автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Программно-аппаратный измерительный комплекс для исследования алгоритмов управления многосвязными объектами

На правах рукописи

Медведева Людмила Ивановна

ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСВЯЗНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Специальность: 05.11.16. - Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2004

Работа выполнена в Волжском политехническом институте (филиал) Волгоградского государственного технического университета на кафедре «Автоматика, электроника и вычислительная техника».

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Шевчук Валерий Петрович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Чернов Александр Викторович, кандидат технических наук Шамигулов Петр Валериевич.

Ведущая организация: ОАО «Волжский Оргсинтез».

Защита состоится «27» мая 2004 г. в 10™ часов на заседании диссертационного совета К 212.028.01 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, г. Волгоград, пр. Ленина, 28, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан « » апреля 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Евдокимов А. П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В настоящее время для решения задачи оптимального управления непрерывными технологическими процессами используются простые алгоритмы с одной обратной связью, в которую включено управляющее устройство, реализующее один из типовых законов управления. Иногда этого достаточно для эффективного функционирования процесса и системы управления этим процессом. Но повышение требований к конкурентоспособности готовой продукции, а, следовательно, к ее качеству и снижению материальных и энергетических затрат на ее производство, делает актуальной задачу разработки алгоритмов управления, обладающих более сложной структурой и использующихся сейчас лишь на стадии проектных решений.

Оценку эффективности и работоспособности как действующих, так и разрабатываемых алгоритмов управления целесообразнее проводить с использованием методов имитационного моделирования, модернизировав их с учетом реальных условий производства и эксплуатации оборудования. Применение методов имитационного моделирования может повысить уровень информационной насыщенности об объекте управления и, тем самым, увеличить качественные показатели продукции и эффективность управленческих решений.

В связи с этим, задача разработки, исследования и внедрения новых программно-аппаратных методов имитационного моделирования является актуальной.

Цель работы: разработка программно-аппаратного измерительного комплекса для исследования алгоритмов управления многосвязными объектами.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Модернизировать методы имитационного моделирования для использования в условиях наиболее приближенных к реальным с учетом дрейфа характеристик, помех измерения и случайного изменения параметров;

2. Разработать структуру программно-аппаратного измерительного комплекса (ПАИК);

3. Разработать математическое описание многосвязных объектов управления, учитывающее случайные изменения входных сигналов, помех измерения и дрейфа характеристик;

4. Разработать алгоритм получения математической модели по данным нормального функционирования объекта;

5. Выбрать математическое описание ения

6. Проверить адекватность полученных решений и провести исследование алгоритмов на работоспособность и эффективность управления.

Методы исследования. Диссертационная работа выполнена с применением методов и аппарата современной теории автоматического управления, методов имитационного и математического моделирования, методов статистического анализа.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Разработан программно-аппаратный измерительный комплекс для исследования алгоритмов управления многосвязными объектами, который позволяет имитировать процесс управления с учетом влияния дрейфа характеристик, помех измерения;

2. Разработано математическое описание многосвязных объектов управления, включающее математическое описание изменения входных сигналов как случайных функций;

3. Предложен алгоритм нахождения математической модели объекта по данным нормального функционирования;

4. Предложена методика нахождения начальных условий функционирования программно-аппаратного измерительного комплекса;

5. Проведена проверка работоспособности ПАИК по переходным процессам известных технических решений.

6. Предложен новый алгоритм управления процессом абсорбции, отличающийся введением в линию измерения расхода тощего абсорбента динамического компенсатора.

Практическая ценность работы. Наибольшую практическую ценность представляют следующие результаты исследования:

1. Пакет прикладных программ для нахождения весовой функции объекта управления по экспериментальным данным с использованием уравнения Винера-Хинчина;

2. Пакет прикладных программ для расчета начальных условий функционирования каскадных систем управления; пакет может быть использован для расчета оптимальных настроек типовых регуляторов;

3. Программно-аппаратный комплекс для исследования качества многоконтурных управляющий систем.

Практическая реализация результатов.

Результаты работы использованы при выполнении кафедрой "Автоматика, электроника и вычислительная техника" ВПИ (филиал) ВолгГТУ следующих разработок: 1) бюджетной темы 08.2.44. «Анализ и синтез систем оптимального управления технологическими процессами; 2) хозяйственной договорной темы 2/17 - 03 «Разработка принципиальной схемы установки для бесконтактного мониторинга»; 3) бюджетной темы 2/10-Г-02 «Разработка информационно-измерительной системы контроля за состоянием особей рыб в условиях закрытого водоема». Результаты работы в виде программного и информационного обеспечения внедрены на ОАО «Волжский Оргсинтез» и используются в учебном процессе в виде

лабораторного практикума при изучении дисциплин «Теория автоматического управления» и «Теоретические основы автоматического управления».

На защиту выносятся следующие положения.

1. Программно-аппаратный измерительный комплекс для исследования алгоритмов управления многосвязными объектами;

2. Алгоритм получения математической модели по данным нормального функционирования многосвязных объектов управления;

3. Методика нахождения начальных условий функционирования ПАИК для исследования алгоритмов управления;

4. Новый алгоритм управления процессом абсорбции, отличающийся от известных введением в линию измерения расхода тощего абсорбента динамического компенсатора.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на международных, всероссийских и городских конференциях, в том числе на Всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства измерения в системах контроля и управления» (Пенза, 2001 г.), Всероссийской заочной конференции «Перспективы развития Волжского региона» (Тверь, 2002 г.), IX международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2003 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Современные методы и средства обработки пространственно-временных сигналов» (Пенза, 2003 г.), Международной научно-технической конференции «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий» (Сочи, 2003 г.), ИХ, IX межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых г. Волгограда и Волгоградской области (Волгоград, 2002, 2003 г.).

Публикации.

По материалам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ. Из них: 2 статьи (одна в центральной печати), 7 тезисов докладов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы, включающего 103 наименования, 3 приложений. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков и 2 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и основные задачи диссертационной работы, приводится краткое содержание глав диссертации, показана научная новизна и практическая значимость работы. Определены выносимые на защиту основные положения работы.

В первой главе диссертации приводится анализ современных технологических процессов как объектов управления, алгоритмов управления и методов исследования.

Большое количество факторов, влияющих на протекание и эффективность управления технологическими процессами, говорит о том, что они являются многосвязными объектами.

При этом большинство возмущающих величин компенсируются по принципу одноконтурных систем управления, основанные на применении типовых законов регулирования. Те же принципы используются при управлении по энергетическим и качественным показателям выходных координат. Обобщенные показатели качества являются самыми эффективными, но их использование требует применения многоконтурных управляющих систем.

Анализ алгоритмов управления технологическими процессами показал, что при управлении по параметрам материального или теплового баланса применяют сложные алгоритмы, основной целью которых является не расчет настроек управления, а реализация управляющих воздействий на объекте с целью обеспечения заданного качества. Все алгоритмы управления, несмотря на их сложность, при реализации управляющих воздействий используют в основном одноконтурные системы регулирования.

