Диссертация (1152184), страница 19
Текст из файла (страница 19)
При этом комплексные корни попарно сопряжены.MatLab позволяет при помощи процедуры lsim(sys_cl, u, t, x0) построить графикипереходных процессов в замкнутой системе, показывающие процесс возвращениявозмущенных значений всех 15 технологических параметров к их заданнымзначениям, которым в переменных соответствует точка = 0.
На рисунке 29представлены графики стабилизации температур для соответствующих .Рисунок 29 – Графики переходных процессов температурыОстальные графики переходных процессов параметров y при различныхзначениях критерия качества (матрица q) приведены в приложении 4.112Таким образом, при наличии адекватной математической модели иизмерительнойинформации,разрабатываемыйПАКдаетвозможностьформирования на основе методов современной теории управления многомерногоинформационного стабилизирующего сигнала практически любой сложности.Но эти управляющие воздействия формируются в виде маломощногоинформационного сигнала. Для их реализации на исполнительные приводы(вентиляторы, ТЭН, регулирующие вентили) должен быть подан управляющийсигнал большой мощности. Для этого в систему включаются преобразователипитания.Наибольшее распространение, особенно в устройствах автоматизации,получил импульсный способ управления оборотами приводных двигателей,причем для двигателей средней и большой мощности применяются тиристорныесхемы.
При этом за счет включения в цепь последовательной катушкииндуктивности и параллельного конденсатора (т.е.использования фильтрапеременной составляющей) и за счет применения многофазных тиристорных схемможно обеспечить величину пульсации напряжения питания в пределах 5-10%.При соблюдении такой величины пульсации работа электродвигателя практическине отличается от его работы при постоянном напряжении [110].
Для усилениянайденногослаботочногоуправляющегосигналаврассматриваемойтехнологической установке применяются соответствующие тиристорные схемы.Результаты, полученные для построенной математической модели сприменениемметодафункцийЛяпуноваиметодадинамическогопрограммирования для непрерывных систем, позволяют сделать процесс горячегокопчения рыбы более энергоэффективным и стабилизировать качество продукции,с использованием разрабатываемого универсального ПАК.Разработка универсального ПАК является многоэтапной и ввиду своейсложности требует разработки модели, позволяющей исключать из расчетанерациональные с позиции выбранной стратегии варианты, на основе чеговозможна разработка алгоритмов, оптимизирующих распределение общихограниченных ресурсов между этапами.
По своей природе эти задачи не могут113рассматриваться как непрерывные, и для их решения, как известно, весьмаэффективноприменениеметодадинамическогопрограммированиядлядискретных систем [90].3.3 Алгоритм разработки универсальногопрограммно-аппаратного комплексаПАК, функционирующий в качестве неотъемлемой части ИАСУ, безусловно,является сложной системой. При разработке такой системы целесообразноразработать сетевую модель (рисунок 30), изучение которой помогает составитьдостаточно ясное представление о системе и ее функционировании.Аппаратноеобеспечение23Программноеобеспечение5310Интеграция3153Персонал193243Масштабирование28333342925201611611317841112113211718212330312622111135138361373227149Возможность развития,наращивания, созданиянеобходимой программнойи аппаратной архитектурыВзаимодействие врежиме реальноговремени свышестоящими ИСВозможностьвовлечениясуществующегоперсонала в разработку,внедрение,эксплуатацию ПАКАвтоматизациятехнологическихи обеспечивающихпроцессовпредприятияРисунок 30 – Сетевая модель разработки ПАК в составе ИАСУ114В таблице 7 представлено описание узлов этого ориентированного графа скраткими комментариями по соответствующим операциям.Таблица 7 – Описание узлов графа№Описание операции1Начало процесса разработки ПАК.2Выбор коммерческого аппаратного обеспечения с закрытой архитектурой.3Выбор готового модульного доступного аппаратного обеспечения соткрытой архитектурой.Самостоятельная4разработкамодульногодоступногоаппаратногообеспечения с открытой архитектурой (операция характеризуетсявысокой стоимостью и большим временем выполнения).56Модернизация и развитие коммерческого аппаратного обеспечения(невозможны, либо нецелесообразны ввиду высоких затрат).