Эвристические многокритериальные методы исследования систем автоматизации технологических процессов

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Содержание

Глава 1. Анализ методов проектирования систем автоматизации технологических процессов и общая постановка задачи проектирования систем эвристическими модельно-экспериментальными методами

1.1. Анализ известных методов проектирования автоматизированных систем и обоснование необходимости разработки эвристических модельно-экспериментальных методов, ориентированных на инструментальные компьютерные среды.

1.2. Общая постановка задачи разработки модельно-экспериментальных методов проектирования систем с высокими динамическими показателями качества.

1.3. Объекты управления с высокими точностными характеристиками.

1.4. Выводы.

Глава 2. Эвристический многокритериальный модельноэкспериментальный метод построения требуемых оптимальных спектральных характеристик автоматизированных систем.

2.1. Постановка задачи оптимизации параметров требуемой спектральной характеристики разомкнутой линейной непрерывной автоматизированной системы.

2.2. Выбор формы требуемой частотной характеристики разомкнутой автоматизированной системы.

2.3. Расчет стационарных режимов работы автоматизированных систем.

2.3.1. Метод предельных переходов как основа расчета стационарных режимов работы линейных непрерывных автоматизированных систем.

2.3.2. Эталонная передаточная функция как основа расчета параметров низкочастотных асимптот требуемых спектральных характеристик непрерывных и цифровых автоматизированных систем.

2.4. Разработка линейной модели автоматизированной системы с требуемыми динамическими свойствами.

2.5. Концепция выбора оптимальной альтернативы.

2.5.1. Математическая постановка задачи оптимизации.

2.5.2. Системный анализ требований к объектам исследования.

2.5.3. Рангово-градационный метод наделения структурой множества качественно оцениваемых альтернатив.

2.5.4. Компьютерная поддержка выбора и принятия технических и организационных решений.

2.5.5. Эвристический выбор решения.

2.6. Градиентно-эвристический метод выбора оптимальных параметров требуемой спектральной характеристики автоматизированной системы.

2.7. Выводы.

Глава 3. Синтез структуры и расчет параметров встречнопараллельных стабилизирующих звеньев линейных автоматизированных систем модельноэкспериментальным методом.

3.1. Постановка задачи синтеза структуры и расчета параметров стабилизирующих обратных связей линейных автоматизированных систем модельно- экспериментальным методом.

3.2. Условия реализации в линейных автоматизированных системах стабилизирующих обратных связей минимально-фазовыми звеньями

3.3. Разработка модели синтеза точных частотных характеристик встречно-параллельных стабилизирующих устройств линейных систем автоматизации технологических процессов.

3.4. Модели аппроксимации спектральных функций стабилизирующих обратных связей линейных автоматизированных систем.

3.5. Методика синтеза структуры и расчета параметров встречно-параллельных стабилизирующих звеньев автоматизированных систем.

3.6. Выводы.

Глава 4. Моделирование и расчет цифровых автоматизированных систем в инструментальных компьютерных средах.

4.1. Постановка задачи проектирования микропроцессорных систем в инструментальных компьютерных средах.

4.2. Разработка модели микропроцессорной автоматизированной системы в инструментальных компьютерных средах.

4.2.1. Технология проектирования цифровых систем управления.

4.2.2. Концепция разработки управляющих программных средств в автоматизированных системах

4.2.3. Структура модели управляющей микроЭВМ и математическое описание модулей в информационной среде SC.

4.2.4. Построение нелинейной модели микропроцессорной позиционной автоматизированной системы в информационной среде STRATUM COMPUTER.

4.3. Методика проектирования многоконтурных микропроцессорных систем.

4.3.1. Конверсия и новые информационные технологии проектирования цифровых систем управления.

4.3.2. Расчет и модельно-экспериментальные исследования микропроцессорной автоматизированной системы.

4.4. Выводы.

Глава 5. Исследование метрологических характеристик компьютерных инструментальных сред.

5.1. Постановка задачи исследования точностных характеристик компьютерных инструментальных сред.

5.2. Эвристический метод исследования точностных характеристик информационных сред.

5.3. Исследование метрологических характеристик информационной среды STRATUM COMPUTER.

5.4. Внедрение результатов исследований диссертационной работы.

5.5. Выводы.