Анализ методов для оценки качества автоматических систем управления показал, что экспериментальные методы применяются там, где усилия, затрачиваемые на получение математических моделей объекта неоправданно велики, и предусматривают внесение в систему возмущения в виде ступенчатого воздействия в значении задающего сигнала, что не всегда возможно. Экспериментальные методы позволяют определить оптимальные настройки управляющих устройств на уже действующих производствах, к качественным характеристикам которых предъявляются не очень жесткие требования, т.е. требуют наличия, как отлаженного объекта, так и готовой САУ. Но не всегда существует возможность активно вмешиваться в течение технологического процесса, т.к. это может привести к нарушению технологического режима и, как следствие, к выпуску продукции низкого качества.

Аналитические методы требуют для своей реализации обязательного знания математического описания объекта управления. Реализация этих методов возможна без непосредственного вмешательства в работу оборудования, а рост современных компьютерных технологий значительно упрощает их формализацию. Однако, аналитические методы в основном предназначены для параметрической оптимизации локальных одноконтурных систем управления. Их применение для определения оптимальных параметров сложных САУ (каскадных, многоконтурных) возможно лишь в ограниченных случаях.

Имитационное моделирование процесса управления позволяет исследовать режимы работы объекта в условиях наиболее приближенных к реальным, т.е. в условиях действия случайных помех, дрейфа характеристик

и изменения входных переменных. Однако, имитационное моделирование предъявляет особые требования к математическому описанию и, в частности, к выбору критериев эффективности. При имитационном моделировании они должны не только объективно отражать эффективность функционирования объекта, но и обладать способностью к оценке этой эффективности в реальном масштабе времени.

По результатам анализа сформулированы цель и задачи диссертации.

Вторая глава посвящена разработке математического описания систем управления многосвязными объектами. Структурная схема системы управления многосвязным объектом представлена на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема многосвязного объекта управления

Блок А формирует величины входных сигналов X как случайные функции. Один из элементов блока показан на рис. 2.

Генератор случайной последовательности (ГСП) Блок формирования задажых статистических характеристик послед о вательности ССХП) X, Фильтр С®) * Формирование случайного процесса с заданными параметрами корреляционной функции (СлП)

/

/v

Рис.2. Структурная схема формирования входных сигналов Х|

Генератор случайной последовательности генерирует случайную последовательность чисел в интервале от 0 до 1.

Задание произвольного или необходимого для исследований диапазона изменения последовательности происходит в блоке формирования заданных статистических характеристик последовательности. Изменяя величину верхнего предела измерения (а) и величину нижнего предела измерения (Ь),

легко получить равномерно распределенную последовательность на интервале [а;Ь):

Х2=а+(Ь-а)г. (1)

Случайная последовательность Х2 подается в блок, который реализует цифровой ЯС- фильтр:

х3 (и) = [х2 (п)-х3 (л -1)],

(2)

где Хз (п) - текущее значение выходного сигнала фильтра в момент времени п; Хг (п) — текущее значение входного сигнала фильтра; Хз (п -1) - значение выходного сигнала фильтра в предыдущий момент времени; - параметр фильтра, при помощи которого сигналу придается необходимая форма от резких до сглаженных значений; период опроса датчиков.

После фильтра корреляционная функция сигнала приобретает экспоненциальную форму:

Формирование случайного процесса с заданными параметрами происходит в блоке СлП.

Таким образом, на вход объекта подается случайная функция, обеспечивающая реальность входного сигнала. По тем же самым принципам моделируется и помеха измерения и дрейф характеристик объекта.

Математическая модель компонуется согласно классической схеме многосвязного объекта, в которой каждую связь можно представить как неминимальнофазовое апериодическое звено:

где к» Т\, Т| — коэффициенты ьтой передаточной функции объекта.

Так как рассматриваемый объект является многосвязным, то каждый выходной сигнал представляет собой сумму N сигналов, то есть:

Во временной области выходной сигнал имеет вид:

N

1=1

(6)

Формирование алгоритма по принципу каскадного управления осуществляется в блоке В ив качестве математической модели ьтого

управляющего устройства (УУ|) (рис. 1.) применяется типовой закон управления:

I

ду,(0

д1

(7)

где кь- к.2, кз - параметры настройки i-того управляющего устройства.

Непосредственную оценку качества алгоритма управления осуществляет блок Г (рис. 1.), который производит расчет среднеквадратичного критерия качества

14 = /ЫО-уЛО]2* ,

(8)

где время регулирования.

Предложенные 'структура ПАИК и математическое описание его основных блоков накладывают определенные требования на методы получения математических моделей объектов управления. В работе предложен алгоритм определения весовой характеристики объекта управления по уравнению Винера - Хинчина.

Методом пассивного эксперимента определяются реализации входных (X) и выходных (У) переменных. Методом скользящего среднего проводится сглаживание и стандартное центрирование экспериментальных данных. Полученные данные позволяют сформировать нормированный вектор значений взаимной корреляционной функции

(9)

и нормированный вектор корреляционной функции входного сигнала

N-1

(10)

Матрица значений корреляционной функции имеет следующий вид:

Весовая функция объекта находится при решении интегрального уравнения Винера - Хинчина, которое в матричном виде имеет вид:

В работе разработан алгоритм и программа решения уравнения Винера - Хинчина, которые позволяют получить математическую модель объекта в виде его весовой функции.

Анализ найденной весовой функции показывает, что математические модели исследуемых объектов управления имеют в основном второй порядок. Автоколебания в хвостовой части графика весовой функции характеризуют имеющиеся в объекте нелинейности от первичных и вторичных датчиков, от различных преобразователей.

В третьей главе рассматриваются математические основы описания алгоритмов управления многосвязными объектами.

Структурная схема алгоритма управления п-контурной САУ представлена на рис. 4.

Рис. 4. Структурная схема п-контурной САУ XV,, - передаточные функции объекта управления по каналам регулирования основной 03) и вспомогательных (У„ Уя) величин; Я„ Лп — передаточные функции управляющих устройств для поддержания основной и вспомогательных величин на заданном значении; рабочие частоты основного и

вспомогательных контуров управления.)

Оптимальное функционирование ПАИК в основном зависит от численных значений коэффициентов управляющих устройств (И], Л,, И.,,) в структурной схеме (рис. 4.), поэтому в работе предложена методика нахождения настроечных параметров алгоритмов в виде начальных условий их реализации.

В системах подобного типа качество управления улучшается при уменьшении соотношения времени запаздывания в основном и вспомогательных контурах, т.е. при выполнении условия: Поэтому в начале основной контур регулирования рассматривается как независимый, т.к. инерционность вспомогательных контуров существенно превосходит инерционность основного контура и сигнал можно принимать постоянным и, следовательно, определять параметры

Значения коэффициентов внешнего вспомогательного управляющего устройства К зависят от переменных всех предшествующих контуров - как

основного, так и вспомогательных и, поэтому исходную структурную схему (рис. 4.) приводят к классическому виду одноконтурной САУ.

Для этого внешний вспомогательный контур зрительно отсекают от схемы рис.4. Преобразованная схема показана на рис. 5.