Модернизация и развитие аппаратного обеспечения с открытойархитектурой (возможны и могут быть реализованы).Выбор готового модульного доступного аппаратного обеспечения с7открытой архитектурой (не сопровождается модернизацией и развитием,аппаратное обеспечение используется в неизменном виде).Модернизация и развитие аппаратного обеспечения с открытой8архитектурой, разработанного своими силами (возможны и могут бытьреализованы;операцияхарактеризуетсяотносительновысокойстоимостью и большим временем выполнения).9Аппаратное обеспечение с открытой архитектурой, разработанное своимисилами (используется «как есть», без модернизации и развития).Коммерческоеаппаратноеобеспечениеобуславливаетвыбор10 коммерческого программного обеспечения (как правило, с ограниченнымвыбором и без возможности развития).11Готовое аппаратное обеспечение с открытой архитектурой позволяетприступить к модернизации и развитию открытого программного115обеспечения непосредственно после его выбора (имеется большой выборпромышленных операционных систем с открытым исходным кодом).Существует возможность использовать выбранное открытое программное12 обеспечение«какесть»,вслучаеотсутствияцелесообразностимодернизации и развития.Модернизация открытого программного обеспечения (может бытьпроведена непосредственно после его выбора, при этом имеется большойвыбор промышленных операционных систем с открытым исходным13 кодом; однако в случае разработки аппаратного обеспечения своимисилами достаточно трудоемкими будут задачи, связанные с отладкойзагрузчика микрокомпьютера, отладкой операционной системы подпримененную элементную базу).Существует14возможностьиспользоватьвыбранноепрограммноеобеспечение «как есть» (задачи, связанные с отладкой загрузчикамикрокомпьютера, отладкой операционной системы под примененнуюэлементную базу все равно будут требовать решения).Создание собственных механизмов интеграции и тем более ихмодернизация в случае выбора закрытого коммерческого аппаратного15обеспечения, и соответствующего ему программного (как правилоневозможно или нецелесообразно из-за высокой стоимости; это особенноприменимо к задачам интеграции с вышестоящими информационнымсистемами в режиме реального времени).Доступен широкий выбор механизмов интеграции с вышестоящими ИС,16 возможны их развитие и модернизация (возможна реализация операциисилами персонала предприятия пищевой промышленности).Выбор механизмов интеграции с вышестоящими ИС допускает17использование их «как есть» в случае отсутствия целесообразности (приэтом изначально при выборе дальнейшая возможность модернизации иразвития заложены).116Выбор механизмов интеграции с вышестоящими ИС возможен (однако18 необходима проработка с учетом специфики примененных при разработкеаппаратного обеспечения своими силами сочетаний элементной базы).Модернизация и развитие механизмов интеграции в случае выборазакрытого коммерческого аппаратного обеспечения, и соответствующего19ему программного (как правило невозможно, или нецелесообразно из-завысокой стоимости; это особенно применимо к задачам интеграции свышестоящими информационным системами в режиме реальноговремени).Выбор механизмов интеграции с вышестоящими ИС (допускает20 модернизацию и развитие, в том числе силами персонала предприятияпищевой промышленности).21Выбор механизмов интеграции с вышестоящими ИС допускаетиспользование их «как есть» в случае отсутствия целесообразности.Выбор механизмов интеграции с вышестоящими ИС допускает22 модернизацию и развитие (реализация осложняется тем, что аппаратноеобеспечение разрабатывалось своими силами).Выбор механизмов интеграции с вышестоящими ИС допускает23использование их «как есть» в случае отсутствия целесообразности(однако необходимо учитывать специфику аппаратного обеспечения,разработанного своими силами).При выборе коммерческого решения с закрытой архитектурой вариантыкадрового обеспечения, как правило, отсутствуют (при опытной24 эксплуатации и внедрении возможно задействование только внешнихспециалистов со стороны вендора; стоимость такой операции может бытьочень высокой, при этом часто отсутствуют альтернативы).25В данной операции основная ставка сделана на собственный персоналпредприятия пищевой промышленности (действительно, открытые117доступные решения требуют для работы с ними базовой инженернойподготовки, информация для повышения квалификации общедоступна).