Эвристические многокритериальные методы исследования систем автоматизации технологических процессов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Анализ современных тенденций научно-технического прогресса в сфере технологии производства промышленной продукции показывает, что современное производство характеризуется высокой интенсивностью технологических процессов и возрастающими требованиями к качеству выпускаемой продукции. Эти тенденции развития технологии производства требуют применения все более совершенного механического и электротехнического оборудования для промышленных установок и высококачественных автоматизированных систем управления технологическими процессами. Основным требованием современной и перспективной автоматизации является оптимальное использование в каждом режиме функционирования систем автоматизации технологических процессов всех располагаемых ресурсов (энергетических, информационных, вычислительных и др.) для достижения главной цели заданного режима функционирования системы при соблюдении ограничений. Совершенствование технологии промышленного производства — важнейшая задача технического прогресса. Решение этой задачи возможно лишь при широком внедрении систем автоматизации как отдельными объектами, так и процессом производства в целом. Современное машиностроение характеризуется тенденцией непрерывного усовершенствования конструкций выпускаемых изделий, требующей частой смены технологии производствапрогрессивно возрастающий выпуск деталей сложных криволинейных форм, например прессформ, штампов, фюзеляжей самолетов, лопаток турбин и т. д., а также усложнение систем, связанное с повышением интенсивности процессов, скоростей, ускорений, требований к точности и быстродействию приводит к необходимости создания более эффективных методов исследования и проектирования систем. Повышение точности работы систем в общем случае ограничивается достигнутым на данный период качеством составляющих систему элементов, стабильностью их характеристик, уровнем шумов и отсутствием инженерных методов проектирования систем с реализацией предельных стационарных и динамических характеристик. Потенциально получение требуемых быстродействия и точности обеспечивается при проектировании систем выбором соответствующих элементов исходной системы (исполнительных органов, усилителей, двигателей и др.), однако реализация высокого качества автоматизированных систем возможна лишь путем корректного выбора фундаментальных принципов управления и стабилизирующих устройств посредством применения эффективных методов расчета. Технические достижения последних лет качественно изменили подход к анализу, проектированию и реализации автоматизированных систем. Критерии качества систем противоречивы. Так, точность находится в отношении противоречия с быстродействием, устойчивостью и надежностью, стационарные и динамические показатели качества с себестоимостью, массой, габаритами и сложностью, аналоговая форма сигнала противоречит точности, цифровая форма сигнала противоречит сложности. Решение противоречий возможно в эвристических методах современной теории проектирования оптимальных систем, основанных на использовании интеллектуального потенциала конструктора. Модели в информационных компьютерных средах и методы выбора лучших вариантов систем находят широкое применение в различных областях анализа и синтеза сложных систем. Особое значение они приобретают при автоматизированном проектировании систем. Различные аспекты проблемы выбора (выявление структуры предпочтений лица, принимающего решение, рациональность выбора, теория полезности, алгоритмизация выбора, психологическая теория решений, задачи коллективного выбора и др.) являются составной частью работы конструктора при проектировании. Опытные инженеры обладают определенной интуицией, поэтому любой инженерный метод проектирования должен предоставить возможность инженеру осмыслить техническую задачу и произвести оценку ее на основе практического опыта. Эвристический метод приобретает качество, придающее гибкость методу и способствующее использованию интеллектуального потенциала (таланта) конструктора. Совершенствование технологии производства интегральных микросхем, обеспечивающее возможность создания высокоэкономичных цифровых устройств хранения и обработки информации, разработка эффективных программных систем оказывают существенное влияние на развитие систем автоматизации технологических процессов. Ускорение научно-технического прогресса, вызванное созданием микроЭВМ, отразилось на развитии многих отраслей науки и техники, но особо сильному влиянию подверглись теория и практика автоматизированного управления объектами и технологическими процессами. Многозначность решения делает проектирование автоматизированных систем творческой инженерной задачей. Сложность ее решения в значительной степени зависит от математического описания системы. Однако современный уровень развития математики часто оказывается недостаточным для аналитического решения многих задач управления объектами. Тогда используются моделирование и экспериментальные исследования, облегчающие расчеты и способствующие разработке ¦ эвристических инженерных методов решения задач.

Таким образом, отличительными чертами современных методов проектирования являются высокая точность расчетов, многокритериальность, эвристичность, моделирование на микроЭВМ и алгоритмичность.

Актуальность темы

обусловлена проблемой повышения качества систем автоматизации технологических процессов. Технологические критерии качества разрабатываемых систем: точность (прецизионность) работы (точность работы системы в стационарном режиме, точность работы в динамическом режиме) и быстродействие системы (производительность, износоустойчивость, энергоэкономичность) — зависят от показателей качества исходного объекта и законов управления функционированием автоматизированной системы. Существующие методы определения оптимальных законов управления не позволяют в полной мере решить эту проблему. Создание высокоточных и быстродействующих систем становится возможным благодаря разработке эвристических, многокритериальных и алгоритмизированных методов проектирования с использованием моделей в инструментальных компьютерных средах при небольших объемах модельно-экспериментальных исследований. Создание электронных моделей динамических систем управления с наглядным представлением имиджей объектов и связей между ними, возможность достаточно быстрого и простого варьирования параметров, изменения связей, замены звеньев систем без знания языков программирования является актуальной задачей. До настоящего времени не существует единого подхода к синтезу оптимальных законов управления сложными технологическими объектами в силу их существенной нелинейности, а также тому обстоятельству, что каждый вид автоматизированных систем следует синтезировать с учетом всех специфических особенностей, присущих данным системам. Известные методы эвристического многокритериального синтеза не полностью удовлетворяют запросам инженерной практики, ибо не разработаны до уровня, необходимого для выполнения инженерных расчетов. Поэтому проведение исследований в области анализа динамики автоматизированных систем и синтеза законов управления технологическими объектами в многокритериальном и эвристическом аспектах актуально и имеет важное практическое значение.

Отметим существенные признаки актуальности диссертационной работы:

1. Работа проводилась в соответствии с планами госбюджетных исследований кафедры ВТАУ Пермского государственного технического университета;

2. Работа осуществлялась в русле основных тенденций развития науки и техники, занимающейся совершенствованием систем автоматизации технологических процессов;

3. Обоснована важность проблемы, решаемой в диссертации, для теории и практики данной отрасли науки и техники;

4. Выявлены (в главе 1) нерешенные вопросы, определившие тематику работы;

5. Перечислены (в главе 1) научные коллективы, внесшие значительный вклад в развитие данной отрасли науки.

Обобщенная цель диссертационной работы — разработка эвристических многокритериальных методов проектирования систем автоматизации технологических процессов с реализацией предельных динамических возможностей исходных систем путем построения и исследования линейных моделей в инструментальных компьютерных средах при активном использовании интеллектуального потенциала в форме структуры предпочтений конструктора.

Разработка точных методов расчета оптимальных параметров систем управления объектами в инструментальных компьютерных средах является основой повышения эффективности технологических процессов обработки изделий путем повышения точности и быстродействия автоматизированных систем.