Рис. 5. Структурная схема n-контурной САУ без внешнего контура управления

Принимая X = const и следуя от входного сигнала Z,+2 к выходному Y„, схема преобразуется к виду на рис. 6.

Рис. 6. Преобразованная структурная схема п-контурной САУ

Использование методов структурных преобразований позволяет определить передаточную функцию эквивалентного объекта для классической одноконтурной системы и известными методами рассчитать условия реализации внешнего управляющего устройства:

При этом в выражении (13) используются настроечные коэффициенты промежуточных регуляторов которые предварительно находятся с использованием передаточных функций объектов управления, рассчитанных по формуле:

Уравнение (14) отражает динамические особенности каскадных алгоритмов и соответствует условиям физической реализуемости динамических систем, т.е. предотвращает возникновение звеньев предварения сигналов.

Для проверки принятых ранее допущений находятся начальные условия функционирования основного регулятора с учетом влияния всех вспомогательных контуров. Для этого он зрительно отсекается от исходной схемы (рис. 7.) и представляется в эквивалентном виде (рис. 8.).

Рис. 7. Структурная схема п-контурной САУ без внутреннего контура управления

Рис. 8. Преобразованная структурная схема п-контурной САУ

Методы структурных преобразований позволяют определить эквивалентную передаточную функцию основного контура и использовать ее при расчете параметров основного управляющего устройства с учетом работы всей системы в комплексе:

-^. ГО ---^ ГО а5)

1~2 1=2 ¡-2

Описанные математические принципы легли в основу разработанной методики расчета настроечных параметров, которые могут быть использованы как начальные условия функционирования ПАИК.

В четвертой главе показано как с помощью предложенного комплекса исследуется эффективность и работоспособность разработанных методик и алгоритмов.

Для проверки адекватности предложенных методик и работоспособности разработанного программно-аппаратного комплекса был проведен анализ переходных процессов, полученных при работе известных алгоритмов управления процессом ректификации, приготовления резиновых смесей и процесса абсорбции.

При исследовании алгоритмов управления процессом абсорбции было установлено, что при увеличении коэффициента пропорциональности регулятора происходит непрерывное уменьшение среднеквадратичного критерия качества, следовательно, данный алгоритм управления не имеет оптимального режима функционирования. Поэтому, его использование в таком виде нецелесообразно и требуется его усовершенствование и модернизация.

В работе предложен алгоритм, отличающийся от известных введением в линию измерения расхода тощего абсорбента динамического компенсатора, который позволяет привести величины расходов тощего и насыщенного абсорбентов к одному моменту времени, увеличить точность расчета степени насыщения и повысить эффективность работы алгоритма. Динамический компенсатор имеет такое же время запаздывание, что и объект управления. С целью определения возможности улучшения качества управления была исследована система с ПИ-регулятором, передаточная функция которого имеет вид:

где - пропорциональная настройка регулятора; - интегральная настройка регулятора.

Для упрощения представления передаточной функции ПИ- регулятора формула (16) преобразуется следующим образом:

+ = •(! + *•„■-), (17)

к, р р

где - время изодрома.

Программа имитации процесса управления представлена на рис. 10.

В ходе моделирования процесса управления была получена зависимость изменения величины степени насыщения во времени (рис. П.). Моделирование проводилось при следующих параметрах системы: время моделирования 800 с; время запаздывания объекта управления 30 с; время запаздывания динамического компенсатора 30 с; период опроса датчиков 10 с.

Рис. 10. Программа имитации процесса управления с динамическим компенсатором и ПИ-регулятором

Рис. 11. Изменение величины степени насыщения во времени

На рис. 12, 13, 14 представлены зависимости величины среднеквадратичного критерия качества 14 от времени изодрома кг/к| при различных значениях степени насыщения е

Как видно из приведенных графиков, использование ПИ-регулятора позволяет улучшить качество процесса управления. Оно зависит от величины задания степени насыщения абсорбента, и наиболее оптимальные значения среднеквадратичного критерия качества соответствуют £ — 0.3.

Исследования показали, что введение динамического компенсатора в линию измерения расхода тощего абсорбента позволило улучшить первоначально предложенный способ управления процессом абсорбции, а существование оптимального режима функционирования алгоритма при этом позволяет сделать вывод о его работоспособности и реализуемости.

Разработанный программно-аппаратный измерительный комплекс позволяет имитировать входные и задающие воздействия, объект и алгоритм управление, как в идеальных условиях работы технологического оборудования, так и в условиях влияния дрейфа характеристик и помех измерения При помощи имитационных исследований возможно определение оптимальных начальных условий функционирования комплекса для различных вариантов поведения каскадной системы автоматического управления, которые удовлетворяют выбранному критерию качества Максимальная приведенная погрешность при введении сигнала помехи составляет не более 20 %.

В заключении сформулированы основные научные и практические результаты работы.

Приложения к диссертации содержат материалы, подтверждающие внедрение и использование результатов исследований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе проведены исследования алгоритмов управления многосвязными объектами с помощью разработанного программно-аппаратного комплекса, учитывающего случайный характер изменения параметров объектов и алгоритмов.

К основным выводам и результатам, сделанным в итоге проведенных исследований можно отнести следующие:

1 Разработан программно-аппаратный измерительный комплекс для исследования алгоритмов управления многосвязными объектами, который позволяет имитировать процесс управления с учетом влияния помех измерения и дрейфа характеристик; 2. Разработано математическое описание многосвязных объектов

управления, включающее математическое описание всех типов сигналов как случайных функций;

3. Предложен алгоритм нахождения математической модели объекта по данным нормального функционирования;

4. Предложена методика нахождения начальных условий функционирования программно-аппаратного измерительного комплекса для исследования алгоритмов управления (методика может быть использована для расчета оптимальных настроек типовых регуляторов);

5. Доказана работоспособность программно-аппаратного измерительного комплекса;

6. Предложен новый алгоритм управления процессом абсорбции, отличающийся от известного введением в линию измерения расхода тощего абсорбент динамического компенсатора;

К личному вкладу автора можно отнести:

а) алгоритм решения интегрального уравнения Винера-Хинчина, объединяющего весовую и корреляционную функции, для определения математической модели объекта;

б) разработку ПАИК, который позволяет имитировать процесс управления с учетом влияния помех измерения и дрейфа характеристик, а также позволяет синтезировать новые алгоритмы управления и исследовать их на работоспособность и эффективность;

г) формулу передаточной функции промежуточного эквивалентного объекта для расчета многоконтурных САУ, учитывающую условия физической реализуемости таких систем;

д) методику определения начальных условий для функционирования ПАИК;

е) пакет прикладных программ для расчета оптимальных настроечных коэффициентов каскадных систем управления;

ж) алгоритм управления процессом абсорбции, отличающийся введением в линию измерения расхода тощего абсорбента динамического компенсатора.

Содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Шевчук В.П., Медведева Л.И. Количественная оценка качества многоконтурных систем автоматического регулирования / Журнал «Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика». 2003. №12. - С. 1-3.

