Вопросы модуля 3: информационные технологии в космонавтике и ракетостроении

Из дисциплины «Теория и элементы систем автоматизированного управления и регулирования»:

1. Классификация систем управления по степени автоматизации.

2. Принцип обратной связи в управлении. Разомкнутые и замкнутые циклы управления. Программное управление с обратной связью. Понятие об отрицательной обратной связи в системах автоматического регулирования.

3. Входные и выходные переменные систем управления. Детерминированные и стохастические системы. Оператор системы. Способы задания оператора системы.

4. Управление и информация. Варианты структуры управления. Централизованные и децентрализованные системы. Иерархические системы.

5. Программы регулирования в системах автоматического регулирования. Временные и параметрические программы регулирования. Линейные и нелинейные законы регулирования.

6. Передаточная функция. Динамические звенья автоматизированных систем и их характеристики. Звенья позиционного, интегрирующего и дифференцирующего типа.

7. Временные характеристики звена. Переходная функция и функция веса. Связь функции веса и переходной функции звена с передаточной функцией.

8. Основные принципы устранения действующих возмущений на объект управления. Линейные и нелинейные системы регулирования. Многомерные системы регулирования.

9. Типы автоматических систем. Функциональные схемы системы с разомкнутой цепью и системы с замкнутым контуром.

10. Обеспечение надежности систем автоматизированного управления. Конструктивные, программные и организационные меры.

11. Требования, предъявляемые к операционным системам автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Классификация программного обеспечения. Стратегия проектирования программного обеспечения.

12. Автоматизированная система управления технологическим оборудованием (АСУ ТО): назначение; состав; структура; основные технические требования; принципы создания.

13. Автоматизированная система контроля и управления (АСКУ): назначение; состав; основные функции.

14. Комплекс автоматизированных систем управления (КАСУ): состав; основные функции.

15. Стартовый космический комплекс как объект управления и автоматизации. Цели автоматизации на стартовом комплексе. Структура управления и организация информационных потоков на стартовом комплексе.

Из дисциплины «Компьютерные технологии в науке и образовании»:

16. Transact-SQL. Фазы выполнения транзакции. Основные типы операторов Transact-SQL, поддерживаемых SQL Server.

17. Стадии замысла, разработки и производства компьютеризированных систем.

18. Стадии эксплуатации, сопровождения и списания компьютеризированных систем

19. Понятия «нормализации», «типов данных», «типов подзапросов» при работе базами данных в SQL Server.

20. Архитектура компонентов баз данных в SQL Server.

3.3 Система автоматического управления, как правило, состоит из двух основных элементов — объекта управления и управляющего устройства.

Поведение объекта управления характеризуется физ. величинами (координаты, V (скор.), P, T, расходом Q).

ИУ измеряет y(t) хар-ую фактическое поведение объекта и величину x(t) ИИ.

Обычно x(t) хар-ет требуемое поведение объекта. На основании u_х и u_у сигналов, пропорционально х и у в УУ вырабатывается команда управления U_к.

Под действием U_к ИЭ управляет поведением объекта или протеканием технологич. процесса.

На систему действуют помехи z(t), которые стремятся изменить y(t). При этом команды управления должны выбираться так, чтобы устранялось действие помех на систему.

Например: Гидроусилитель руля – ИЭ, а сигнал от руля – ИИ.

Состояние ОУ характеризуется большим числом величин.

Из большого числа переменных лишь немногие существенны на организации процесса управления, а именно важны лишь те переменные, которые измеряются в СУ и используются.

Интересующие нас величины, характеризующие процесс управления, называется выходными переменными (функциями). Точки системы, в которой выходные сигналы могут наблюдаться в виде определенных физических величин, называются выходными системами.

На любой объект управления и элемент СУ всегда действуют различные внешние возмущения. Точки системы в которой приложены внешние возмущения называются входами системы.

3.8 Возмущения физически действуют как на систему и объект управления в целом.

Общим источником возмущений для объекта управления и системы является среда, как физическая, так и информационная. К физической среде следует относить тепловые, электрические, магнитные поля, окружающую атмосферу со своей инфраструктурой: запыленностью, задымленностью и т.д.

Под информационной средой следует понимать внешнюю информацию («вирус»), поступающую или внесенную либо умышленно, либо случайно в процессе эксплуатации автоматизированной системы.

Существуют внешние и внутренние возмущения.

К внешним возмущениям относятся изменения параметров материалов, комплектующих изделий, сырья, полуфабрикатов и других, относительно параметров, на которые был настроен технологический процесс в АСУ до появления этих изменений. К ним следует относить и изменение командных установок в системе управления, а также их обработка, изменяющая контролируемые технологические операции. Это приводит к большему или меньшему изменению контролируемых технологических операторов, а все технологические операторы взаимосвязаны.

Внутренние возмущения в системе и объекте управления также связаны с

неконтролируемыми изменениями параметров работы оборудования, датчиков первичной информации, датчиков передачи информации и исполнительных органов, к ним же относятся шумы различной природы, возникающие в контуре управления и управляющих интерфейсах. Уровень этих возмущающих воздействий снижается как схемно-техническими решениями, так и программно-интерфейсными решениями высокого уровня помехозащищенности.

Примеры устранения возмущений:

Нелинейность взаимосвязи технологических и организационных факторов приводит к тому, что нелинейная модель (1) обычно имеет малую адекватность для всей области изменения технологических и организационных факторов и применяется в основном для описания малых областей факторов пространства, в которых нелинейными зависимостями можно пренебречь.

(1)

Линейные сис.:

2.13.

Из-за неравнозначного срока службы приходится либо по очереди менять, либо продлять срок службы.

Процедура продления срока службы по фактическому состоянию:

Ремонт (кап. или средний) является дорогим и сложным мероприятием, с неоправданными потерями ресурсов. Эксплуатация в настоящее время оборудования обладающее техническим ресурсом, существенно превышает гарантийные показатели.

Основные причины огранич. применение ресурсосберегающие технологии:

1. Отсутствие единой методологии решения проблемы с учетом конкретных условий.

2. Недостаточная проработка методов оценивания и прогнозирования остаточного ресурса агрегатов и комплексов.

3. Неиспользование современных средств контроля.

4. Отсутствие комплексно информационного обеспечения решения задач, продления ресурсов.

Сбор информации в процедуре проверки занимает весьма значимое место.

2.18