1.2. Цели и задачи курса

В результате изучения курса АИУС необходимо знать и уметь:

1. Идеологию построения АИУС, структуру и состав организационного, технического, математического, программного и информационного обеспечения АИУС, проблемы и перспективы создания АИУС.

2. Проектировать фрагменты функциональной и технической структуры АИУС. Разрабатывать и исследовать при помощи ЭВМ алгоритмы и программы АИУС

Литература:

1. «Справочник проектирования АСУТП». Под ред. Г. Л. Смилянского.

2. Е. П. Стефани, «Основы проектирования АСУТП».

3. «Технические средства АСУТП», Родионов В. Д и др.

4. «Микропроцессорные автоматические системы регулирования», Солодовник и др.

5. Программируемые контроллеры систем автоматизации: Учебное пособие. ЮРГТУ, 1999г.

Журналы: 1. «Мир компьютерной автоматизации»;

2. «Приборы и системы управления»;

3. «Современные технологии управления».

2. Автоматизированные информационно – управляющие системы

2.1 Общие понятия

Элемент — часть объекта или системы, которая при данном исследовании, анализе не подвергается дальнейшей детализации (разделению).

Система — совокупность взаимодействующих элементов объединённых в единое целое. Причём в зависимости от того, как связаны друг с другом элементы, меняется функциональное назначение системы.

Структура — способ объединения элементов системы друг с другом.

Частным случаем систем являются так называемые целенаправленные системы, которые представляют собой совокупность взаимодействующих элементов, объединённых единством целей и, как правило, имеющий целенаправленный характер взаимодействия.

Производственные, технологические, технические объекты, технические системы – это целенаправленные системы. Процессы, происходящие в них, должны выполняться в соответствии с определёнными правилами (инструкциями) или регламентом для того, чтобы достигались поставленные цели, и обеспечивать достижение этих правил должна соответствующая система управления.

Рис.2.1.1. Схема системы управления ТОУ.

Обозначения:

ТОУ — технический объект управления.

ТС — техническая система.

ТП — технологический процесс.

Т.к. количество информации, которую надо принять и оперативно переработать для формирования управляющих воздействий, обеспечивающих нормальное состояние объекта, даже для объектов среднего уровня сложности, очень велико, то организация эффективной системы управления невозможна без использования ЦСОИ и управляющего персонала (оператора, диспетчера).

При проектировании современных систем управления должен реализовываться, так называемый, научно-обоснованный подход, требования которого следующие:

1. Должна быть разработана (придумана), так называемая, математическая модель объекта: .

2. Должен быть разработан критерий эффективности (КЭ) функционирования объекта и поставлена задача его оптимизации: . Если есть ММ объекта, то КЭ можно представить в виде:

3. Ограничения .

При наличии вышеуказанных компонент может быть поставлена задача оптимального управления объектом, которая формулируется следующим образом: необходимо в каждый интервал времени t_i найти такой вектор управляющих воздействий , при котором удовлетворяется ограничение (3), а критерий эффективности (2) достигает своего экстремального значения, определяемого для данного времени:

Для реализации научно-обоснованного подхода и обеспечения оптимального управления надо иметь в своём распоряжении математические методы, позволяющие находить оптимальный вектор управляющих воздействий .

Реализация этих методов возможна при наличии соответствующих аппаратных, программных, алгоритмических средств в составе АИУС.

АИУС — человеко-машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации о состоянии объекта, причём так, что достигается оптимальное управление этим объектом в плане выбранного критерия эффективности.