Решение собственной разработки требует для своего сопровожденияспециалистов достаточно высокой квалификации (особенно когда на26 старте были запланированы модернизация и развитие ПАК; в любомслучае сопровождение такого проекта требует ресурсоемкой координациис командой разработки программно-аппаратного комплекса).Решение собственной разработки все равно требует для своего27 сопровождения специалистов достаточно высокой квалификации (дажеесли на данном этапе не требуются модернизация и развитие ПАК).Так как привлечение собственного персонала затруднительна, то иповышение квалификации является сложной и дорогостоящей задачей28(необходимо заметить, что крупные производители коммерческихрешений имеют свои центры компетенции, однако специфика обученияпредусматриваетлишьповерхностноеознакомлениесцельюдальнейшего привлечения собственных дорогостоящих специалистов).Возможноповышениеквалификациисобственногоперсоналапредприятия пищевой промышленности (в том числе за счет открытости29 идоступностивыбраннойпрограммно-аппаратнойчасти;дляэффективной организации этого процесса применяется электроннаяобразовательная среда предприятия пищевой промышленности).В качестве маловероятной, но возможной операции повышение30 квалификации персонала может быть не предусмотрено (например, вслучае достаточного уже имеющегося уровня подготовки).Возможно31повышениеквалификациисобственногоперсоналапредприятия пищевой промышленности (сложность задачи заключается внеобходимости координации команды разработки – носителей знаний оПАК и работников производства; для эффективной организации этого118процесса применяется электронная образовательная среда предприятияпищевой промышленности).В данном случае повышение квалификации персонала может быть непредусмотрено, вследствие достаточного уже имеющегося уровня32 подготовки (однако в любом случае возникнут сложности координацииработников производства с командой разработки ПАК, даже если все ониявляются одним коллективом предприятия пищевой промышленности).Масштабирование решения невозможно или нецелесообразно вследствие33 высокой стоимости (причиной этого является выбор коммерческогорешения с закрытой архитектурой).Возможно34масштабированиеобщедоступныхмасштабированиестехнологийможетиспользованием(вертикальноебытьиреализованопромышленныхгоризонтальноесиламиперсоналапредприятия пищевой промышленности).При отсутствии необходимости в масштабировании оно не реализуется35 (однако его потенциальная возможность присутствует вследствие выборадоступного решения с открытой архитектурой).Масштабирование решения собственной разработки возможно (задача36осложняетсянеобходимостьюпривлечениякреализациивысококвалифицированных специалистов, причем из числа тех, кто ранеезанимался разработкой выбранного решения).3738Вслучаеотсутствиянеобходимостивмасштабированиионопотенциально возможно (с учетом изложенного в пункте 37).Завершение процесса разработки ПАК автоматизации технологических иобеспечивающих процессов предприятия пищевой промышленности.Представление графа в виде сетевой модели наглядно и удобно для анализа,однако для применения математических методов теории графов необходимозадание графа матрицами.119Пусть 1 … 38 – вершины, а 1 … 47 – ребра ориентированного графа (, )моделиразработкиПАКвсоставеИАСУ.Каждыйэлементматрицыинцидентности этого графа (рисунок 31) подчиняется условиюМатрица = �смежности1, если исходит из −1, если входит в 0, если не инцидентна моделиразработкиПАКвсоставеИАСУ(рисунок 32) подчиняется следующему правилу: элемент , стоящий напересечении -той строки и -го столбца равен единице, если имеется ребро,идущее из вершины в вершины , и равен нулю в противном случае.Сетевое планирование при реализации такого сложного проекта увеличитэффективность работ и будет способствовать сокращению сроков выполнения иуменьшению затрат.Сетевая модель является графическим представлением взаимосвязейопераций проекта (отношение упорядочения или следования) и может быть вдальнейшем применена для календарного планирования его реализации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
