Разработка системы управления предприятием
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
nbsp;
) Алгоритм работы СУ в целом определен следующим циклом управления:
. Формируется новое целевое назначение или задание
. Расчет отклонения фактического состояния от задания :
. Расчет управленческого решения на основе алгоритма управления :
. Расчет фактического входного воздействия на объект с учетом наложения на управление внешних факторов w:
.Расчет фактического состояния объекта y исходя из модели объекта:
Для определения реального состояния объекта с учетом различного рода ограничений функционирования дополнительно в цикл управления вводится условие по ограничению.
.1. Учет ограничений по входному воздействию:
Если , то принимаем ;
Если , то принимаем ;
Если , то:
.2. Учет ограничений по выходному состоянию:
Если , то принимаем ;
Если , то принимаем ;
Если , то:
3. Анализ системы управления СУ
3.1 Анализ устойчивости
Система управления является замкнутой, поэтому применяем для исследования критерий Найквиста.
Передаточная функция разомкнутой системы:
Отсюда частотная характеристика разомкнутой системы:
Рассчитаем частотную характеристику УС, исходя из передаточной функции:
p>jw:
Тогда АЧХ УС:
ФЧХ УС:
Окончательно имеем частотную характеристику разомкнутой системы:
Построим годограф разомкнутой системы:
wxy0--0,1-33,728-1,686220,2-16,3656-1,62690,3-10,3998-1,53540,4-7,32296-1,420810,5-5,43528-1,29280,6-4,16698-1,160050,7-3,26901-1,02940,8-2,61214-0,905570,9-2,12086-0,791411-1,7473-0,688251,1-1,45937-0,596351,2-1,23474-0,51531,3-1,05753-0,444281,4-0,91619-0,382271,5-0,80226-0,3282318,5-0,004480,02548418,6-0,003180,02553418,7-0,001890,02552118,8-0,000610,02544418,90,0006570,025305190,001910,02510519,10,0031460,02484519,20,004360,02452519,30,005550,02414819,40,0067140,02371519,50,007850,02322819,60,0089540,02268719,70,0100240,02209719,80,0110580,021457
Годограф не охватывает критическую точку (-1;j0), поэтому разработанная система является устойчивой и работоспособной.
Оценим надежность системы, исходя из запасов устойчивости, и выработаем рекомендации по сохранению такой надежности.
Определим показатели запаса устойчивости:
По амплитуде:
Поэтому система является заведомо устойчивой и надежной при больших колебаниях входных и выходных параметров объекта в диапазоне от номинальных величин, а именно инвестиции могут колебаться в диапазоне:
%/мес., что соответствует условию задачи.
По частоте воздействия:
СУ обладает ограниченной надежностью по всем временным регламентам работы производства, поэтому необходимо рекомендовать стабилизацию во времени всех параметров ОУ, а именно:
) Время инвестирования не должно отклоняться:
мес.
) Время процесса, характеризующее рост дохода:
мес.
В том числе четко соблюдать временные графики поставок, сбыта продукции и другие временные регламенты, влияющие на доход от импорта.
3.2 Анализ качества управления в типовой системе
Цель: расчет переходных процессов в СУ в разных режимах функционирования и определение соответствия показателей качества заданным критериям.
При рассчитанных выше коэффициентах ПИД-закона на практике мы получаем нестабильную систему:
Поэтому коэффициенты ПИД-закона были определены эмпирически:
мес.
мес.
) Рассчитаем переходный процесс при изменении заданного дохода предприятия, который в номинальном режиме 5,65 млн.р./мес. и требуемый y* = 5,83 млн.р./мес.
При этом примем условия, что внешние факторы в виде дополнительных затрат отсутствуют:
= 0%/мес.
За основу принимаем алгоритм работы СУ из пункта 2.2.
Таблица расчета переходного процесса.
lt, месyид(t)dy(t)uп(t)uи(t)uд(t)u(t)w(t)Vид(t)y*(t)005,650000001005,6510,15,67950,15052,25750,150537,62540,033040,0335,8320,25,737910,092091,381350,24259-14,6025-12,97860-12,97865,8330,35,8243570,0056430,0846480,248233-21,6117-21,27880-21,27885,8340,45,937696-0,1077-1,615430,140538-28,3347-29,80960-29,80965,8350,56,076524-0,24652-3,69786-0,10599-34,7071-38,5110-38,5115,8360,66,187627-0,35763-5,36441-0,46361-27,7758-33,60380-33,60385,8370,76,224582-0,39458-5,91873-0,8582-9,2386-16,01550-16,01555,8380,86,180621-0,35062-5,25931-1,2088210,990184,52205404,5220545,8390,96,049657-0,21966-3,29486-1,4284732,740928,01756028,017565,831015,8263870,0036130,054189-1,4248655,8174854,44681054,446815,83111,15,5181870,3118134,677195-1,1130577,050180,61425080,614255,83121,25,1441130,68588710,2883-0,4271693,51841103,37950103,37955,83131,34,7262281,10377216,556580,67661104,4713121,70450121,70455,83141,44,2893551,54064523,109682,217255109,2183134,54530134,54535,83151,53,8607811,96921929,538294,186474107,1435140,86820140,86825,83161,63,4672132,36278735,44186,54926198,39194140,3830140,3835,83171,73,1318152,69818540,472779,24744683,84945133,56970133,56975,83181,82,8731192,95688144,3532112,2043364,67404121,23160121,23165,8349149,15,833,45E-075,18E-0667,79074,94E-0567,79075067,790755,8349249,25,8299995,05E-077,58E-0667,79074E-0567,79074067,790745,8349349,35,8299996,18E-079,26E-0667,79072,81E-0567,79073067,790735,8349449,45,8299996,77E-071,02E-0567,79071,48E-0567,79072067,790725,8349549,55,8299996,81E-071,02E-0567,79071,15E-0667,79071067,790715,8349649,65,8299996,34E-079,51E-0667,7907-1,2E-0567,7907067,79075,8349749,75,8299995,42E-078,13E-0667,7907-2,3E-0567,79068067,790685,8349849,85,834,14E-076,21E-0667,7907-3,2E-0567,79067067,790675,83
Исходя из вида переходных процессов, определим показатели качества управления:
Статическая ошибка:
млн.р./мес.
Время управления:
10 мес.
Максимальное динамическое отклонение:
= 3 млн.р./мес.
Перерегулирование:
Степень затухания колебаний:
Модульная интегральная ошибка:
74,8
Вывод: за первые 2 месяца управления очень сильно колеблется (от -40%/мес. до 140%/мес.), но затем стабилизируется на уровне 67%/мес.,