Оптимизация интегрированной системы управления глюкозо-паточным комбинатом
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?вает разработчика на каждом шаге проектирования машины, что делает работу простой и эффективной. Разработчик может пользоваться одним из четырех языков, поддерживаемых SIMOTION: графическим Motion Control Chart (MCC), ladder logic (LAD)/function block diagram (FBD) или тестовым языком высокого уровня Structured Text (ST). При желании можно пользоваться всеми языками одновременно. Каждый из языков содержит, помимо команд управления движением (например, команда Реферирование оси), команды для прямого и косвенного доступа к периферии, команды логики, сложные математические команды, команды вызова системных и пользовательский функций, команды расчета сложных профилей движения и т.д.
Все параметры и данные машины управляются из одного проекта, а именно: данные конфигурации, программы, профили движения, параметры приводов и т.д. При необходимости ввода новых значений параметров, вызывается соответствующее графическое окно.SCOUT имеет так же мощную систему тестирования, отладки и диагностики программ, а именно: статус программы с выводом текущих значений всех переменных (Program status), управление переменными при выполнении команд в реальном времени (Control variables), электронный осциллограф, панель управления осями и приводами и т.д.
Навигатор проекта SCOUT содержит все необходимые средства разработки и является навигационным центром, откуда производятся все этапы проекта.
Дерево навигатора проекта содержит:
- все устройства, участвующие в проекте (котроллер, привода и т.д.);
все технологические объекты (оси, профили, температурные каналы и т.д.);
все пользовательские программы.
Навигация внутри структуры позволяет открыть окно параметризации или программирования, связанное с выбранным объектом.
Выгода заказчика при использовании инженерного программного обеспечения Siemens SCOUT:
дружественный, интуитивно понятный интерфейс за счет интегрированных функционально-ориентированных инструментов;
централизованное управление данными и программами проекта (даже в распределенных системах);
быстрый доступ к индивидуальным инструментам конфигурирования, программирования, параметрирование и т.д.
3. Выбор критериев качества
Основное назначение критерия качества управления - численно оценить качество управления и успешность решения задачи управления. Выбор критерия управления обычно осуществляется в зависимости от характера решаемой задачи, статистических сведений о входных сигналов, а также на основании опыта и интуиции разработчиков автоматических систем.
К критериям управления предъявляются два общих требования: во-первых, он должен соответствовать поставленной задаче управления, т.е. служить действительной мерой успешности ее выполнения; во-вторых, он должен быть достаточно прост, чтобы можно было математически решить поставленную задачу.
Наиболее употребительным и простым критерием качества управления является средний квадрат ошибки системы. Поскольку выходной сигнал односвязной системы управления обычно является случайным процессом, то ошибку системы характеризуют в статистическом смысле. Наиболее простой статистической характеристикой является математическое ожидание. Поэтому средний квадрат ошибки весьма часто используется на практике.
Средний квадрат ошибки связан с дисперсией и математическим ожиданием ошибки соотношением,
,
которое показывает, что он учитывает и чисто случайную составляющую (через ) и ее систематическую (среднюю) составляющую (через ).
Положительный корень из среднего квадрата ошибки называется средней квадратической ошибкой, которая имеет размерность выходного сигнала системы и поэтому при практических расчетах является более удобной характеристикой, чем средний квадрат ошибки.
Система, обладающая минимальной средней квадратической ошибкой, называется оптимальной по минимуму средней квадратической ошибки.
Критерий среднего квадрата ошибки обобщается на случай, когда сигнал ошибки управления является векторным . В этом случае из координат , вектора образуется скалярная случайная функция
,(3.1)
называемая обобщенной ошибкой. Как видно из (3.1), она представляет собой сумму координат вектора , взятых со своими весовыми коэффициентами , , значения которых выбираются, исходя из существа задачи.
В качестве статистического критерия качества управления можно использовать математическое ожидание среднего квадрата обобщенной ошибки, т.е.
.
Данный скалярный критерий компактно выражается через вектор и вектор весовых коэффициентов в виде квадратичной формы, что делает его весьма удобным в математическом отношении.
,
Критерий среднего квадрата ошибки (или средней квадратической ошибки) получил распространение благодаря тому, что он прост в математическом отношении и во многих практических задачах управления является удовлетворительной мерой успешности их решения.
Однако в ряде задач управления этот критерий не соответствует их условиям, т.к. он придает большим и маловероятным ошибкам больший вес, чем малым ошибкам, т.е. большие ошибки оказываются более нежелательными, чем малые. Но в некоторых задачах одинаково нежелательны, т.е. равноценны по своему влиянию на успешность решения задачи управления все значения ошибок, превышающие определенный предел.
Такая ситуация имеет место, например, при управлении давлением газа или жидкости в трубопроводах, ко?/p>