Методы машинного управления

Методы машинного управления [c.163]

Представители обоих направлений считают, что метод машинного управления тем совершеннее, чем теснее связана машина с управляемым процессом. Обучающиеся машины для соответствующего выполнения своих задач должны быть непосредственно связаны с процессом. Характеристики любых дополнительных элементов в цепи регулирования могут изменить или исказить характеристики процесса, что приведет к построению неправильной модели. [c.164]

Два первых типа машинного управления являются предметом спора двух научных школ. Сторонники первого метода предполагают, что динамическая модель химического процесса не может быть создана по лабораторным данным. Они считают, что экспериментирование на промышленном агрегате необходимо и что сама машина должна быть предназначена для направления этих опытов. [c.164]

При стационарном машинном управлении процесс может приносить доход в 1,17 раза больший, чем при обычном методе регулирования с увеличением прибыли на 68 460 долл./год после уплаты налогов. При пятилетием сроке окупаемости машина может стоить 342 300 долл. [c.167]

При динамическом машинном управлении процесс может приносить доход в 1,25 раза больший, чем при обычном методе [c.167]

Большую роль в управлении ГДП приобретают методы машинного моделирования процессов функционирования управляющей системы, опирающиеся на алгоритмическое представление таких процессов. Наиболее перспективно применение ЭВМ,, универсальное вычисление которой позволяет моделировать свойства основных технологических объектов. ЭВМ — неотъемлемый элемент структуры управления ГДП, обладающий эволюционной завершенностью и универсальностью, способствующий развитию системы управления в целом и содержащий потенциальную возможность функционального преобразования управляющей системы. Одна из основных функций, успешно реализуемых ЭВМ, — значительное быстродействие принятия решений по управлению технологическими объектами, что обу- [c.56]

Основой методов оптимизации химико-технологических процессов служит достаточно подготовленный сейчас математический аппарат, средством реализации которого являются электронные вычислительные машины. На современном этапе важнейшая задача химической технологии заключается в составлении и использовании двух алгоритмов оптимального проектирования процесса и оптимального управления данным процессом. [c.9]

Книга Т. Вильямса представляет собой общее и относительно популярное введение в эту новую методологию. Примененный автором термин системотехника следует рассматривать как понятие, подчеркивающее основную особенность такой методологии — логически стройный подход к решению задачи разработки реального химико-технологического процесса. Этот подход базируется на анализе всего комплекса физических, химических и экономических явлений, характеризующих этот процесс, и на использовании аналоговых и цифровых вычисли тельных машин и методов теории автоматического управления. Принятый в отечественной литературе термин математическое моделирование более строг и, вероятно, более удачен по своему содержанию, однако он не охватывает всех сторон указанной проблемы. [c.7]

К счастью, методы и приемы, необходимые для решения этих задач, уже доступны совершенно новой отрасли прикладной химической науки, которая может быть определена путем привлечения описанных выше признаков, характеризующих системотехнику. Их комбинация, называемая собственно системотехникой включает в дополнение к сведениям о динамике процесса данные о системе управления, применении аналоговых вычислительных машин, используемых с помощью методов прикладной математики, и, наконец, современное инженерное исследование основ процесса. [c.13]

Для расчета параметров управления системой высокой сложности приходится пользоваться громоздкими графо-аналитиче-скими методами. В данном случае удовлетворительные решения можно получить только на вычислительных машинах. [c.97]

На основе решения этих уравнений рассчитывается таблица оптимальных действий, которые должен выполнять регулятор при любом состоянии реактора для приведения его к оптимальному режиму. При помощи табличного метода можно обеспечить оптимальное управление химическим процессом со сложной динамикой, пользуясь относительно простой вычислительной машиной. [c.121]

В дополнение к основным положениям существуют различные специальные экономические и технологические критерии, помогающие оценить значение машинных методов управления. Эти критерии приведены ниже. [c.162]

Рассмотрим методы, при помощи которых управляющие вычислительные машины могут выполнить поставленные перед ними задачи. В литературе приводятся три метода управления с применением цифровых машин З. [c.163]

Модели процесса, разработанные при помощи машины, следует закладывать в машины для управления. Статистические по своей природе, эти модели можно разрабатывать, применяя методы статистической динамики и регрессионного анализа. [c.185]

Мы уже излагали свои взгляды о наилучшем методе применения вычислительных машин для управления производством Мы и сейчас считаем, что такая форма использования в конце концов должна привести к реализации предельных возможностей каждого типа машин. [c.187]

Так же, как насосы, компрессорные машины широко используются в промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве. Появление новых и совершенствование традиционных методов производства энергии, добычи и переработки сырья, интенсификация всех видов транспорта и развитие транспортных средств, рост механизации труда, внедрение в технологические процессы автоматики и новых средств контроля и управления, а также прогресс техники улучшения производственных и бытовых условий обусловливают непрерывное расширение областей применения компрессорных машин в весьма широком диапазоне давлений и [c.266]

