«Автоматтандырылған басқару жүйесі»
жүктеу/скачать 1,9 Mb.
|
e125ac95-36f5-11e3-a987-f6d299da70eeАСУ 3
| Лекция сабағының мазмұны:
Басқару процесінің математикалық моделі. Басқару процесінің құрылымдық сызбасы. Басқару процесінің математикалық моделі. Модельді сипаттайтын терминдерде шектер берілген жағдайда, басқарудың мақсатқа жетуін қамтамасыз ететін, басқару проблемасы басқаруға әсер ететін векторды (немесе басқару алгоритімін) тауып оны жүзеге асырудан тұрады. Басқару есебін жүзеге асыру жалпы түрде мүмкін емес. Сондықтан мөлшері ол төмендегі түрдегідей шешіледі: 1. (1.1) нақты байланыс теңдеуі қарапайым жағдайда белгісіз сондықтан басқарылатын жүйенің м а т е м а т и к а л ы қ м о д е л і теңдеуімен алмастырылады: Х*( t) = Х*{х*( t 0). f*(to,t), y*{to,t)}. (1.4) 2. Екі себеп бойынша туындайтын х(t) және f(t), векторлары туралы ақпараттың жетіспеушілігін еске алу керек::
3. Басқару мақсаты басқару функциясы теңдеуінің математикалық қойылымына ұқсас түрде болуы мүмкін: E = E*{x*(t),t}; (1.5) 4. (1.5) экстремумды табу есебінің (1.2) әсер етпейтін шектеуін есепке алудан қателіктер туындайды, ал жақын шектеу түрі: (1.6) 5. у (t) (және y*{t)). басқарушы әсер етудің нақты жүзеге асуына байланысты басқару орны мен қателері бар. x(f) жағдайының оның күтілетін x(t) p нақты вектордан кейін қалуынан тәуелді болатын Q өлшемін тиімділік көрсеткіші (басқару сапасы) ретінде таңдап алайық. (хр(t)=х*(t)): Q=Q{Ep -E) (1.7) Мұндағы Ep— басқару мақсатының есептелетін көрсеткіші , ал Е— басқару мақсатының нақты мәні. Сонда басқару есебінің формулануы төмендегідей болады: хр(t) жағдайының (басқару алгоритмі) идеалды векторын таңдап, берілген шектеулері бар (1.7) функциясының экстремумдары ретінде басқарудың ең жоғарғы сапасын қамтамасыз ететін y*(t) әсер етінің басқарушы векторын тауып жүзеге асыру қажет. Басқару жүйесінің құрылымдық сызбасы. Нақты басқару объектісі мен модельдің байланысы, есептеу техникасы мен басқарушы блоктардың көмегімен басқару есебін шешу төмендегі 4- суретте көрсетілген. 4-сурет. Күрделі объектіні басқарудың құрылымдық сызбасы. Есептеу режиміндегі есептеуші yp*(t)=y*(t) и Eр = E*. мәндерін анықтау арқылы басқару объектісінің идеалды немесе жеңілдетілген моделі болып табылатын (1.5) функциясының экстремумін табу есебін шешеді. Е есептеушісі Е басқару мақсатының объектісінің нақты жағдайы туралы нақты мәнін анықтайды Е және Eр. сигналдары теңеседі де, ∆E қате туралы сигналы J қосымша ақпаратымен бірге оптимизаторға түседі.Бұл әрекеттер әрекетті реттеуші арқылы басқарылатын объектіге (жүйеге) беріледі. Егер тіпті басқару процесінің тексерілген моделі берілген және ол дифференциялдық сызықты теңдеулер жүйесінен тұрады деп алсақ та, объектіні басқару жүйесін проектілеуде және есептеуде үлкен қателіктермен кездесуге болады. Мұны қазіргі уақытта x(t) жағдайының көпөлшемді векторларымен және у(t) басқаруымен сипатталатын көпөлшемді басқару жүйелерін проектілеу мен есептеуге жүйелі жақын келулер мен әдістердің жоқтығымен түсіндіруге болады. Көпконтурлы басқару жүйесін құрғанда одан да көп қиындықтар кездеседі. Сөйтіп, басқару объектісіне сәйкес моделдерді өңдеу мақсатты нақты түрлендіру, басқаруды функционалдау, басқару есебінің көпөлшемділігін есепке алу БАЖ-н енгізу және құру процесінде міндетті түрде шешу керек негізгі проблема болып табылады . Басқару жүйесінің ерекшелігін сипаттайтындардың бірі - бұл белгілі бір мақсатқа жету үшін өзінің бағыты мен күйін өзгерте алуы, яғни түрлі ішкі факторлар мен басқаруға әсер ету салдарынан өзінің қозғалу траекториясын өзгерте алуы. Сөйтіп, БАЖ-н өңдеудегі қажетті негізгі жағдайлар