Методические указания. В учебном пособии [1] кратко приведены основные сведения по данной теме

В учебном пособии [1] кратко приведены основные сведения
по данной теме. В книге [2], рассчитанной больше на производственников, автор, долгое время работавший директором Центрального научно-исследовательского института комплексной автоматизации (ЦНИИКА, г. Москва), достаточно подробно дает классификацию АСУ, приводит многочисленные примеры реальных АСУТП. На примере отдельных систем рассматривает их функции, основные технические характеристики, анализируются результаты их эксплуатации.

При изучении данной темы следует обратить внимание на отличие АСУТП от АСУП и автоматизированных систем управления организационного типа. Знать каким образом выполняется та или иная функция АСУТП, и какие задачи при этом решаются.

Вопросы для самопроверки

1. В чем состоит косвенное отличие управления технологическим процессом от управления производством?

2. В чем отличие автоматизированной системы управления от автоматической?

3. Перечислите признаки классификации АСУТП.

4. Перечислите информационно-вычислительные и управляющие функции АСУТП.

5. Назовите виды обеспечений АСУТП и их назначение.

6. Какие задачи необходимо решить в системе управления, чтобы реализовать функцию регулирования параметра?

Тема 2. Алгоритмическое обеспечение
автоматизированных информационно-управляющих систем

Алгоритм. Основные понятия и определения. Способы записи алгоритмов.

Ввод непрерывных сигналов в микропроцессорные средства. Задача оценки интервалов дискретизации непрерывных технологических параметров.

Первичная обработка информации, введенной в микропроцессорные средства контроля и управления. Алгоритмы аналитической градуировки датчиков, экстра- и интерполяции дискретно-измеряемых величин. Алгоритмы фильтрации.

Разностные уравнения низкочастотных цифровых фильтров. Фильтры экспоненциального сглаживания и скользящего среднего. Робастные, высокочастотные, полосовые и режекторные фильтры.

Дискретное дифференцирование, интегрирование и усреднение измеряемых величин. Проверка достоверности информации. Методы повышения достоверности информации.

Алгоритмы контроля параметров технологического процесса и состояния оборудования. Общая и частные постановки задачи контроля. Составляющие погрешности оценки измеряемой величины. Вычислительные операции, уменьшающие погрешность оценки измеряемой величины. Алгоритмизация задачи косвенного измерения. Основные виды контроля. Контроль технологического процесса в нормальном режиме. Контроль процесса при выходе на номинальную мощность и в аварийных режимах. Контроль исправности оборудования. Алгоритмы диагностики состояния и обнаружения неисправностей. Обнаружение неисправностей по результатам текущих замеров, статистическим характеристикам. Аналитическое и вероятностное прогнозирование параметров технологического процесса и состояния оборудования.

Алгоритмы цифрового регулирования. Структура цифровой системы регулирования. Разностные уравнения параметрически оптимизируемых (П, ПИ, ПИД) регуляторов в нерекуррентной и рекуррентной формах. Структурно-оптимизируемые цифровые регуляторы. Апериодические регуляторы, регуляторы с прямой связью и предвидением (предикаты Ресвика, Смита). Регуляторы состояния, модальные регуляторы. Цифровые линейные, псевдолинейные и нелинейные цифровые корректирующие устройства. Алгоритмы безударного включения исполнительных механизмов.

Классификация и характеристика методов решения задач оптимального планирования и оптимального управления. Задача построения математической модели управляемого объекта. Аналитический
и экспериментальные подходы к ее решению. Алгоритмы идентификации. Применение метода наименьших квадратов для оценки параметров модели. Практические способы оптимального управления. Оптимальное управление по векторному критерию. Способы нормализации критериев, схемы компромисса.

Литература: [1, с. 23–50], [5].