

Глубокий и всесторонний анализ объектов с управленческой точки зрения является необходимым условием успешного решения задач автоматизации. Данный анализ проводится с целью определения качественных показателей и количественных характеристик объектов для составления их математической модели, т.е. идентификации. В ГОСТ 20913-75 «Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Стадии создания» приводится следующее определение идентификации: «Идентификацией называется определение параметров и структуры математической модели, обеспечивающих наилучшее совпадение выходных координат модели и процесса при одинаковых воздействиях». Отсюда следует, что процесс идентификации содержит следующие этапы:

  1. Выбор структуры модели на основании имеющейся априорной информации об исследуемом объекте.

  2. Выбор критерия близости объекта и модели, основанный на специфике задачи.

  3. Определение параметров модели, квазиоптимальных с точки зрения выбранного критерия близости.

Полученное математическое описание объекта должно отражать объективные закономерности, действующие в реальном объекте, с точностью, определяемой требованиями и спецификой решаемой задачи управления. От этого зависит качество управления и в конечном итоге - экономические показатели производства.

Математическое описание объектов может быть представлено в виде формул, таблиц, графиков, алгоритмов и т.д., количественно описывающих статические, временные, частотные, метрологические и другие связи между выходными величинами объекта и его входными величинами.

Количественные характеристики объекта могут быть получены различными методами, из них наиболее распространенны: аналитические, экспериментальные и комбинированные. Сущность аналитических методов состоит в том, что на основании глубокого знания физических законов функционирования объекта, его конструкции, условий эксплуатации и т.д. определяется его структура и составляются все необходимые количественные соотношения, описывающих статику и динамику объекта. Практически для большинства объектов априорной информации оказывается недостаточно для их идентификации, поэтому прибегают к экспериментальной проверке модели с целью ее уточнения. Экспериментальные методы идентификации объектов делятся на активные и пассивные. При активных методах в процессе эксперимента на вход объекта подаются специальные воздействия (табл. №1). Пассивные методы используют текущую информацию об объекте, получаемую в режиме его нормального функционирования.

Наиболее полная информация об объектах может быть получена при использовании аналитических и экспериментальных методов. Проектировщикам часто приходится сталкиваться с задачами идентификации объектов управления различной физической природы и сложности, прибегая к экспериментальным методам исследования. Поэтому вначале необходимо ознакомиться с логическими предпосылками, на которых базируется планирование эксперимента. К настоящему времени накоплен большой опыт применения эксперимента в самых различных областях человеческой деятельности, позволяющий определить критерии оптимальности в планировании, проведении и обработке результатов эксперимента. Работы по идентификации объектов ориентировочно рекомендуется проводить в такой последовательности:

  • определить главную цель управления объектом;

  • провести классификацию объекта;

  • выбрать метод идентификации;

  • составить подробный план проведения эксперимента;

  • выбрать аппаратуру и технические средства для проведения эксперимента;

  • определить квалификацию необходимого инженерно-технического персонала;

  • определить методы и способы обработки информации и конечную документацию.

По каждому пункту имеется большое количество публикаций, поэтому в пределах одной главы невозможно раскрыть специфику всех исследований, определяемых «природой» объекта.

Из современных тенденций при идентификации объектов необходимо указать на широкое применение вычислительной техники для математического моделирования, как самих объектов, так и для обработки результатов эксперимента. При этом моделирование сложных объектов связано с обработкой больших информационных потоков, в которых необходима оценка качественно-количественных характеристик текущей информации. Аппаратура управление, контроля и регистрации обладает ограниченной пропускной способностью, что приводит к необходимости выделения из всего потока информации той части, которая определяет наибольшую ценность. Наиболее перспективным следует считать создание автоматических идентификаторов, формирующих по измеряемым значениям ,,,модель объекта непосредственно в процессе его работы. На основе таких идентификаторов можно создавать самые совершенные – адаптивные системы управления.

Ниже рассматриваются экспериментальное определение некоторых характеристик объекта.

Таблица №1. Наиболее распространенные виды воздействий

при исследовании объектов управления.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке DOK2