2. Медведева Л.И., Семкин К.Н., Глазков С.А. Средство имитационной обработки пространственно-временных сигналов в системах управления. / Всероссийская научно-техническая конференция «Современные методы и средства обработки пространственно-временных сигналов», г. Пенза: Сборник статей. - Приволжский Дом знаний, 2003 г. - С. 87-89.

3. Медведева Л.И., Шевчук В.П., Семкин К.Н., Глазков С.А. Лабораторный программный комплекс определения оптимальных параметров систем управления. / Международная научно-техническая конференция и Российская научная школа молодых ученых и специалистов «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и

электронных технологий», г. Сочи: Материалы международной конференции и Российской школы. Ч. 4. - Радио и связь, 2003 г. - С. 47-48.

4. Медведева Л.И., Шевчук В.П. Разработка и исследование имитатора многоконтурных САУ. / Девятая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», г. Москва, 4-5 марта 2003 г.: Тезисы докладов, Т 1. -Издательство МЭИ, 2003 г. - С. 327-328.

5. Медведева Л.И., Гудкова Е.Н. Анализ алгоритмов управления многосвязными технологическими объектами. / Всероссийская заочная конференция «Перспективы развития Волжского региона», г. Тверь, 31 мая 2002 г.: Материалы конференции. Четвертый выпуск. - Тверь, 2002 г. - С. 119-120.

6. Медведева Л.И., Шевчук В.П. Анализ и синтез алгоритмов управления многосвязными технологическими объектами. / Всероссийская научно-техническая конференция «Методы и средства измерения в системах контроля и управления», г. Пенза, 11-12 апреля 2001 г.: Сборник материалов. - Пенза, 2003 г. - С. 176-177.

7. Медведева Л.И., Кожина В.В. Автоматический контроль и управление процессом подготовки пара. / ИХ Межвузовская научно-праюическая конференция молодых ученых и студентов, г. Волжский, 2002 г.: Тезисы докладов. - РПК «Политехник», Волгоград, 2003 г. - С. 187-189.

8. Медведева Л.И., Белянина Е.В. Синтез программного обеспечения для определения оптимальных настроек систем автоматического регулирования. / VII региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области, г. Волгоград, 12-15 ноября 2002 г.: Тезисы докладов. - РПК «Политехник», Волгоград, 2003 г. - С. 204-206.

9. Медведева Л.И. Исследование качества многоконтурных систем автоматического управления. / IX межвузовская научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава, г. Волжский, 2004 г.: Сборник докладов. - РПК «Политехник», 2004 г.

Подписано в печать 16. 04. ОЦ. Формат 60 • 84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №3^2,

Типография «Политехник» Волгоградского государственного технического университета

400131, Волгоград, ул. Советская, 35

»-81 13

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ, ОБОЗНАЧЕНИЙ

И ТЕРМИНОВ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 .АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ.

1.1 .Анализ свойств объектов управления.

1.2.Анализ алгоритмов управления многосвязными объектами.

1.3.Анализ методов расчета и количественной оценки работоспособности алгоритмов.

1 АВыводы. Постановка задач исследования.

2.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ

МНОГОСВЯЗНЫМИ ОБЪЕКТАМИ.

2.1 .Структура модели объекта в программно-аппаратном измерительном комплексе.

2.2.Математическое описание сигналов, помех измерений и дрейфа характеристик многосвязных объектов.

2.3.Математическое описание многосвязных объектов.

2.4.Методика определения математических моделей многосвязных объектов.63 2.5.0бсуждение результатов. Выводы.

3.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСВЯЗНЫМИ ОБЪЕКТАМИ.

3.1.Структура математической модели алгоритма управления.

3.2.Методика расчета оптимальных настроек алгоритма управления.

3.3.Структура программно-аппаратного измерительного комплекса.

3.4.Обсуждение результатов. Выводы.

4.СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСВЯЗНЫМИ ОБЪЕКТАМИ.

4.1.Исследование алгоритмов управления процессом ректификации.

4.2.Исследование алгоритмов управления процессом приготовления резиновых и пластмассовых смесей.

4.3.Исследование алгоритмов управления процессом абсорбции.

4.4.Использование программно-аппаратного измерительного комплекса для синтеза новых алгоритмов.

4.5.Обсуждение результатов. Выводы.

Актуальность темы. В настоящее время для решения задачи оптимального управления непрерывными технологическими процессами используются простые алгоритмы с одной обратной связью, в которую включено управляющее устройство, реализующее один из типовых законов управления [1, 7, 15, 69]. Иногда этого достаточно для эффективного функционирования процесса и системы управления этим процессом. Но повышение требований к конкурентоспособности готовой продукции, а, следовательно, к ее качеству и снижению материальных и энергетических затрат на ее производство, делает актуальной задачу разработки алгоритмов управления, обладающих более сложной структурой и использующихся сейчас лишь на стадии проектных решений.

Оценку эффективности и работоспособности как действующих, так и разрабатываемых алгоритмов управления целесообразнее проводить с использованием методов имитационного моделирования, модернизировав их с учетом реальных условий производства и эксплуатации оборудования. Применение методов имитационного моделирования может повысить уровень информационной насыщенности об объекте управления и, тем самым, увеличить качественные показатели продукции и эффективность управленческих решений [49, 50, 51].

В связи с этим, задача разработки, исследования и внедрения новых программно-аппаратных методов имитационного моделирования является актуальной.

Целью работы является разработка программно-аппаратного измерительного комплекса для исследования алгоритмов управления многосвязными объектами.

Для достижения цели в работе решены следующие задачи: 1. Модернизированы методы имитационного моделирования для использования в условиях наиболее приближенных к реальным с учетом дрейфа характеристик, помех измерения и случайного изменения параметров;

2. Разработана структура программно-аппаратного измерительного комплекса (ПАИК);

3. Разработано математическое описание многосвязных объектов управления, учитывающее случайные изменения входных сигналов, помех измерения и дрейфа характеристик;

4. Разработан алгоритм получения математической модели по данным нормального функционирования объекта;

5. Выбрано математическое описание алгоритмов управления многосвязными объектами;

6. Проверена адекватность полученных решений и проведены исследования алгоритмов на работоспособность и эффективность управления.

Научная новизна.

1. Разработан программно-аппаратный измерительный комплекс для исследования алгоритмов управления многосвязными объектами, который позволяет имитировать процесс управления с учетом влияния дрейфа характеристик, помех измерения;

2. Разработано математическое описание многосвязных объектов управления, включающее математическое описание изменения входных сигналов как случайных функций;

3. Предложен алгоритм нахождения математической модели объекта по данным нормального функционирования;

4. Предложена методика нахождения начальных условий функционирования программно-аппаратного измерительного комплекса;

5. Проведена проверка работоспособности ПАИК по переходным процессам известных технических решений.

6. Предложен новый алгоритм управления процессом абсорбции, отличающийся введением в линию измерения расхода тощего абсорбента динамического компенсатора.