Остановка одной или нескольких машин позволяет регулировать общую подачу компрессорной станции. При работе одиночного компрессора периодическая его остановка обеспечивает снижение подачи в среднем за период пуска. Остановка компрессора выполняется двумя способами остановкой двигателя и отключением компрессора от работающего двигателя с помощью пневматических или электромагнитных муфт. Преимущество первого способа — прекращение расхода энергии с момента остановки агрегата. Преимущество второго способа — поддержание установившегося режима работы двигателя и упрощение автоматизации управления агрегата (редкие пуск и остановка осуществляются вручную). При частых остановках (обычно объемных машин) выявляется общий недостаток метода регулирования остановками — нарушение теплового режима компрессора, что приводит к неравномерному нагреву рабочих органов и заставляет устанавливать в машине повышенные зазоры, что нежелательно. Остановки и пуски можно делать редкими, но тогда необходимо иметь большой ресивер. [c.272]

Важнейшей задачей современной науки является максимальное сокращение сроков перехода от лабораторных исследований в промышленность, сокращение пути перехода от лабораторного стола к промышленной реализации. Методы кибернетики позволяют не только сократить этот путь, но и резко уменьшить число необходимых опытов, быстро выявить оптимальный вариант осуществления изучаемого процесса. Использование методов кибернетики и вычислительной техники изменяет старые традиционные методы проведения эксперимента—от ручного управления, контроля, сбора и об )аботки информации дает возможность перейти к диалоговой системе экспериментатор — электронная управляющая машина. Эксперимент проводит машина, в которую предварительно заложена программа оптимизации эксперимента. Эта система в десятки ра ускоряет проведение эксперимента, повышает надежность получаемых данных. [c.3]

Математическая модель любого процесса реализуется на вычислительной машине. Поэтому моделирование резко сокращает объем часто весьма сложных и дорогих натурных экспериментов и дополняет их исследованиями на вычислительной машине. Метод математического моделирования открывает возможности прогнозирования поведения объектов в неизвестных ситуациях, позволяет изучать многие характеристики проектируемых процессов, оценивать различные варианты аппаратурного оформления, а также использовать математические методы оптимизации для отыскания оптимальных режимов эксплуатации и способов управления ими. [c.13]

По поводу идеи дискретной аппроксимации необходимо сказать следующее. В задаче непрерывного оптимального управления требуется находить измеримую функцию и ( ). Однако цифровые вычислительные машины не могут непосредственно оперировать с такими функциями они производят операции над числами. Следовательно, любой численный метод решения проблем непрерывного оптимального управления предполагает ту или иную форму дискретизации задачи. Таким образом, задачи дискретного оптимального управления часто являются дискретными аналогами задач непрерывного оптимального управления. При этом дискретизация выполняется так, чтобы по возможности свести к минимуму вычислительные трудности, а также снизить требования к объему памяти ЭВМ и уменьшить число операций, приходящихся на одну итерацию. [c.231]

Таким образом, алгоритм управления процессом, как правило, включает следующие основные блоки (см. рис. 2) блок математической модели, блок подстройки коэффициентов модели, блок оптимизации . В общем работу алгоритма можно описать следующим образом. Через определенные промежутки времени производится подстройка коэффициентов модели (это делается либо периодически, либо после того, как несоответствие модели и характеристик процесса реальным параметрам превысит некоторый заданный предел). После определения коэффициентов при помощи блока оптимизации, реализующего тот или иной метод расчета оптимальных режимов, находятся оптимальные значения управляющих переменных, которые затем передаются в качестве заданий на локальные системы автоматического регулирования. Эти значения управляющих переменных сохраняются до тех пор, пока оптимальный режим не нарушится. Надо отметить, что иногда вычислительная машина управляет непосредственно процессом, но такие случаи редки ввиду недостаточной надежности существующих машин. [c.20]

При выборе того или иного метода спуска необходимо оценивать их с точки зрения удобства программирования, требуемой памяти и количества операций при реализации указанных методов на вычислительных машинах. Это имеет большое значение как при управлении процессами, так и при их проектировании. [c.82]

В первом случае данные методы используются как часть алгоритма управления в вычислительной машине. Поэтому применение эффективных и экономных методов расчета оптимальных режимов уменьшает требования по быстродействию и памяти к вычислительной машине. (Следует отметить, что расчет оптимального режима является главной задачей управляющей вычислительной машины и обычно занимает наибольшую часть времени алгоритма управления.) [c.82]

В книге освещены теоретические основы технологических процессов переработки природного и нефтяного газа и конденсата, приведены данные о сырьевой базе, перспективном развитии и размещении предприятий газо-переработки. Даны сведения об аппаратуре газоперерабатывающих заводов, о типизированных технологических схемах и использовании в них автоматизированных систем управления, а также машинных методов проектирования газоперерабатывающих заводов. [c.256]