Практическая ценность работы состоит в том, что с целью повышения методической точности и алгоритмизации расчетов в инструментальных компьютерных средах на основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны метод предельных переходов для расчета стационарных режимов работы систем, модель системы с требуемыми показателями качества, концепция и механизм выбора оптимальной альтернативы, эвристический алгоритм автоматизированного поиска оптимальных параметров спектральных характеристик систем, доказано утверждение о необходимом и достаточном условиях реализации стабилизирующих обратных связей минимально-фазовыми звеньями, разработана модель синтеза точных спектральных характеристик встречнопараллельных стабилизирующих устройств, разработаны модули эвристической и автоматизированной аппроксимации точных спектральных характеристик и методика синтеза стабилизирующих обратных связей, разработана модель микропроцессорной системы и методика расчета и исследования моделей микропроцессорных систем с внутренними аналоговыми контурами, разработан эвристический метод исследования точностных характеристик информационных сред, приведены результаты исследований метрологических характеристик компьютерной инструментальной среды STRATUM COMPUTER.

Компьютерное моделирование процессов и систем способствует формированию представлений, как формы знания, заключающейся в ассоциации наглядных образов.

Работа предназначена для создания электронных моделей систем автоматизации технологических процессов и решение на их основе задач проектирования точными, алгоритмизированными, эвристическими и многокритериальными методами. Применение моделей в инструментальных компьютерных средах позволяет повысить наглядность, точность и обозримость процесса проектирования, значительно снизить материальные и временные затраты на разработку систем управления технологическими процессами.

Области применения модельно-экспериментальных методов проектирования систем: НИИ, КБ, ВУЗы.

5.5. Выводы.

1. Сформулирована задача экспериментального тестирования компьютерных информационных сред, ориентированных на моделирование автоматизированных систем, путем сравнения переходной функции тестируемой модели объекта и аналитического решения дифференциального уравнения.

2. Разработанный метод исследования точностных характеристик информационных сред позволяет осуществить контроль и прогнозирование точности решения дифференциальных уравнений моделей объектов путем эвристического выбора численного метода и его оптимальных параметров.

3. Экспериментально установлено, что в случае прогнозирования расходящегося переходного процесса следует устанавливать шаг.

0,01 интегрирования ориентировочно равным -, где со — частота среза спектральной характеристики разомкнутой системы.

4. Сравнение методов Рунге-Кутта и Эйлера по полученным экспериментальным данным показывает, что при вычислении методом Рунге-Кутта величину шага интегрирования можно брать больше, чем при вычислении методом Эйлера (при одинаковой точности), то есть при одинаковом шаге интегрирования точность метода Рунге-Кутта выше, чем точность метода Эйлера.

5. Если при проектировании систем применяются компьютеры с микропроцессорами разрядностью 32 и более бит, то погрешность округления практически не сказывается на точность расчетов переходных функций моделей систем.

6. Экспериментально установлено, что система STRATUM COMPUTER завышает численные значения показателей качества (погрешность со знаком «+») и при одном и том же шаге интегрирования точность воспроизведения переходных функций сильно зависит от параметров Т и Из анализа полученных результатов видно, что? влияет на точностные характеристики сильнее чем Т.

7. Приведенные в работе таблицы выбора параметров методов позволяют просто и наглядно определить точность расчета переходной функции по заданным параметрам метода и прогнозируемым параметрам переходной функции? и Г, либо по прогнозируемым? и Т и заданной точности расчетов определить параметры метода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Перечислим основные результаты диссертации.

1. Сопоставление современных требований к проектированию прецизионных систем и возможностями известных методов расчета показывает актуальность разработки эвристических многокритериальных высокоточных и алгоритмизированных методов проектирования в информационных компьютерных средах.

2. Анализ известных методов расчета показывает целесообразность объединения достоинств частотных методов, методов моделирования и временных методов путем разработки эвристического многокритериального модельно-экспериментального метода, в котором частотные и временные характеристики воспроизводятся моделью системы, чем достигается быстрое и наглядное изменение и оптимизация параметров требуемой спектральной характеристики разомкнутой автоматизированной системы.

3. Сформулировано и доказано утверждение метода предельных переходов об аналитической зависимости между передаточными коэффициентами регулятора и обратной связи и заданными величинами возмущения, номинального входного воздействия, передаточного коэффициента по каналу возмущения, передаточного коэффициента по каналу управления объекта, допустимой статической ошибки по каналу возмущения и номинальным значением выходной функции в стационарном режиме работы системы.

4. Применение эталонной передаточной функции в разработанном методе расчета установившейся ошибки системы позволяет вести проектирование систем управления с неединичной жесткой или инерционной главной отрицательной обратной связью методом прямой оценки погрешностей и построения низкочастотной части требуемой спектральной характеристики непрерывных и цифровых автоматизированных систем.

5. Разработана линейная модель автоматизированной системы с требуемыми динамическими свойствами для реализации цели оптимизации параметров требуемой спектральной характеристики разомкнутой системы. Линейная модель требуемой системы позволяет вести проектирование систем с неединичной инерционной отрицательной обратной связью и систем с чистым запаздыванием.

6. Сформулирован в словесной форме градиентно-эвристический принцип оптимальности, воплощенный в механизм и алгоритм выбора оптимальной альтернативы.

7. Разработаны методы словесного и системно-образного анализа как конструктивная реализация отношения предпочтительности.

8. Разработанный метод модельно-экспериментального исследования и проектирования автоматизированных систем обладает высоким уровнем наглядности, возможностью быстрой перестройки структуры, оценки различных стратегий управления, накопления статистических данных, проверки функционирования системы в экстремальных ситуациях, а также исследования коррелированного влияния одних характеристик системы на другие и оптимизации всей системы в целом.