Практическая значимость результатов. Наибольшую практическую ценность представляют следующие результаты исследования:

1. Пакет прикладных программ для нахождения весовой функции объекта управления по экспериментальным данным с использованием уравнения Винера-Хинчина;

2. Пакет прикладных программ для расчета начальных условий функционирования каскадных систем управления; пакет может быть использован для расчета оптимальных настроек типовых регуляторов;

3. Программно-аппаратный комплекс для исследования качества многоконтурных управляющий систем.

На защиту выносятся:

1. Программно-аппаратный измерительный комплекс для исследования алгоритмов управления многосвязными объектами;

2. Алгоритм получения математической модели по данным нормального функционирования многосвязных объектов управления;

3. Методика нахождения начальных условий функционирования ПАИК для исследования алгоритмов управления;

4. Новый алгоритм управления процессом абсорбции, отличающийся от известных введением в линию измерения тощего абсорбента динамического компенсатора.

Внедрение. Результаты работы в виде программного и информационного обеспечения внедрены на ОАО «Волжский Оргсинтез» и используются в учебном процессе в виде лабораторного практикума при изучении дисциплины «Теория автоматического управления», «Теоретические основы автоматического управления».

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на международных, всероссийских и городских конференциях, в том числе на Всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства измерения в системах контроля и управления» (Пенза, 2001 г.), Всероссийской заочной конференции «Перспективы развития Волжского региона» (Тверь, 2002 г.), IX международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2003 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Современные методы и средства обработки пространственно-временных сигналов» (Пенза, 2003 г.), Международной научно-технической конференции «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий» (Сочи, 2003 г.), ИХ, IX межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых г. Волгограда и Волгоградской области (Волгоград, 2002, 2003 г.).

В первой главе диссертации приводится анализ современных технологических процессов как объектов управления, алгоритмов управления и методов исследования.

Большое количество факторов, влияющих на протекание и эффективность управления технологическими процессами, говорит о том, что они являются многосвязными объектами [47, 52, 74]. При этом большинство возмущающих величин компенсируются по принципу одноконтурных систем управления, основанные на применении типовых законов регулирования. Те же принципы используются при управлении по энергетическим и качественным показателям выходных координат. Обобщенные показатели качества являются самыми эффективными, но их использование требует применения многоконтурных управляющих систем.

Анализ алгоритмов управления технологическими процессами показал, что при управлении по параметрам материального или теплового баланса применяют сложные алгоритмы, основной целью которых является не расчет настроек управления, а реализация управляющих воздействий на объекте с целью обеспечения заданного качества [96, 97, 98]. Все алгоритмы управления, не смотря на их сложность, при реализации управляющих воздействий используют в основном одноконтурные системы регулирования.

Анализ методов для оценки качества автоматических систем управления показал, что экспериментальные методы применяются там, где усилия, затрачиваемые на получение динамических характеристик объекта неоправданно велики, и предусматривают внесение в систему возмущения в виде ступенчатого скачка в значении задающего воздействия [13, 30, 68], что не всегда возможно. Экспериментальные методы позволяют определить оптимальные настройки управляющих устройств на уже действующих производствах, к качественным характеристикам которых предъявляются не очень жесткие требования, т.е. требуют наличия, как отлаженного объекта, так и готовой САУ. Аналитические методы требуют для своей реализации обязательного знания математического описания объекта управления [69, 79]. Реализация этих методов возможна без непосредственного вмешательства в работу оборудования, а рост современных компьютерных технологий значительно упрощает их формализацию. Однако, аналитические методы в основном предназначены для параметрической оптимизации локальных, одноконтурных систем управления. Их применение для определения оптимальных параметров сложных САУ (каскадных, многоконтурных) возможно лишь в ограниченных случаях.

Имитационное моделирование процесса управления позволяет исследовать режимы работы объекта в условиях наиболее приближенных к реальным, т.е. в условиях действия случайных помех измерения, дрейфа характеристик и изменения переменных. Однако, имитационное моделирование предъявляет особые требования к математическому описанию и, в частности, к выбору критериев эффективности. При имитационном моделировании они должны не только объективно отражать эффективность функционирования объекта, но и обладать способностью к оценке этой эффективности в реальном масштабе времени.

В результате анализа сформулированы цель и задачи диссертации.

Вторая глава посвящена разработке математического описания систем управления многосвязными объектами. Структурная схема системы управления многосвязными объектами содержит блок формирования сигналов, помех измерения, дрейфа характеристик как случайных функций, блок и математического описания многосвязного объекта и алгоритма управления этим объектом, блок вычисления среднеквадратичного критерия качества.

Для получения сигналов как случайных функций случайная последовательность чисел в интервале от 0 до 1 формируется генератором случайных чисел, а задание произвольного или необходимого для исследований диапазона измерений происходит в блоке формирования заданных статистических характеристик. Затем случайная последовательность подается в блок, который реализует цифровой ЯС-фильтр и приобретает экспоненциальную форму случайного процесса с заданной дисперсией.

Математическая модель компонуется согласно классической схеме многосвязного объекта, в которой каждую связь можно представить как неминимальнофазовое апериодическое звено, и представляет собой сумму п сигналов [14, 80, 81].

Блок формирования алгоритмов реализует принципы каскадного управления.

Предложенные структура программно-аппаратного измерительного комплекса и математическое описание его основных блоков накладывают определенные требования на методы получения математических моделей объектов управления, поэтому был предложен алгоритм определения весовой характеристики объекта по уравнению Винера-Хинчина. Методом пассивного эксперимента определяются реализации входных и выходных переменных. Методом скользящего среднего проводится сглаживание и стандартное центрирование экспериментальных данных. Полученные данные позволяют сформировать нормированные вектор взаимной корреляционной и вектор корреляционной функций, которые используются для определения весовой характеристики объекта управления. Анализ найденной весовой функции показывает, что исследуемые объекты имеют в основном второй порядок в математической модели. Автоколебания в хвостовой части функции характеризуют имеющие в объекте нелинейности от первичных, вторичных датчиков и различных преобразователей.

В третье главе рассматриваются математические основы описания алгоритмов управления многосвязными объектами. Для улучшения эффективности процесса управления в работе предложен алгоритм, основанный на каскадных системах управления [42, 70, 86]. В каскадных многоконтурных системах вырабатываемое управляющее воздействие зависит от нескольких выходных координат объекта и в качестве сигнала задания использует выходные сигналы всех последующих управляющих устройств.

Для расчета оптимальных параметров управляющих устройств понадобилось использование принципов структурных преобразований [95] и понятия эквивалентных передаточных функций. Поэтому была предложена специальная методика расчета настроечных коэффициентов типовых регуляторов в каскадных системах, основанная на взаимодействии основного и вспомогательных контуров управления. В ходе работы над методикой была преложена формула передаточной функции промежуточного эквивалентного объекта для расчета многоконтурных САУ, учитывающая условия физической реализуемости. Методика включает в себя все возможные варианты поведения исследуемых систем.