При разработке системы Октан-М , предназначенной для контроля и управления комбинированной установкой каталитического крекинга типа Г-43—107, была сделана попытка воплотить идеи и методы, рассмотренные в главах II и IV. АСУ, выполненная на базе средств пневмоавтоматики и электронных вычислительных машин, создана как двухуровневая, что определяется наличием двух типов задач контроля и управления, возникающих в связи с характером действующих на объект возмущений (ом. главу I). [c.143]

Поэтому особое значение приобретают вопросы подготовки производства, организации технического контроля, научной организации труда и управления, оптимизации плана, обеспечения достоверной систематической, надежной информацией для оперативного планирования и управления производством с использованием экономико-математических методов (ЭММ) и электронно-вычислительных машин (ЭВМ). [c.12]

Основательное описание одного из первых промышленных методов применения машинного управления приведено в статьях Эйкмана и Лефковица 216 Две более ранние промышленные установки описаны Медиганом и Эйзенхардтом и ВиЛьям- [c.148]

Формализация процессов выработки и принятия решений оператором. До сих пор подходы к формализации процессов принятия человеко-машинных решений при управлении сложными объектами базировались в основном на теоретико-игровом, семиотическом принципах, методах теории идентификации и планирования эксперимента [206]. К недостаткам таких методов применительно к системам принятия решений можно отнести трудоемкость априорного исследования всех вариантов поведения сложных объектов управления, качественный характер получаемых решений при семиотическом подходе, непредставимость оперативной статистики по реакциям объекта на управляющие воздействия в реальном масштабе времени и т. п. На этом фоне особенно перспективна концепция человеко-машинного управления. Человеко-машинные системы обладают собственными знаниями , что позволяет (автоматически или путем общения с человеком) находить управляющие решения или вырабатывать и обосновывать логические факты, не заложенные априори, вести диалог с ЛПР. Такие человеко-машинные системы принято относить к классу систем принятия решений с интеллектуальным механизмом автоматического поиска (СПРИНТ). [c.343]

Микро-ЭВМ, работая в системе прямого цифрового управления, имеет возможность одновременно передать решение более сложных задач управления машине более высокого уровня. Кроме того, благодаря дискретной природе функционирования такой системы, компьютеризация представляет собой метод последовательного управления, причем логика или последовательность введения той или иной задачи в управлении может или задаваться заранее или выбираться в процессе уиравления. Организация последовательного управления часто бывает необходима в процессах ферментации. [c.252]

Следует сразу отметить стандартные задачи стандартны (т. е. просты) только с позиций ТРИЗ. При решении методом проб и ошибок стандартные задачи могут оказаться очень трудными, а ответы на них — неожиданными и остроумными. Примером может служить задача 3.9 о полигоне для испытания сельскохозяйственных машин. С этой задачей на протяжении ряда лет велись эксперименты, охватившие сотни слушателей, приступающих к изучению ТРИЗ. Ни разу задача не была правильно решена методом проб и ошибок. ТРИЗ позволяет решить задачу мгновенно — стандартнейшим переходом к веполю Чтобы повысить эффективность управления, необходимо заменить одно из веществ ферромагнитными частицами (или добавить ферромагнитные частицы) и использовать магнитное поле . Описание стандарта содержит соответствующие примеры, поэтому конкретизация решения не представляет особого труда. Хотя с позиций [c.103]

Вследствие возникаюш их математических затруднений в настоящее время предпочитают комплексное регулируемое управление, так как оно основывается на состоянии потока, выходящего из элемента процесса. Из-за динамическогр (переходного) состояния этого элемента регулирование замедляется. Программу регулирования можно разрабатывать, не принимая во внимание точной математической модели. При разработке таких программ регулирования пользуются численными методами, о которых уже говорилось в этой главе, а также рассмотренными в гл. 12 статистическими методами и методом Бокса. При оптимизации управления можно использовать установленную в регулирующем устройстве электронную счетную машину. [c.354]

Книга посвящена теории и практике проектирования химико-технологических процессов с помощью электронных вычислительных машин. Автор — видный американский спе. циалист, известный своими работа.ми по автоматическому управлению химическими процессами и применению машинных методов в их проектировании, — рассматривает проблему разработки нового технологического процесса как комплекс связанных между собой задач (выбор оптимальных кинетических условий процесса, вопросы тепло- и массообмена, аппаратурного оформления и оснащения контрольно-измерительными приборами и средствами автоматики). Останавливаясь в основном на применении аналоговых машин, автор реко-. Нвядует с их помощью моделировать процессы, протекающие в системе, и выбирает оптимальный вариант технологической схемы, ее аппаратурного и приборного оснащения. Книга хорошо иллюстрирована, снабжена большим числом примеров и обширной библиографией. [c.4]