9. Для того чтобы осуществить точную реализацию стабилизирующих обратных связей линейных систем минимально-фазовыми звеньями, необходимо построить из минимально-фазовых звеньев исходную систему и модель системы с требуемыми динамическими свойствами и достаточно, чтобы разность амплитудных спектральных характеристик в логарифмическом масштабе исходной и требуемой разомкнутых систем была больше или равна нулю во всем диапазоне частот [0, оо).

10. Динамические свойства исходной минимально-фазовой линейной системы реализуются полностью только последовательными стабилизирующими устройствами, ибо возможности стабилизирующих обратных связей ограничены.

11. Точные спектральные характеристики стабилизирующих обратных связей автоматизированных систем достаточно просто и наглядно воспроизводятся в информационных компьютерных средах путем построения разработанных моделей синтеза частотных характеристик.

12. Разработанный для компьютерных инструментальных сред модельно-экспериментальный метод исследования позволяет реализовать интеллектуальный потенциал конструктора для точного, быстрого и наглядного синтеза структуры и расчета параметров встречно-параллельных стабилизирующих звеньев автоматизированных систем.

13. Разработаны структура модели управляющей микроЭВМ в инструментальных компьютерных средах, реализующая линейный дискретный закон управления аналоговым объектом, и математическое описание составляющих модель модулей с учетом нелинейностей преобразователей информации.

14. Приведено утверждение об эквивалентности структурных схем, в котором доказано, что структурная схема замкнутой стабилизированной непрерывной линейной системы эквивалентна структурной схеме, составленной из последовательно соединенных минимально-фазовых звеньев.

15. Разработана в форме алгоритма методика проектирования многоконтурных микропроцессорных систем, основанная на графоаналитических расчетах дискретных передаточных функций микроЭВМ, работающей в режиме стабилизации системы, построении спектральных характеристик замкнутых автоматизированных систем на основе метода эквивалентных преобразований структурных схем, расчетах основных параметров преобразователей сигналов и учете запаздывания прохождения сигналов по цепи АЦП-микроЭВМ-ЦАП.

16. Разработанный метод исследования точностных характеристик информационных сред позволяет осуществить контроль и прогнозирование точности решения дифференциальных уравнений путем эвристического выбора численного метода и его оптимальных параметров.

17. Экспериментально установлено, что система STRATUM COMPUTER завышает численные значения показателей качества (погрешность со знаком «+») и при одном и том же шаге интегрирования точность воспроизведения переходной функции сильно зависит от параметров Т и Из анализа полученных результатов видно, что? влияет на точностные характеристики сильнее чем Т.

18. Приведенные в работе таблицы выбора параметров методов позволяют просто и наглядно определить точность расчета переходных функций по заданным параметрам метода и прогнозируемым параметрам переходной функции? и Т, либо по прогнозируемым? и Г и заданной точности расчетов определить параметры метода.