Таким образом, программно-аппаратный измерительный комплекс позволяет имитировать случайный характер сигналов, помехи измерения и дрейф характеристик; исследовать динамические характеристики многосвязных объектов линейных систем управления с целью определения наиболее оптимальных из них; исследовать работоспособность и эффективность алгоритмов управления объектами.

В четвертой главе показано как с помощью предложенного комплекса исследуется эффективность и работоспособность разработанных методик и алгоритмов.

Для проверки адекватности предложенных методик и работоспособности разработанного программно-аппаратного комплекса был проведен анализ переходных процессов, полученных при работе известных алгоритмов управления процессом ректификации, приготовления резиновых смесей и процесса абсорбции [2, 6, 7, 72, 73, 99].

При исследовании алгоритмов управления процессом абсорбции было установлено, что при увеличении коэффициента пропорциональности регулятора происходит непрерывное уменьшение среднеквадратического критерия качества, следовательно, данный алгоритм управления не имеет оптимального режима функционирования. Поэтому, его использование в этом виде нецелесообразно и требуется его усовершенствование и модернизация.

В работе предложен алгоритм, отличающийся от известных введением в линию измерения расхода тощего абсорбента динамического компенсатора, который позволяет привести величины расходов тощего и насыщенного абсорбентов к одному моменту времени, увеличить точность расчета степени насыщения и повысить эффективность работы алгоритма. Динамический компенсатор имеет тоже время запаздывание, что и объект управления. Исследования показали, что введение динамического компенсатора в линию измерения расхода тощего абсорбента позволило улучшить первоначально предложенный способ управления процессом абсорбции, а существование оптимального режима функционирования алгоритма при этом позволяет сделать вывод о его работоспособности и реализуемости.

Разработанный программно-аппаратный измерительный комплекс позволяет имитировать входные и задающие воздействия, объект и алгоритм управление, как в идеальных условиях работы технологического оборудования, так и в условиях влияния дрейфа характеристик и помех измерения. При помощи имитационных исследований возможно определение оптимальных начальных условий функционирования комплекса для различных вариантов поведения каскадной системы автоматического управления, которые удовлетворяют выбранному критерию качества. Максимальная приведенная погрешность при введении сигнала помехи составляет не более 20 %.

В заключении сформулированы основные научные и практические результаты работы.

Приложения к диссертации содержат материалы, подтверждающие внедрение и использование результатов исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основная цель диссертационного исследования достигнута. Разработанный программно-аппаратный измерительный комплекс для исследования алгоритмов управления позволяет реализовывать процесс управления с учетом влияния случайного характера параметров процесса, помех измерения и дрейфа характеристик системы, исследовать многоконтурные алгоритмы управления с точки зрения их эффективности и работоспособности, синтезировать новые алгоритмы многосвязного управления.

Работоспособность комплекса проверялась на нескольких различных программных объектах и можно сделать вывод об адекватности принятых при его разработке решений физически реализуемым системам. Для проверки адекватности программно-аппаратного измерительного комплекса реальным объектам и системам была исследована работоспособность известных алгоритмов управления технологическими процессами ректификации, приготовления резиновых и пластмассовых смесей и абсорбции. Проведенный анализ экстремальных зависимостей параметров процессов от выбранного критерия оптимальности показал, что все принятые решения адекватны и работоспособны.

Для функционирования программно-аппаратного измерительного комплекса потребовалось выбрать методы моделирования входных сигналов как случайных функций. Представление математических моделей входных сигналов, помех измерения и дрейфа характеристик как случайных функций позволяет имитировать поведение объектов и систем в условиях наиболее приближенных к реальным.

Программно-аппаратный измерительный комплекс для выполнения поставленной цели должен состоять из математических моделей одного класса для всех входящих в него элементов, и объекта управления в частности. И если в качестве входных сигналов используются случайные функции, то и математическую модель необходимо искать с помощью приемов и методов обработки случайных сигналов. В диссертации предложен алгоритм и пакет прикладных программ для нахождения математической модели многосвязного объекта по данным пассивных измерений. Алгоритм основан на применении интеграла Винера-Хинчина, который связывает корреляционную функцию входного сигнала, взаимную корреляционную функцию входного и выходного сигналов и весовую функцию объекта. Зная весовую характеристику объекта, математическую модель можно представить как в виде передаточной функции, так и в виде дифференциального уравнения.

Одной из основных частей программно-аппаратного измерительного комплекса является математическая модель управления. За основу функционирования этого модуля был принят каскадный принцип управления, который использует типовые законы управления на каждом уровне управления. Применение типовых законов управления выдвинуло на первый план задачу параметрического синтеза - определения начальных условий функционирования программно-аппаратного измерительного комплекса. В работе предложена методика, позволяющая рассчитывать оптимальные настроечные коэффициенты управляющих устройств и использовать их в качестве начальных условий функционирования программно-аппаратного измерительного комплекса. Методика основана на применении структурных преобразований и эквивалентных передаточных функций, что позволило предложить формулу для расчета передаточных функций промежуточных управляющих устройств в каскадных системах, которая учитывает условия физической реализуемости таких систем и предотвращает возникновение звеньев с положительным запаздыванием.

Программно-аппаратный измерительный комплекс может быть использован как для исследования существующих, так и для синтеза новых алгоритмов управления многосвязными объектами. В работе был проведен пробный синтез, в результате которого был предложен алгоритм управления процессом абсорбции, отличающийся от известных введением в линию измерения расхода тощего абсорбента динамического компенсатора. Компенсатор позволяет привести величины расходов тощего и насыщенного абсорбентов к одному моменту времени и увеличить точность расчета степени насыщения абсорбента. Анализ полученных экстремальных зависимостей критерия качества от параметров настройки показал, что алгоритм работоспособен и эффективен, а введение в управляющее устройство интегральной составляющее позволило улучшить качество процесса управления на 2,5 %.

1. Автоматизация настройки систем управления / В.Я. Ротач, В.Ф. Кузищин,

2. A.C. Клюев и др.; Под ред. В.Я. Ротача. М.: Энергоатомиздат, 1984. -391 с.

3. Автоматизация управления в химической промышленности: Учебник для вузов / Под ред. Дудникова Е. Г. М.: Химия, 1987. - 368 с.

4. Адаптивное управление технологическими процессами. / Ю.М. Соломенцев, В.Г. Митрофанов, С.П. Протопопов и др. М.: Машиностроение, 1980. - 536 с.

5. A.c. № 724604. Устройство для автоматического управления процессом диафрагменного электролиза. / Быков Ю.М., Балашов Л.Н., Жаворонков Ю.Н., Рыбоченко Е.С., Шевчук Ю.П. / Б.И. № 12, 1980.

6. A.c. № 691183. Устройство для автоматического управления процессом очистки рассола в аппарате с кипящим слоем. / Быков Ю.М., Балашов J1.H., Жаворонков Ю.Н., Рыбоченко Е.С., Шевчук Ю.П / Б.И. № 38, 1979.