Статья Бойдстона касается метода применения динамического регулирования, предложенного Калманом с сотр. 22.23 для линеаризованной модели химического процесса. Целью работы было использование цифровой машины как составной части системы управления, позволяющей свести к минимуму время достижения реактором технологического оптимума после изменения режима питания. [c.120]

Статьи Гоулда с сотр. затрагивают проблему оптимизации управления реактором как нелинейной системы. В работе Бичера и Гоулда обсуждается возможность динамической оптимизации при помощи цифровых машин. Пользуясь методами вариационного исчисления, они вывели систему уравнений Эйлера— Лагранжа, решаемую для определения оптимального пути, по которому должен следовать процесс в реакторе после внесения возмущения. [c.120]

Батке, Фрэнкс и Джеймс в своей работе описывают метод применения моделирующей аналоговой машины для определения соответствующей системы управления работой реактора каталитической гидрогенизации, включенного в рецикл. Хотя в статье не раскрыта природа вредных побочных продуктов и не дан подробный окончательный расчет системы автоматического регулирования, важность статьи состоит в том, что здесь рассмотрены удачные приемы, которые следует использовать при решении подобных проблем. [c.136]

В настоящее время нет общего метода решения задач циклической оптимизации. Все используемые алгоритмы основаны на классических понятиях вариации функционала и модифицированного принципа максимума. Наиболее общим и обоснованным является градиентный метод, основанный на вариационном исчислении. Суть этого метода была изложена еще в работе [7]. Задается фиксированная продолжательность периода с и определяется (численно) соответствующее ему оптимальное управление, затем задается другое значение периода и определяется соответствующее ему другое оптимальное управление. После этого сравнивают значения целевых функционалов и с помощью направленного поиска определяются значение оптимального периода. Конечно, такой подход требует больших затрат машинного времени. В работе [72] разработан другой численный алгоритм. Здесь не использовались условия цикличности. Оптимальное управление определялось на достаточно большом отрезке времени с произвольными начальными условиями. [c.292]

Подсистема обучения ориентирует всю систему на конкретную область управления за счет пополнения базы знаний и данных. Имеющийся набор человеко-машинных процедур обучения позволяет организовать доступ к базам данных и знаний. В первом случае эти процедуры позволяют организовать работу по наполнению базы данных элезгентамп, описывающими предметную область, во втором случае — наполнить базу знаний методами распознавания, классификации, поиска, т. е. информацией, необходимой для выработки и принятия решений. [c.345]

Большие успехи прикладной математики, приведшие к созданию аналоговых и цифровых электронных вычислительных машин, а также достижения в разработке методов расчета кинетики промышленных реакций, осуш ествляе Мых в различных условиях (идеального иеремешивания, идеального вытеснения и всевозможных промежуточных режимов), открыли пути к строго научному расчету химических реакторов, автоматическому управлению пми и оптимизации услови11 проведения процессов. [c.8]

Поясним изложенное примером расчета системы регулирования температуры в реакторе объемного типа емкостью 1 м3 с так называемой наружной змеевиковой рубашкой (см. рис. 13, в) при производстве олигоэфира, модифицированного хлопковым маслом. Изменение постоянной времени от температуры для упомянутого процесса в выбранном реакторе описывается выражением (206). Расчет качества регулирования осуществлялся с помощью аналоговой вычислительной машины (АВМ). Объем управления моделировался выражением (77), причем исследования проводились для трех значений постоянной времени соответственно для температур реакционной массы 20, 125 и 240° С, т. е. при Тао, Tiss, Тцо. Оптимальные настройки ПИ-регулятора определялись для значения постоянной времени при 125° С. При этом принятым методом рассчитывались значения кривых настроек в координатах Si, So и выбирались оптимальные значения настроек, равные Si = 0,42 и So=2100 мин-. Затем на АВМ моделировался ПИ-ре гулятор с указанными настройками и процесс регулирования температуры при выбранных значениях постояН ной времени. Расчеты, проведенные с помощью АВМ, показали, что регулирование температуры при постоянных времени Т20 и Г240 без изменения значений параметров настройки регулятора вызывает ухудшение качест- [c.107]

Автоматизированными сиситемами управления(АСУ) называют системы управления звеньями народного хозяйства на различных уровнях, в которых передача, хранение и переработка информации о состоянии управляемого объекта выполняется автоматически с помощью экономико-математических методов с использованием компьютеров. В АСУ объединены в своей деятельности люди и технические средства. Поэтому АСУ следует рассматривать как сложную человеко-машинную систему, в которой роль человека состоит в выборе методов и средств обработки данных, функции контроля исправности системы и принятии решения для оптимизации управления. [c.147]