төмендегідей: әр басқару жүйелері үшін ол жетуге талпынатын нақты бір мақсат, және ол жету керек шекті жағдай болуы керек; әр басқару жүйесінің соңғы мақсатқа жету үшін қозғалу траекториясын таңдай алатындай бостандығы болуы керек; мүмкін қозғалу траекторияларының арасынан тиімдісін таңдай алу үшін оларды салыстыру әдісі болу керек; басқару жүйесінде жүйені қажет траекторияда жүргізетін, басқаруға әсер етуді жүзеге асыруды қамтамасыз ететін , анықталған ресурстар бар болуы керек; басқаруға әсер етуші терілімдердің арасынан мақсатқа жақынын таңдап алу үшін, осы әсер етулердің салдарынан жүйенің өзгерулері туралы ақпарат болу керек (ол үшін жүйенің моделі болу керек, себебі моделдің жоқтығынан сынау мен қателер әдісін қолдануға тура келеді, ал ол басқару сапасын төмендетеді ). Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
Ұсынылатын әдебиеттер : 1.Кобдиков М.А., Мустапаева А.Д. Работа в автоматизированной системе оперативного управления перевозочным процессом. - Алматы.: КазАТК, 1998 г. - 140 с.Мустапаева А.Д. 2.Основы расчетов автоматизированных систем управления на железнодорожном транспорте: Уч. пос. -Алматы: КазАТК, 1999. - 38 с. Лекция 5. КБАЖ –н құру принциптері Лекция сабағының мазмұны:
КБАЖ –ды құру принциптері КБАЖ ұғымы. Арасында түрлі байланыстары бар көптеген бөлімдерден тұратын қазіргі заманның кәсіпорындары кибернетика моделінің тілінде үлкен ж ү й е деп аталатын үлкен адам - машина комплексіне айналып келеді. Казіргі бар әдістерде кәсіпорынның өзінің сапасы мен басқару сапасының жоғарылауындағы негізгі кедергі келтіріп тұрған – басқару мен жоспарлаудың үлкен көлемділігі( тетіктердің, технологиялық маршруттардың, нормативтердің мыңдаған түрлері ) . Есептеу жұмыстарының үлкен еңбекті қажет етуі салдарынан уақытқа қатысты қажетті ресурстар мен қолда бар ресурстардың сәйкес келмеу проблемасы туындайды. Оның салдарынан өндіріс жүрісін қамтамасыз ету есебін жедел, әрі нақты емес түрде шешуге тура келеді. Сонымен қатар, басқару процесінде шешім қабылдауда толық емес ақпаратты пайдалануға, басқаруды көптеген басқару қызметкерлерінің қызметтерін күрделендіретін қарама-қайшылықты критерийлермен жүргізуге тура келеді. Пайда болған жағдайдан жаңа әдістерді және кәсіпорын күрделендірген құралдарды, ең бірінші есептеу техника құралдарын, БАЖ өнімдерін кеңінен пайдаланып шығуға болады. Басқаша айтқанда, БАЖ деп басқару сферасымен айланысатын маман өкілдерін сәйкесінше пайдаланудан оптималды экономикалық шешімдерді практикалық жүзеге асыратын жетілген әдістер мен қазіргі заманғы басқару құралдарының жиынын түсінеміз. Сонымен, БАЖ тек техникалық құралдарды таңдау мен өндіріс жағдайы туралы берілгендерді өңдеу, сақтау, жинау процестерін ұйымдастырумен шектелмейді, өзінің сәтті жүзеге асуы үшін басқару аппараттарына сәйкес маман кадрларын қажет ететін, өндірісті басқару құралдары, әдістері, қалыптарының жаңа принципиальді дамуы болып табылады. БАЖ – бұл адамның қабілеті мен машинаның мүмкіндіктерін біріктіретін адам –машина жүйесі және техникалық құралдар мен басқару қызметкерлерінің жиыны болғандықтан, БАЖ-н өңдеудің мақсаты адамды басқару сферасынан толықтай шығарып тастау болып табылмайды. Жүйе ерекшелігіне сай күрделі объектілерді басқару толықтай автоматтандырылған бола алмайды. Мұндай жүйелерде адамдар төмендегідей маңызды есептерді шешеді: Басқару критерийлері мен мақсаттардың қойылымын табу және түзету; Кейде басқару құрылымы мен әдісіне маңызды өзгертулер әкелетін, қойылған мақсатқа жету үшін эвристикалық алгоритмдерді қолдану, шығармашылық элементтер енгізу; Соңғы шешімді қабылдау және оған заңды күш беру ; Басқару