Показать весь текст

Список литературы

Абрамов О.В., Здор В. В., Супоня A.A. Допуски и номиналы систем управления. М.: Наука, 1976.
Автоматизация технологического оборудования микроэлектроники/Под ред. A.A. Сазонова. М.: Высшая школа, 1991.
Автоматизированное проектирование систем управления/Под ред. М. Джамшиди, Ч. Дж. Хергета. М.: Машиностроение, 1989.
Адаптивные системы автоматического управления: Учеб. пособие/Под ред. В. Б. Яковлева. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984.
Анализ и синтез цифровых электромеханических систем управления промышленными установками: Учеб. пособие/В.Е. Лысов- Самар. политехи, ин-т. Самара, 1992.
Андреев Ю.Н. Алгебраические методы пространства состояний в теории управления линейными объектами//Автоматика и телемеханика. 1977, № 3.
Андрющенко В.А. Теория систем автоматического управления: Учеб. пособие. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1990.
Афанасьев В.Н., Колмановский В. Б., Носов В. Р. Математическая теория конструирования систем управления: Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1989.
Базара М., Шетти К. Нелинейное программирование: Теория и алгоритмы: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.
Балакирев B.C., Володин В. М., Цирлин A.M. Оптимальное управление процессами химической технологии. (Экстремальные задачи в АСУ). М.: Химия, 1978.
Батищев Д.И. Задачи и методы векторной оптимизации. Горький: Горьк. гос. ун-т, 1979.
Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования: Учеб. пособие. М.: Радио и связь, 1984.
Батищев Д.И. Поисковые методы оптимального проектирования. М.: Советское радио, 1975.
Башарин A.B., Голубев Ф. Н., Кепперман В. Г. Примеры расчетов автоматизированного электропривода. Л.: Энергия, 1972.
Башарин A.B., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами: Учеб. пособие. Л.: Энергоиздат, 1982.
Башарин A.B., Постников Ю. В. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ: Учеб. пособие. Л.: Энергоатомиздат, 1990.
Березин С.Я. Синтез судовых автоматических систем. Л.: Судостроение, 1970.
Бесекерский В.А. Динамический синтез систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1970.
Бесекерский В.А. Цифровые автоматические системы. М.: Наука, 1976.
Бесекерский В.А., Ефимов Н. Б., Зиатдинов С. И. и др. Микропроцессорные системы автоматического управления/Под ред. В. А. Бесекерского. Л.: Машиностроение, 1988.
Бесекерский В.А., Изранцев В. В. Системы автоматического управления с микроЭВМ. М.: Наука, 1987.
Бесекерский В.А., Орлов В. П., Полонская Л. В., Федоров С. М. Проектирование следящих систем малой мощности. Л.: Судпромгиз, 1958.
Бесекерский В.А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975.
Бойков А.Д. Методы расчета систем автоматического управления с использованием вычислительных машин. Саранск: Мордов. гос. ун-т, 1975.
Болнокин В.Е., Чинаев П. И. Анализ и синтез систем автоматического управления на ЭВМ. Алгоритмы и программы: Справочник. М.: Радио и связь, 1991.
Брахман Т.Р. Многокритериальное^ и выбор альтернативы в технике. М.: Радио и связь, 1984.
Вавилов A.A. Частотные методы расчета нелинейных систем. Л.: Энергия, 1970.
Вавилов A.A., Верхолат М. Е., Рубашкин И. Б. Силовые электромеханические следящие системы копировально-фрезерных станков. М.-Л.: Машиностроение, 1964.
Васильев Д.В., Митрофанов Б. А., Рабкин Г. Л., Самохвалов Г. Н., Семенкович A.A., Фатеев A.B., Чичерин Н. И. Проектирование и расчет следящих систем. Л.: Судостроение, 1964.
Васильев Д.В., Чуич В. Г. Системы автоматического управления (примеры расчета). М.: Высшая школа, 1967.
Васильев Е.М., Диркс Г. Г., Коломыцев В. Г., Михалев A.A., Наумов Д. В. Специализированный лабораторно-исследовательский стенд. М.: Деп. ВИНИТИ 2.01.86г. № 22-В.
Виноградская Т.М., Макаров И. М., Рубчинский A.A., Соколов В. Б., Щербаков A.B. Оптимальное управление при многих критериях//Автоматика и телемеханика. 1984, № 2.
Виноградская Т.М., Рубчинский A.A. Отделимые отношения в задачах векторной оптимизации//Математические методы оптимизации и их приложение в больших экономических и технических системах. М.: 1980.
Волков Н.И., Миловзоров В. П. Электромашинные устройства автоматики. М.: Высшая школа, 1986.
Воронов A.A., Титов В. К., Новогранов Б. Н. Основы теории автоматического регулирования и управления. М.: Высшая школа, 1977.
Воронцов А.Ю., Диркс Г. Г., Коломыцев В. Г., Лыхин O.A. Исследование точностных характеристик информационной среды STRATUM СОМРиТЕ1^//Информационные управляющие системы: Сб. научн. тр. Перм. гос. техн. ун-та. Пермь, 1996.
Воронцов А.Ю., Диркс Г. Г., Коломыцев В. Г., Лыхин O.A. Эвристический метод исследования точностных характеристик информационных сред//Информационные управляющие системы: Сб. научн. тр. Перм. гос. техн. ун-та. Пермь, 1995.
Ворошилов М.С. Проектирование и расчет следящих систем с программным управлением. Л.: Машиностроение, 1969.
Гольц М.Е., Гудзенко А. Б., Остреров В. М., Шевченко Б. П., Шпиглер JI.A. Быстродействующие электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями. М.: Энергоатомиздат, 1986.
Горелик A. JL, Бутко Г. И., Белоусов Ю. А. Бортовые цифровые вычислительные машины. М.: Машиностроение, 1975.
Гостев В.И. Системы управления с цифровыми регуляторами: Справочник. К.: Техника, 1990.
Гупал Д.М., Михалевич B.C., Норкин В. И. Методы невыпуклой оптимизации. М.: Наука, 1987.
Дамбрауская А.П. Симплексный поиск. М.: Энергия, 1979.
Датчики и методы измерения физических величин. 4.1: Методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию/Е.Е. Суханов. Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1997.
Дегтярев Ю.И. Методы оптимизации: Учеб. пособие. М.: Советское радио, 1980.
Деруссо П., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления (для инженеров): Пер. с англ. М.: Наука, 1970.
Джури Э. Импульсные системы автоматического регулирования. М.: Физматгиз, 1963.
Диалоговые системы схемотехнического проектирования/Под ред. В. И. Анисимова. 1988.
