Контрольные вопросы и задания

1. Для чего формируются информативные участки натурных данных?

2. С какой целью отобранные участки распределяются по классам?

3. Каким образом можно пополнить классы информативными участками?

4. С какой целью формируются и наносятся на объект тестирующие воздействия?

5. Какие ограничения существуют при корректировке мало информативных данных?

Лекция 13. Построение и описание блока сравнительного оценивания эффективности решений

Для блока сравнительного оценивания эффективности решений ведущая роль отведена достоверному оцениванию показателей эффективности управляющих решений с обязательным количественным сопоставлением их, как минимум, по двум каналам. Сравнительный анализ решений опирается на пересчетную имитацию с нанесением открытых и скрытых пробных сигналов, обработку полученных данных посредством робастных фильтров и идентификаторов, локальные и комплексные критерии эффективности функционирования параллельно работающих управляющих каналов и других звеньев, а также системы в целом.

С целью улучшения межканальных взаимодействий введены обобщенные (интегративные) показатели эффективности, которые для управляющей системы с нормативной моделью могут быть записаны:

, (13.1)

, (13.2)

где – нормированные значения (изменяющиеся

в диапазоне от 0 до 1) показателей эффек-

тивности для i-ого цикла вырабатываемых

решений в натурнозамкнутом и модельно-

замкнутом (нормативной модели) каналах

принятия решений;

– настроечные коэффициенты со средним уров-

нем, примерно равным 0,5.

При стимулировании по такого рода обобщенным показателям, наибольшая величина стимула получается в случае достижения максимальных показателей эффективности совместно обо- ими управляющими каналами. Подобно (13.1), (13.2) обобщенные показатели могут быть установлены для любого числа параллельно функционирующих каналов.

Приведенные обобщенные показатели (13.1) и (13.2) обеспечивают эффективное взаимодействие названных выше активных каналов принятия решений с постоянным заинтересованным анализом их динамики. В пропорции от усредненных за установленные периоды времени значений назначаются стимулирующие воздействия со значительным интервалом их изменения в денежном выражении.

Конкретизируем показатели эффективности для рассмотренной задачи шихтовки плавки. Исходный критерий эффективности Q управляющих решений по массе агломерата в завалку с выходом на содержание углерода в момент расплавления металлошихты символически можно записать в виде:

, (13.3)

в зависимости от содержаний углерода С_Р, серы S_P и фосфора P_P в момент расплавления металлошихты, а также температуры T_P расплава в этот же момент и заданных значений в готовой стали .

Функцию эффективности можно приближенно выразить в зависимости от величины разности между содержанием углерода, полученного в момент расплавления металлошихты, и нижней границей заданного интервала на углерод расплавления, указанной в технологической инструкции:

. (13.4)

Величина нижней границы может быть определена в зависимости от следующих факторов:

, (13.5)

где d_0, d_S,_, d_P, d_T – коэффициенты, найденные для разных

групп марок стали;

– скользящее среднеквадратическое (либо сред-

немодульное) значение ошибки шихтовки (С_Р –

С_Р^*) и ее заданная величина.

Для условий работы 400-тонных сталеплавильных печей Кузметкомбината функция (13.4) была конкретизирована эмпирическим путем, которая в аналитическом виде отображается следующим выражением:

(13.6)

Структура и значения коэффициентов выражений (13.5), (13.6) определялись с учетом того, что эффективность назначения массы агломерата в завалку оценивается обратно пропорционально потерям, возникающим при отклонении фактического содержания углерода в момент расплавления металлошихты от заданного нижнего значения и обусловленным в основном уменьшением производительности печи, увеличением себестоимости стали и ухудшением ее качества. Необходимые для оценивания эффективности величины находились путем расчета материального и теплового баланса плавки.

В графической форме выражение (13.6) представляет собой ломанную кривую, изображенную на рисунке 13.1.

Значения показателей эффективности определяются для каждого канала, принимающего решения, после окончания очередного цикла процесса (в момент расплавления металлошихты), когда становится известным результат действия на объекте принятых управлений. Затем рассчитывается обобщенные показатели эффективности для каждого цикла процесса.

Рисунок 13.1 – Кривая эффективности

По истечении месяца оценивается среднемесячный показатель качества шихтовки для каждого канала, принимающего решения по соотношению, которое запишем для натурнодействующей управляющей системы:

, (13.7)

где D – показатель нестабильности шихтовки плавки, кото-

рый рассчитывается, как D = ℓ^*/L;

ℓ^* – число зашихтованных за месяц плавок, для которых

показатель качества шихтовки оказался ниже или

равен принятому нижнему допустимому значению

этого показателя, т.е. ;

L – общее число зашихтованных за месяц плавок.

Аналогичное соотношение можно записать для системы с нормативной управляющей моделью.

Величина К^* определяется исходя из анализа результатов работы данного объекта. Если в исследуемый период нижний достигнутый обобщенный показатель шихтовки изменился в ту или иную сторону, К^* также корректируется в соответствующую сторону, т.е. этот показатель косвенно характеризует степень нестационарности или, наоборот, благоприятной обстановки, сложившейся на объекте.

В прямой зависимости от среднемесячных показателей начисляется премия за качество шихтовки и связанной с ней деятельностью, максимальная величина которой составила ≈ 30 %.

Учет доли плавок с низким уровнем качества шихтовки способствует стремлению персонала, задействованного в управляющих системах, добиваться высоких интегративных (обобщенных) показателей на протяжении всего месяца, а значит и увеличению стабильности его работы. Текущие средние с накоплением от начала месяца для каждого человека-технолога, шихтующего плавки, ежесуточно отображаются на мониторе в виде графиков, которые являются доступными для анализа производственному персоналу. Соответственно, текущие показатели персонала, обслуживающего машинный (а точнее, человеко-машин-ный) канал, отображаются на ВЦ.