7. A.c. № 736418. Способ управления процессом абсорбции-десорбции. /Ухабин М.Н., Шевчук В.П., Иванов O.A., Педченко В.Н., Деревенцов

8. B.И., Барановский B.C., Федоров JI.A./ Б.И. №1, 1988.

9. Анисимов И.В. Основы автоматического управления технологическими процессами нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. JL: Химия, 1967. - 408 с.

10. Алиев Т.А., Мусаева Н.Ф. Алгоритм определения дисперсии помехи случайных сигналов. // Приборы и системы управления, 1997, № 12. С. 33-34.

11. Александров А.Г. Синтез регуляторов многомерных систем. М.: Энергия, 1986.-272 с.

12. Ю.Алексеев М.В. Синтез алгоритмов и систем цифрового управления многомерными объектами с оптимизацией временного такта квантованиясигналов: Автореф. дис.канд. техн. наук: 05.13.01. Воронеж, 2001. 20 с.

13. Бесекерский В.А., Изранцев В.В. Системы автоматического управления с микроЭВМ. М.: Наука, 1987. - 320 с.

14. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975. - 768 с.

15. Власов-Власюк О.Б. Экспериментальные методы в автоматике. М.: Машиностроение, 1969. - 412 с.

16. Воронов A.A. Основы теории автоматического управления: Особые линейные и нелинейные системы. М.: Энергоиздат, 1981. - 304 с.

17. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. М.: Химия, 1972. - 248 с.

18. Гусев В.А., Мордкович А.Г. Математика: Справочные материалы: Кн. Для учащихся. М.: Просвещение, 1988. - 416 с.

19. Гультяев А.Н. Визуальное моделирование в среде Matlab. СПб.: Питер, 2000. - 432 с.

20. Гультяев А.К. MATLAB 5.3. Имитационное моделирование в среде Windows. М.: КОРОНА принт, 2001. - 400 с.

21. ГОСТ 21878 76. Случайные процессы и динамические системы. Термины и определения.

22. Дьяконов В.П. Mathcad 2001. Учебный курс. СПб.: Питер, 2001. - 624 с.

23. Денисов A.A., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления: Учебн. пособие для вузов. Д.: Энергоиздат, 1982. - 288 с.

24. Дианов В. Г. Автоматическое регулирование и регуляторы в химической промышленности. М.: Химия, 1978. - 376 с.

25. Данилюк А.Г., Туманов М.П. Учет особенностей программной реализации алгоритмов управления и переменного запаздывания при разработке САУ на ЭВМ. // Приборы и системы управления, 1998, №11. -С. 64-66.

26. Еникопян H.C., Вольфсон С.А. Химия и технология процессов абсорбции и десорбции. М.: Химия, 1968. - 358 с.

27. Егоров В.В. Основы теории автоматического регулирования: Учебн. пособие для вузов. М.: энергия, 1967. - 648 с.

28. Зотов М.Г. Где проводить реализацию регулятора — в пространстве операторов или состояний. // Приборы и системы. Управление, Контроль, диагностика, 2000, № 2. С. 17-19.

29. Иванов В.А. и др. Математические основы теории автоматического регулирования: Учебн. пособие для вузов. / Под ред. Б.К. Чемоданова. -М.: Высшая школа, 1971. 808 с.

30. Иванченко H.H. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем: Учебник для вузов. -М.: машиностроение, 1978. 736 с.

31. Иванов В.А., Чемоданов Б.К., Медведев B.C. Математические основы теории автоматического регулирования. М.: Высшая школа, 1971. - с.

32. Клюев A.C., Лебедев А.Т., Новиков С.И. Наладка систем автоматического регулирования барабанных котлов. М.: Энергоатомиздат, 1985. - с.

33. Клюев A.C., Колесников A.A. Оптимизация автоматических систем управления по быстродействию. М.: Энергоиздат, 1982. - с.

34. Каримов Р.Н., Волгин В.В. Статистические характеристики случайных сигналов в системах автоматического управления. Саратов: Изд-во СПИ, 1971.- 164 с.

35. Кудрявцев Е.М. Mathcad 2000 Pro. М.: ДМК Пресс, 2001. - 576 с.

36. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. / Пер. с англ. М.: Наука, 1971. - 576 с.

37. Коротаев Э.И., Кутышкин A.B., Схиртладзе А.Г. Автоматизация управления в технологических системах. Барнаул. Алтайский ГТУ, 1986.- 187 с.

38. Казаков А. В., Кулаков М. В. Основы автоматики и автоматизации химических производств. М.: «Машиностроение», 1970. - 376 с.

39. Красовский A.A., Буков В.Н., Шендрик B.C. Универсальные алгоритмы управления непрерывными процессами. -М.: Энергия, 1977. 272 с.

40. Левин В.И. Структурно-логические методы исследования сложных систем с применением ЭВМ. М.: Наука, 1987. - 304 с.

41. Литовка Ю.В. Определение периодичности поиска оптимальных управлений. // Приборы и системы управления, 1998, № 4. С. 16-17.

42. Литовка Ю.В. Субоптимальное управление технологическими объектами. // Приборы и системы управления, 1998, № 1. С. 13-14.

43. Лебедев А.Т. Информационные основы выбора оптимальных параметров настройки промышленных регуляторов // Автоматика и телемеханика, 1977, № 10.-С. 16-22.

44. Лебедев А.Т. Информационный метод расчета каскадных систем автоматического регулирования // Автоматика и телемеханика, 1980, № 6. -С. 188-191.

45. Макаров И.М., Менский В.М. Линейные автоматические системы. М.: Машиностроение. 1982. - 504 с.

46. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 3-х т. Т.2: Синтез регуляторов и теория оптимизации систем автоматического управления / Под ред. Н.Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 736 с.

47. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 3-х т. Т.З: Методы современной теории автоматического управления. / Под ред. Н.Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 748 с.

48. Mathcad 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде Windows 95. М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 1997. -712 с.

49. Мееров М.В. Системы многосвязного регулирования. -М.: Наука, 1965. -385 с.

50. Медведева Л.И. Шевчук В.П., Количественная оценка качества многоконтурных систем автоматического регулирования. / Приборы и системы. Управление, Контроль, Диагностика. 2003. №12. С. 1-3.

51. Медведева Л.И., Гудкова E.H. Анализ алгоритмов управления многосвязными технологическими объектами. / Перспективы развития Волжского региона: Материалы Всероссийской заочной конференции. Четвертый выпуск. Тверь, 2002 г. - С. 119 -120.

52. Медведева Л.И., Комаровская Н.М., Шевчук В.П. Технические средства автоматизации и измерения в химическом производстве: Учебное пособие. ЧI. Гриф УМО. Волгоград, 2003 г. - 90 с.

53. Медведева Л.И., Комаровская Н.М., Шевчук В.П. Технические средства автоматизации и измерения в химическом производстве: Учебное пособие. ЧII. Гриф УМО. Волгоград, 2003 г. - 123 с.

54. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие / A.C. Клюев, А.Т. Лебедев, С.А. Клюев и др.: по ред. A.C. Клюева. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 368 с.

55. Основы управления технологическими процессами / С.А. Анисимов, В.Н. Дынькин, А.Д. Красавин и др.: под ред. Н.С. Райбмана. М.: Наука, 1978. -440 с.