Динамика следящих приводов: Учеб. пособие/Под ред. JI.B. Рабиновича. М.: Машиностроение, 1982.
Диркс Г. Г., Коломыцев В. Г. Конверсия и новые информационные технологии проектирования цифровых систем управления//Научно-технические проблемы конверсии промышленности Западного Урала: Тез.докл. Всерос. научно-техн. конф. Пермь, 1995.
Диркс Г. Г., Коломыцев В.Г. Модельно-экспериментальный метод исследования цифровых САУ в информационной среде STRATUM
СОМРиТЕШ/Тренажеры и компьютеризация профессиональной подготовки: Тез. докл. IV Всерос. научно-метод. конф. Москва, 1994.
Диркс Г. Г., Коломыцев В. Г. Построение логарифмических частотных характеристик замкнутых САУ на основе метода эквивалентных преобразований структурных схем//Информационные управляющие системы: Сб. научн. тр. Перм. гос. техн. ун-та. Пермь, 1995.
Диркс Г. Г., Коломыцев В. Г. Рангово-градационный метод наделения структурой множества качественно оцениваемых альтернатив// Информационные управляющие системы: Межвуз. сб. научн. тр. Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1998.
Диркс Г. Г., Коломыцев В. Г. Системный анализ требований к объектам исследования//Информационные управляющие системы: Межвуз. сб. научн. тр. Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1998.
Диркс Г. Г., Коломыцев В. Г. Технология проектирования цифровых систем управления/ЛГеоретические и прикладные аспекты промышленной автоматизации и информатики. Вып. 45: Сб. научн. тр. НИИУМС. Пермь, 1996.
Диркс Г. Г., Коломыцев В. Г. Эталонная передаточная функция как основа расчета параметров низкочастотных асимптот желаемой JIA4X непрерывных и цифровых САУ//Информационные управляющие системы: Сб. научн. тр. Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1995.
Диркс Г. Г., Коломыцев В. Г., Азовский H.A. Метод предельных переходов как основа расчета статики линейных непрерывных САУ// Информационные управляющие системы/ Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1998.
Дубов Ю.А., Травкин С. И., Якимец В. Н. Многокритериальные модели формирования и выбора вариантов систем. М.: Наука, 1986.
Егоров В.Н., Шестаков В. М. Динамика систем электропривода. JL: Энергоатомиздат, 1983.
Ермолин Н.П. Электрические машины. М.: Высшая школа, 1975.
Жевержеев В.Ф., Кальницкий Л. А., Сапогов H.A. Специальный курс высшей математики для втузов. М.: Высшая школа, 1970.
Зайцев Г. Ф. Коррекция систем автоматического управления постоянного и переменного тока. М.: Энергия, 1969.
Зимин E.H., Яковлев В. И. Автоматическое управление электроприводами: Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1979.
Иващенко H.H. Автоматическое регулирование. М.: Машиностроение, 1978.
Изерман Р. Цифровые системы управления: Пер. с англ. М.: Мир, 1984.
Кини Р.Л., Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. М.: Радио и связь, 1981.
Коледов Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок. М.: Радио и связь, 1989.
Корн Г. А. Аналоговые вычислительные устройства. Т.1. М.-Л.: Энергия, 1964.
Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977.
Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики: Учеб. пособие. М.: Энергоатомиздат, 1987.
Котик М.А. Курс инженерной психологии. Таллин: Валгус, 1978.
Котченко Ф.Ф. Следящие системы автоматических компенсаторов. Л.: Недра, 1965.
Крутько П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем: Линейные модели. М.: Наука, 1987.
Крутько П.Д., Максимов А. И., Скворцов Л. М. Алгоритмы и программы проектирования автоматических систем. М.: Радио и связь, 1988.
Кулесский P.A., Тимофеев В. Л. Исследование качества работы цифровых позиционных автоматических систем//Автоматика и телемеханика. 1973, № 10.
Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1986.
Куракин К.И. Следящие системы малой мощности. М.: Машиностроение, 1965.
Ларичев О.И. Наука и искусство принятия решений. М.: Наука, 1979.
Литвак Б.Г. Экспертная информация: Методы получения и анализа. М.: Радио и связь, 1982.
Лихолетов И.И., Мацкевич И. П. Руководство к решению задач по высшей математике, теории вероятностей и математической статистике. Минск: Вышэйшая школа, 1969.
Макаров И.М., Виноградская Т. М., Рубчинский A.A., Соколов В. Б. Теория выбора и принятия решений: Учеб. пособие. М.: Наука, 1982.
Макаров И.М., Менский Б. М. Линейные автоматические системы. М.: Машиностроение, 1982.
Макаров И.М., Озерной В. М., Ястребов А. П. Выбор принципа построения сложной системы автоматического управления на основе экспертных оценок// Автоматика и телемеханика. 1971, № 1.
Математические основы теории автоматического регулирования. Т.1: Учеб. пособие/Под ред. Б. К. Чемоданова. М.: Высшая школа, 1977.
Математические основы теории автоматического регулирования. Т.2: Учеб. пособие/Под ред. Б. К. Чемоданова. М.: Высшая школа, 1977.
Машунин Ю.К. Методы и модели векторной оптимизации. М.: Наука, 1986.
Мееров М.В., Михайлов Ю. Н., Фридман В. Г. Основы автоматического управления. М.: Недра, 1979.
Методы синтеза нелинейных систем автоматического управления/Под ред. С. М. Федорова. М.: Машиностроение, 1970.
Микропроцессорные автоматические системы регулирования: Основы теории и элементы: Учеб. пособие/Под ред. В. В. Солодовникова. М.: Высшая школа, 1991.
Михайлов A.B. Гармонический метод в теории регулирования. 1938.
Михалевич B.C., Волкович B.JI. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем. М.: Наука, 1982.
Моделирование микропроцессорных систем автоматического управления в информационной среде STRATUM COMPUTER. 4.2: Учеб. пособие/Г.Г. Диркс, В. Г. Коломыцев, Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1997.
Мухин О.И. Компьютерная инструментальная среда «Слоистая машина». Пермь: Урал. Центр «Транслоерные технологии» совместно с Перм. политехи, ин-том, 1991.
Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений: Пер. с нем. М.: Мир, 1990.
Нелинейные корректирующие устройства в системах автоматического управления/Под ред. Ю. И. Топчеева. М.: Машиностроение, 1971.
Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта/Под ред. Д. А. Поспелова. М.: Наука, 1986.
