4.5. Математическая модель распределенного сканера

для трехмерного входного воздействия 26

4.6. Математическая модель распределенного фильтра

для трехмерного входного воздействия 27

Список использованной литературы . . . 29

Методическое пособие содержит весь необходимый материал для выполнения практических занятий по дисциплине «Системный анализ» для аспирантов по специальности

05.13.01 -системный анализ, управление и обработка информации.

Введение

Задачи реализации системы управления объектами с распределенными па­раметрами резко усложняется по сравнению с ССП как за счет необходимо­сти осуществления пространственно - распределенного контроля состояния объекта в целях наблюдения за результатами процесса управления и использо­вания соответствующих сигналов обратных связей, так и за счет необходимости построения регуляторов с пространственно - распределенными управляющими воздействиями.

Вышесказанное в достаточной степени отражает серьезные трудности, возникающие при разработке методов анализа, синтеза и реализации систем управления объектами с распределенными параметрами. Решение этой, несо­мненно, весьма сложной и актуальной проблемы возможно лишь путем сочета­ния фундаментальных исследований в области общей теории управления и зна­чительных усилий по поиску нестандартных инженерных решений.

Математические модели таких процессов либо не известны, либо описы­ваются уравнениями в частных производных. В контуре управления сложными технологическими процессами имеется контроллер. Отметим, что в последнее время имеет место значительное снижение цены управляющих кон­троллеров наряду с увеличением их надежности и разрешающих способностей (увеличиваются объемы памяти, возрастает быстродействие, уменьшаются га­бариты и вес).

Следует отметить, что многие практически значимые распределенные объ­екты не принадлежат к классу пространственно-инвариантных, что не позво­ляет разложить решение по собственным вектор-функциям оператора объекта, но имеющие большую практическую ценность. К объектам данного класса сле­дует отнести, например следующие:

различные туннельные камеры термической обработки (камера вытяжки световодов), в которых объект перемещается с заданной скоростью по длине камеры;

процессы диффузии, гидродинамики, а так же объекты другой физической природы: ТОКАМАК (ТОроидальная КАмера МАгнитная Катушка) у которого область входных воздействий при наложении не совпадает с областью распре­деления функции выхода объекта.

1. Общие указания к выполнению практических занятий

1.1.Содержание и объем практических занятий

№ п/п	Номер раздела	Объем, часов	Тема практического занятия	Формы контроля
1	4	4	Моделирование динамических характеристик распределенных звеньев и блоков	Опрос на семинаре
2	5	6	Моделирование СУ с пространственно-усилительным законом управления	Опрос на семинаре
3	5	4	Моделирование СУ с распределенным пропорционально-интегрального законом управления	Опрос на семинаре
4	6	4	Моделирование распределенных систем с векторным входным воздействием	Опрос на семинаре
5	8	4	Проектирование систем управления сложными технологическими процессами.	Опрос на семинаре
6	8	4	Разработка дискретных моделей распределенных объектов.	Опрос на семинаре
7	8	4	Разработка дискретных моделей распределенных регуляторов	Опрос на семинаре
8	8	4	Дискретные модели замкнутых систем управления	Опрос на семинаре
9	9	4	Дискретные модели пространственных фильтров и пространственных сканеров.	Опрос на семинаре

1.2. Порядок выполнения практических занятий

Практические занятия включают следующие разделы, выполняемые в указанной последовательности:

1 Моделирование динамических характеристик распределенных звеньев и блоков

2. Моделирование СУ с пространственно-усилительным законом управления.

2.1. Описание объекта на физическом уровне.

2.2. Математическая модель объекта управления.

2.3. Дискретная математическая модель.

2.4. Анализ объекта управления.

2.5. Синтез регулятора в виде пространственно-усилительного звена.

2.6. Анализ замкнутой системы управления

3. Моделирование СУ с распределенным пропорционально-интегрального законом

управления.

4. Моделирование распределенных систем с векторным входным воздействием.

5. Проектирование систем управления сложными технологическими процессами.

5.1. Конструктивная реализация регуляторов и наблюдателей.

6. Разработка дискретных моделей распределенных объектов (сложных

технологических процессов).

7. Разработка дискретных моделей распределенных регуляторов (на базе ПЛК).

8. Дискретные модели замкнутых систем управления.

9. Дискретные модели пространственных фильтров и пространственных сканеров.

Исходные данные для расчета выбираются в зависимости от номера варианта (определяется преподавателем).