жүйесін ақпаратпен қамтамасыз ету; ПБАЖ- н енгізу тәжірибелері. БАЖ-н енгізу мен құрудың практикалық тәжірибелерін талдау оның еленбейтін комплексті сипаттауының жүйені проектілеуге шектелген жақын келуі төмендегі қателерге әкеп соғатын көрсетеді: 1) өндірістегі БАЖ- ды құрудағы барлық проблемаларды есептеу ортасы мен ЭЕМ қолдануды ұйымдастыруға ғана қосу әрекеті жасалады; 2) бірден бірінші осы есепте қолданылатын берілгендерді өңдеудің қарапайым процедураларын автоматтауды қамтамасыз етпей, басқарудың жылдам оптималды есебін жүзеге асыру әрекеті жасалады; 3) БАЖ-н құру проблемасы өндірісті басқаруды ұйымдастыру теңдеуімен байланыссыз қарастырылады. Басқарудың жетілдіруі дегеніміз басқарушы функциялардың орындалу шарттары, әдістері мен басқару формаларының жетілуі: Басқару құрылымының жетілуі; Басқару функцияларының бөлінуі; Механизациялау мен автоматтау жүйелерін ақпараттық процестерде қолдану; Өндірістік істер мен есепке алудың жаңа әдістерін енгізу және жеңілдету; Жоспарлау және т.б жаңа әдістердің енуі. Жоғарыда түрленген қосымшалар мен КБАЖ-н проектілеуді оптималды басқару қалай жүзеге асырылатынын қарастырайық. Практикалық проектілеуде кездесетін қиындықтар төменде келтірілген әдістердің біреуімен немесе олардың комбинациясымен шешілуі мүмкін. Өндірісті басқаруда реттеу принципін қолдану. Кез келген динамикалық жүйе оның кейбір сипаттамалары алдын - ала берілген шектен шықпаса, өзінің міндетін сапалы түрде атқарады. Бұл принцип бойынша жұмыс істейтін басқару принципі 5 -суреттегі сызбамен көрсетіледі. Мұндай сызба р е т т е у с ы з б а с ы болып табылады. Реттеуші(басқару органы) объектіден оның жағдайы туралы ақпаратты ала отырып, келіспеушілік өлшемін бағалап, басқарушы әрекеттерді шығарады. 5- сурет. Тұйық контурлы басқару моделі. Бұл принцип бойынша құрылған БАЖ нақты технологияларды басқару үшін қолданылады, себебі бұл процестер үшін түрлену сапасы параметрлер санымен анықталады. Мұндай жүйелер т е х н о л о г и я л ы қ п р о ц е с т і б а с қ а р у д ы ң а в т о м а т а л ғ а н ж ү й е с і деп аталады.(ТПБАЖ) ТПБАЖ технологиялық процестің нақты бір түрін басқаруға арналғандықтан, мұндай жүйелер тоқтаусыз өнім (химиялық, металлургиялық) өндіретін кәсіпорындарда кеңінен дамыды. Ондай кәсіпорындарда басқару есептері аз өлшемді, жүйе қызметі уақытында алгоритм тұрақты, &{t), кідірісінің автоматты өлшенуі, адам - оператордың көмегінсіз қажет басқару әрекеттерінің оптималды нұсқасын таңдау және есептеу мүмкіндігі. ТКБАЖ-да адам –оператор қадағалаушы қызметінде жүйенің жұмыс жасауын бақылау арқылы ғана объектіні басқара алады. 5 - суреттегі сызба реттеуші мен объект арасындағы өзара ақпарат алмасатын тұйық контурдағы реттеуді басқаратын жүйемен сәйкес келеді. Тұйық басқару контурын басқару жүйесі 6- суретте көрсетілген. Мұнда орындаушы құрылғы объектінің ағымдағы жағдайын ескермеген алдын – ала берілген нұсқауларға сәйкес жүреді. Егер өте жоғарғы дәрежеде басқару контурларының тұйықталуы орындалмаса, яғни құралдың (нұсқаудың) бапталуы объектіден алынған ақпаратқа сәйкес өзгермесе, онда тұйық басқару контуры жүйесі өзінің тиімділігін жоғалтады. Өзін-өзі тексеру сұрақтары: 1.БАЖ классификациясы АСУ. 2. БАЖ-дың функционалдану принципі. Ұсынылатын әдебиеттер : 1.Кобдиков М.А., Мустапаева А.Д. Работа в автоматизированной системе оперативного управления перевозочным процессом. - Алматы.: КазАТК, 1998 г. - 140 с.Мустапаева А.Д. 2.Основы расчетов автоматизированных систем управления на железнодорожном транспорте: Уч. пос. -Алматы: КазАТК, 1999. - 38 с.
жүктеу/скачать 1,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|