Николаев Ю.А., Петухов В. П., Феклисов Г. И., Чемоданов Б. К. Динамика цифровых следящих систем/Под ред. Б. К. Чемоданова. М.: Энергия, 1970.
Новицкий П.В., Зограф H.A. Оценка погрешностей результатов измерений. JL: Энергоатомиздат, 1991.
Олейников В.А., Зотов Н. С., Пришвин A.M. Основы оптимального и экстремального управления. М.: Высшая школа, 1969.
Основы управления технологическими процессами/Под ред. Н. С. Райбмана. М.: Наука, 1978.
Острём К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ: Пер. с англ. М.: Мир, 1987.
Пешель М. Моделирование сигналов и систем. М.: Мир, 1981.
Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов. Т.2: Учеб. пособие. М.: Наука, 1985.
Подиновский В.В., Гаврилов В. М. Оптимизация по последовательно применяемым критериям. М.: Советское радио, 1975.
Подиновский В.В. Многокритериальные задачи с упорядоченными по важности однородными критериями//Автоматика и телемеханика. 1976, № 11.
Подиновский В.В. Об относительной важности критериев в многокритериальных задачах принятия решений/УМногокритериальные задачи принятия решений. М.: Машиностроение, 1978.
Подиновский В.В., Ногин В. Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука, 1982.
Политехнический словарь/Гл. ред. А. Ю. Ишлинский. М.: Советская энциклопедия, 1980.
Понтрягин JI.C., Болтянский В. Г., Гамкрелидзе Р. В., Мищенко Е. Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1983.
Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления: Учеб. пособие. М.: Наука, 1989.
ИЗ. Пранявичус Г. Модели и методы исследования вычислительных систем. Вильнюс: Мокслас, 1982.
Проектирование микропроцессорных систем автоматического управления. 4.1: Синтез системы автоматического управления: Учеб. пособие/Г.Г. Диркс, В.Г. Коломыцев- Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1997.
Расчет автоматических систем/Под ред. A.B. Фатеева. М.: Высшая школа, 1973.
Робототехника и гибкие автоматизированные производства. Кн.2: Приводы робототехнических систем/Под ред. И. М. Макарова. М.: Высшая школа, 1986.
Ройтенберг Я.Н. Автоматическое управление. М.: Наука, 1978.
Руководство по проектированию систем автоматического управления: Учеб. пособие/ Под ред. В. А. Бесекерского. М.: Высшая школа, 1983.
Салуквадзе М.Е. Задачи векторной оптимизации в теории управления. Тбилиси: Мецниереба, 1975.
Салуквадзе М.Е., Иоселиани А. И., Михалевич A.A., Нестеренко В. Б. Метод векторной оптимизации и его приложения в инженерном проектировании/ЛГеория и устройства систем автоматического управления. Тбилиси: Мецниереба, 1981.
Санковский Е.А. Вопросы теории автоматического управления. М.: Высшая школа, 1971.
Саперштейн Н.Д., Сапожников P.A., Файншмидт B.JL, Родин Б. П. Процессы автоматического управления и обобщенное дифференцирование. М.: Высшая школа, 1973.
Сборник задач по математике для втузов: Методы оптимизации, уравнения в частных производных, интегральные уравнения/Под ред. A.B. Ефимова. М.: Наука, 1990.
Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления/Под ред. В. А. Бесекерского. М.: Наука, 1978.
Синтез позиционных систем программного управления/Под ред. A.A. Вавилова. Л.: Машиностроение, 1977.
Скворцов Г. В. Синтез корректирующих устройств судовых следящих систем. JL: Судостроение, 1968.
Соболь И.М., Статников Р. Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981.
Солодовников В.В., Плотников В. Н., Яковлев A.B. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. М.: Машиностроение, 1985.
Сольницев Р.И. Автоматизация проектирования систем автоматического управления. М.: Высшая школа, 1991.
Справочник по инженерной психологии/Под ред. Б. Ф. Ломова. М.: Машиностроение, 1982.
Справочник по микропроцессорным устройствам/А.А. Молчанов, В. И. Корнейчук, В. П. Тарасенко, Д. А. Россошинский. Киев: Техшка, 1987.
Справочник по теории автоматического управления/Под ред A.A. Красовского. М.: Наука, 1987.
Справочник по электрическим машинам. Т.2/Под общ. ред. И. П. Копылова, Б. К. Клокова. М.: Энергоатомиздат, 1989.
Справочное пособие по теории систем автоматического регулирования и управления/Под ред. Е. А. Санковского. Минск: Вышэйшая школа, 1973.
Статистические методы в инженерных исследованиях (лабораторный практикум): Учеб. пособие/Бородюк В.П. и др. М.: Высшая школа, 1983.
Судовые электроприводы: Справочник. Т.1/А.П. Богословский, Е. М. Певзнер, И. Р. Фрейдзон, А. Г. Яуре. Л.: Судостроение, 1983.
Суевалов Л.Ф. Справочник по расчетам судовых автоматических систем. Л.: Судостроение, 1977.
Теория автоматического регулирования. Кн.1: Математическое описание, анализ устойчивости и качества систем автоматического регулирования/Под ред. В. В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1967.
Теория автоматического регулирования. Кн.2: Анализ и синтез линейных непрерывных и дискретных систем автоматического регулирования/Под ред. В. В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1967.
Теория автоматического управления: Учебник для вузов. 4.1: Теория линейных систем автоматического управления/Под ред. A.A. Воронова. М.: Высшая школа, 1986.
Теория автоматического управления. 4.2: Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления: Учебник для вузов/Под ред. A.A. Воронова. М.: Высшая школа, 1986.
Теория автоматического управления: Учебник для вузов/Под ред. A.B. Нетушила. М.: Высшая школа, 1976.
Теория автоматического управления: Нелинейные системы, управления при случайных воздействиях: Учебник для вузов/Под ред. A.B. Нетушила. М.: Высшая школа, 1983.
Теория автоматического управления: Учеб. пособие/ Под ред. A.C. Шаталова. М.: Высшая школа, 1977.
Терехина А.Ю. Анализ данных методами многомерного шкалирования. М.: Наука, 1986.
Тимофеев В.А. Инженерные методы расчета и исследования динамических систем. JL: Энергия, 1975.
Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования: Учеб. пособие. М.: Машиностроение, 1989.
Топчеев Ю.И., Цыпляков А. П. Задачник по теории автоматического регулирования: Учеб. пособие. М.: Машиностроение, 1977.