56. Основы автоматизации управления производством: Учебн. пособие для вузов / И.М. Макаров, H.H. Евтихиев, Н.Д. Дмитриев и др.: Под общ. ред. И.М. Макарова. М.: Высшая школа, 1983. - 504 с.

57. Очков В.Ф. MathCAD 7 Pro для студентов и инженеров. М.: Компьютер Press, 1998.-384 с.

58. Первозванский A.A. Курс теории автоматического управления: Учеб. пособ. -М.: Наука, 1986. 616 с.

59. Потапова Т.Б., Зайцева Н.М. Модель замкнутого гидрохимического производства как нелинейная диссипативная система. Методические разработки. // Приборы и системы управления, 1999, № 2. С. 1-5.

60. ПервозванскийА.А. Математические модели в управлении производством. М.: Наука, 1975. - 616 с.

61. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления: Учебник для втузов. Т.2. -М.: Наука, 1965. 312 с.

62. Полоцкий JI.M., Лапшенков Г.И. Автоматизация химических производств. Теория, расчет и проектирование систем автоматизации. -М.: Химия, 1982.-296 с.

63. Ротач В.Я. Расчет настройки промышленных систем регулирования. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1961. - 344 с.

64. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. М.: Энергия, 1973. - 440 с.

65. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 347 с.

66. Растригин JI.A. Современные принципы управления сложными объектами. М.: Сов. Радио, 1980. - 232 с.

67. Рамм В.М. Абсорбция газов. Изд. 2-е, переработ, и доп. М.: Химия, 1976.-656 с.

68. Рябинин Д.Д., Лукач Ю.Е. Червячные машины для переработки пластических масс и резиновых смесей. М.: Машиностроение, 1965. -593 с.

69. Рябинин Д.Д., Лукач Ю.Е. Смесительные машины для пластических масс и резиновых смесей. М.: Машиностроение, 1969. - 437 с.

70. Соболев О.С. Многосвязное управление получает широкое распространение. // Приборы и системы управления, 1998, № 11. С. 2831.

71. Светлаков A.A., Шилин A.A. Автоматизированный комплекс проектирования регуляторов. // Приборы и системы управления, 1999, № 4. С. 42-43.

72. Сабинин Ю.А. Электромашинные устройства автоматики: Учебник для вузов. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988. - 408 с.

73. Санковский Е.А. Справочное пособие по теории систем автоматического регулирования и управления. Мн.: Вышейш. школа, 1973. - 584 с.

74. Справочник по теории автоматического управления. / Под ред. A.A. Красовского. -М.: Наука, 1987. 712 с.

75. Стефани Е.П. Основы расчета настройки регуляторов теплоэнергетических процессов. М.: Энергия, 1972. - 376 с.

76. Теория автоматического управления: Учебник для вузов по спец. «Автоматика и телемеханика» в 2-х ч. Ч. I: Теория линейных систем автоматического управления. / Под ред. A.A. Воронова. М.: Высшая школа, 1986. - 367 с.

77. Теория автоматического управления: Учебник для вузов по спец. «Автоматика и телемеханика» в 2-х ч. Ч. II: Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления. / Под ред. A.A. Воронова. М.: Высшая школа, 1986. - 504 с.

78. Ту Ю. Современная теория управления. / Пер с англ. Я.Н. Гибадулина. Под ред. В.В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1971. - 472 с.

79. Теория автоматического управления: нелинейные системы автоматического управления при случайных воздействиях: Учебник для вузов. / Под ред. A.B. Нетушила. М.: Высшая школа, 1983. - 432 с.

80. Теория автоматического управления: Учебник для машиностроит. спец. вузов. / Под ред. Ю.М. Соломенцева М.: Высшая школа, 2000. - 268 с.

81. Теория автоматического управления. Под ред. Ю.М. Соломенцева. М.: Высшая школа, 1999. - 268 с.

82. Томашевский А.П. Математическое моделирование сложных организационных систем. // Приборы и системы управления, 1997, № 10. -С. 5-9.

83. Топчеев Ю.И., Цыпляков А.П. Задачник по теории автоматического регулирования: Учеб. пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1977. -592 с.

84. Третьяков A.A. Моделирование и оптимальное управление процессом синтеза монометиланилина в контактном аппарате трубчатого типа: Автореф. дис.канд. техн. наук: 05.13.06. Тамбов, 2003. - 17 с.

85. Управление технологическими системами./ В.Н. Брюханов, С.П. Протопопов и др. Тверь: ТвГТУ, 1995. - 264 с.

86. Управление технологическими системами в машиностроении. / И.В. Абрамов, В.Н. Брюханов, А.Г. Схиртладзе и др. Ижевск: ИжГТУ, 1995. -305 с.

87. Филин В.А. Энергоинформационное моделирование взаимосвязанных процессов разной физической природы в технологических объектахсистем управления: Автореф. дис. докт. техн. наук: 05.13.06. 1. Астрахань, 2002. 42 с.

88. Филлис Ч., Харбор Р. Системы управления с обратной связью. М.: Лаборатория базовых знаний, 2001. - 616 с.

89. Фомин В.Н., Фрадков А.Д., Якубович В.А. Адаптивное управление динамическими объектами. М.: Энергия, 1981. - 448 с.

90. Фельдбаум A.A., Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. М.: Наука, 1971. - 304 с.

91. Фетисов В.Н. Структурные методы в проектировании систем автоматического управления. // Приборы и системы. Управление, Контроль, диагностика, 2000, № 10. С. 1-7.

92. Шевчук В.П., Муха Ю.П. Прикладные методы для автоматизации проектирования АСУТП. Часть 1. Методы проектирования информационных подсистем: Учеб. пособие. Волгоград, 1992. - 80 с.

93. Шевчук В.П., Муха Ю.П. Прикладные методы для автоматизации проектирования АСУТП. Часть 2. Методы проектирования управляющих подсистем АСУТП: Учеб. пособие. Волгоград, 1992. - 80 с.

94. Шевчук В.П. Теория информационных каналов систем управления. Часть 3. Математические основы описания линейных и нелинейных программно аппаратных каналов обработки информации: Учеб. пособие. Волгоград, 1993.- 128 с.

95. Шевченко Б.Е. Исследование червячных машин для переработки пластмасс как объекта автоматизации. Киев, 1975. - 237 с.

96. ЮО.Шубладзе A.M., Гуляев C.B. Быстродействующие следящиепропорционально-интегральные системы управления динамическими процессами с запаздыванием. // Приборы и системы управления, 1999, № 2. С. 6-9.

97. Щедринов A.B. Способ адаптивной автоматической самонастройки многоканальных систем автоматического управления на оптимальные условия. // Приборы и системы. Управление, Контроль, диагностика, 2003, № 10.-С. 21-24.

98. Цирлин A.M. Оптимизационное управление технологическими процессами. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 400 с.

99. ЮЗ.Юревич Е.И. Теория автоматического управления: Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. JT.: Энергия, 1975. - 416 с.