Ту Ю. Современная теория управления. М.: Машиностроение, 1971.
Ту Ю. Т. Цифровые и импульсные системы автоматического управления. М.: Машиностроение, 1964.
Уайлд Д. Дж. Методы поиска экстремума. М.: Наука, 1967.
Федоров С.М., Литвинов А. П. Автоматические системы с цифровыми управляющими машинами. М.-Л.: Энергия, 1965.
Фильчаков П.Ф. Численные и графические методы прикладной математики. Киев: Наукова думка, 1970.
Фихтенгольц Г. М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т.1. М.: Наука, 1966.
Фрейдзон И.Р. Судовые автоматизированные электроприводы и системы. Л.: Судостроение, 1980.
Хемминг Р.В. Численные методы. М.: Наука, 1968.
Хлыпало Е.И. Нелинейные корректирующие устройства в автоматических системах. Л.: Энергия, 1973.
Хоменюк В.В. Элементы теории многоцелевой оптимизации. М.: Наука, 1983.
Честнат Г., Майер Р. В. Проектирование и расчет следящих систем и систем регулирования. 4.1,2. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959.
Шеридан Т.Б., Феррелл У. Р. Системы человек-машина: Модели обработки информации, управления и принятия решений человеком-оператором: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1980.
Шёнфельд Р., Хабигер Э. Автоматизированные электроприводы: Пер. с нем. Л.: Энергоатомиздат, 1985.
Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ: Практическое руководство: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.
Юдин Д.Б. Вычислительные методы теории принятия решений. М.: Наука, 1989.
Яворский В.Н., Макшанов В. И., Ермолин В. П. Проектирование нелинейных следящих систем с тиристорным управлением исполнительным двигателем. Л.: Энергия, 1978.
An interactive procedure for experimental multicriterion optimization. Spiegel Bernhard//Annual Reviev in Automatic Programming. 1985, 12, № 1, 239 245.
Cook W.D., Kress M. Ordinal ranking with intensity of preference/ZManagement Science. 1985, 31, № 1, 26−32.
Gershon M., Duckstein L. Aprocedure for selection of a multiobjective technique with application to water and mineral resowrces//Appl. Math. And Comput. 1984, 14, № 3,245−271.
Kendall M.G. Rank Correlation Methods. New York, 1955.
Nakayama H, Tanino Т., Sawaragi Y. An Interactive Optimization Method in Multicriteria decision making/ЯЕЕЕ Transactions on Systems, man and Cybernetics. 1980, vol SMC-10, № 3, 163−169.
Roubens Marc. Reference Relations on actions and criteria in multicriteria decision making//European Journal of Operational Research. 1982, 10, № 10, 51−55.
Stewart T.J. An interactive approach to multiple criteria decision making based on Statistical inference/ЯЕЕЕ Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 1981,11, № 11, 733−740.
Wierzbicki Andrzej P. A methodological guide to multiobjective optimization//Lecture Notes in Control and Information Sciences. 1980, 22, 99−123.
Коломыцев В.Г. Модели аппроксимации спектральных функций стабилизирующих обратных связей линейных автоматизированных систем// Информационные управляющие системы: Сб. научн. тр. Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1999.
Коломыцев В.Г. Условия реализации в линейных автоматизированных системах стабилизирующих обратных связей минимально-фазовыми звеньями// Информационные управляющие системы: Сб. научн. тр. Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1999.
Рис. 1. Модель исходной системы регулирования скорости двигателя
Рис. 3. Модель стабилизированной системы (последовательное стабилизирующее устройство)
Рис. 4. Модель для расчета структуры н параметров встречно-параллельного стабилизирующего устройства на основе метода построения точных частотных характеристик стабилизирующей отрицательной обратной связи
Модель стабилизированной системы (встречно-параллельная стабилизация)
Рис. б. Модель для анализа влияния возмущения на систему
Рис. 8. Модель двухконтурной нелинейной микропроцессорной позиционнойавтоматизированной системы
Тип системы Период квантования Т, с Величина перемещения платформы, мкм Десятичный эквивалент входного возд. .соотв. заданному перемещению платформы Параметры нелинейности Комментарии
II Трасч. 5 5*Кцд II и и и н II н II иссл.
II II *| и II II II п и 2,5 и II влияния люфта8 линейная п и 1е30 1е30 1е30 1е30 1е30 0 11 II иссл.9 п «г 1п КцдЧп и и II II и к II и влияния иогр.
Примечание. Численные значения параметров приведены в качестве примера1. СОГЛАСОВАНО:
Проректор по Пермского Г' техническое (ПермГТУ)д.г-м.н., про ««я^а Пермского роенного технического даета1. Галкин/к.т.н., доц. «^1. В.Ю.Петров/ 2000 г.1. АКТо внедрении в учебный процесс информационно-методическойсистемы «Альтернатива»
Вид внедрения: информационно-методическая система «Альтернатива», в состав которой входят:
Программная система из 12 базовых библиотек, включающих более 130 модулей, встраиваемая в инструментальную компьютерную среду STRATUM COMPUTER- (электронный вариант) —
Комплект моделей для исследования и проектирования позиционных микропроцессорных систем- (электронный вариант) —
Проектирование микропроцессорных систем автоматическогоуправления. 4.1: Синтез системы автоматического управления: Учеб. пособие/Г.Г. Диркс, В. Г. Коломыцев, Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1997-книга) —
Моделирование микропроцессорных систем автоматического управления в информационной среде STRATUM COMPUTER 4.2: Учеб. пособие/Г.Г. Диркс, В. Г. Коломыцев, Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1997- (книга) —
Учебно-методическое пособие «Технология проектирования автоматизированных систем в информационной среде SC" — (электронный вариант).
Поименованные выше учебно-методические разработки рекомендованы учебно-методическим объединением ВУЗов по образованию в области машиностроения и приборостроения в качестве учебных пособий для специальностей 2101, 2201 и др.
Заведующий кафедрой AT, Ljnд.т.н., профессор /// /H.H. Матушкин/
Заведующий кафедрой ВТАУ, к.т.н., профессор (руководитель темы)
Ведущий электроник кафедры ВТАУ, доц. (ответственный исполнитель)

Заполнить форму текущей работой