Диссертация (781805), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Прямоеэнергетическоебольшинствовзаимодействиеалгоритмовзаменяетсяоказываютсяинформационным,распределеннымипричемвсилуестественных зависимостей в объекте управления [164, 165]. Наряду с200движением информации "по вертикали", между иерархическими уровнями,происходит информационный обмен "по горизонтали" в пределах одногоуровня (рис.
40).Условноможнохарактеризующихсявыделитьсвоейрядспецификойинформационных[142,143].уровней,Влюбой"интеллектуальной" системе представлены все указанные выше уровни. Все"интеллектуальные" системы взаимосвязаны информационными потоками,причем эта связь может осуществляться на любом информационном уровне[144, 145].Концепцияинтеграции системэлектрооборудованияавтомобиляпозволяет обеспечить следующие действия:- совершенствование функций, выполняемых системой;- упрощение системы за счет распределения функций;- интенсивную многоступенчатую диагностику и прогнозированиетехнического состояния.Отличительным признаком интеграции систем является взаимныйинформационный обмен, который предполагает [146]единый протоколинформационногодляобмена,общийформатданныхисточниковинформации (датчиков) и приемников (активаторов), введение в составотдельных систем элементов сопряжения с многоканальной системой обменаинформацией.201Рис.
40. Информационный обмен между уровнями интеллектуальнойсистемы.Процессы, протекающие в любой конкретной системе, условно можноразделить на три группы.Первуюгруппусоставляютпроцессы,замыкающиесявнутриотдельных элементов - частей системы с конкретными функциями202(например, электромагнитная индукция в генераторе или обработка сигналарассогласования в РН). В этих процессах взаимодействуют факторы,определенные в этой части системы. Это принцип действия системы, низшийуровень "интеллекта".Вторая группа процессов относится к взаимодействию отдельныхчастей системы на физическом уровне.
Здесь уже связаны функциональнофакторы, относящиеся к разным элементам системы, но их связь не можетбытьреализованачистоинформационнымпутем.(Например,функциональная связь тока выходного каскада регулятора напряжения имагнитного потока в индукторе генератора). Эта группа процессовреализуется путем непосредственных (чаще всего электрических) связейчастей системы.
За счет этих связей реализуются свойства, лежащие в основе"живучести" системы. Если прерываются внешние воздействующие факторы,система должна продолжать функционировать "по умолчанию", обеспечиваянабор простейших функций, не учитывающих внешние факторы [168, 169].Процессы третьей группы, учитывающие воздействие различных, в томчисле и внешних, факторов, составляют основу "интеллектуальной" системы.Именно за счет процессов третьей группы существенно расширяютсяфункциональные возможности системы [147].Адаптивный регулятор напряжения с частично оптимизированнымалгоритмом, рассмотренный далее, реализует именно такого типа функциюСЭС, используя каналы связи по ее выходным характеристикам. Это примераппаратной реализации интеллектуальных свойств системы [18, 22].Более универсальным является регулярный, программный способинтеллектуализации системы путем использования информационного обменав чистом виде.
Системы данного типа называют открытыми системами [148],[149]. Необходимыми условиями реализации открытой системы являются[150] нормализация параметров системы, участвующих в информационномобмене,выполнениестандартныхпроцедурпоосуществлениюин-203формационного обмена, наличие в системе элементов связи со средойпередачи информации.Под средой передачи информации следует понимать совокупностьаппаратуры, обрабатывающей информацию с целью ее передачи, ифизической среды для передачи информационных сигналов [151].
В укрупненном виде взаимодействие открытых информационных систем можетбыть представлено структурной схемой рис. 41. Средства реализацииинтерфейса разнообразны, но они должны удовлетворять требованиямопределенных стандартов, что является предметом отдельной задачи. Внаиболее простом случае, когда передаваемый сигнал естественным образомнормализован (например, сигнал контактного датчика), интерфейсныефункции практически вырождаются,вдругихслучаях,наоборот,преобразование сигнала превращается в сложную техническую задачу итребует значительных аппаратных средств (например, при передачеаналоговых сигналов) [152].Реализация СЭС как открытой информационной системы позволитрегулярными стандартными методами реализовать оптимальные алгоритмыфункционирования в различных условиях эксплуатации и техническогообслуживания, При этом дополнительно решаются следующие важныесистемные задачи:- эффективное использование совокупности датчиков и активаторов,имеющихся на автомобиле;- упрощение самой системы за счет распределения функций;- унификация элементной базы и аппаратуры;- упрощение и сокращение сроков разработки системы;-стандартноевыполнениетехнического состояния системы.диагностикиипрогнозирования204Рис.
41. Взаимодействие информационных систем.Для практической реализации СЭС, как открытой системы, еслиоставить в стороне специфические задачи по информационному обмену(предмет специальных исследований и разработок), необходимо определитьноменклатуру датчиков и активаторов, а главное определить алгоритмыработы системы.Детальноеисследованиеоптимизированныхционирования СЭС проводится далее.алгоритмовфунк-2055.3. Теоретический анализ основных типов алгоритмов управленияавтомобильной системой электроснабженияАлгоритм управления СЭС имеет следующие особенности:- связь алгоритма с управляемым процессом;- хранение рабочих программ, реализующих алгоритмы управления воперативнойпамятидля обеспечения доступа к ним в любой моментвремени;- разделение алгоритмов на функциональные части;- реализация алгоритмов в режиме разделения времени.Учет временного фактора в алгоритмах управления сводится кнеобходимости фиксации времени приема информации в систему, временивыдачисообщенийоператоромдляформированияуправляющихвоздействий, прогнозирования состояния объекта управления.
Необходимообеспечить своевременную обработку сигналов, связанных с управляемымобъектом.Из второй особенности алгоритмов АСУвытекает необходимостьужесточения требований к объему памяти, требуемой для реализацииалгоритма, то есть к связности алгоритма [173. 174].ТретьяособенностьалгоритмовАСУобусловленатем,чтотехнологические процессы в большинстве случаев управляются на основерешений, принимаемых по результатам сопоставления различных событий,сравнения значений параметров объекта, проверки выполнения различныхусловий и ограничений.Использование четвертой особенности алгоритмов дает возможностьразработчику сформулировать несколько задач, а затем объединитьразработанные алгоритмы этих задач в единую систему.
Естественно, чтостепень взаимосвязи задач может быть различной и в сильной степенизависит от конкретного объекта управления.206Для учета пятой особенности алгоритмов управления необходиморазрабатывать операционные системы реального времени и планироватьочередность загрузки модулей, реализующих алгоритмы задач АСУ ТП и ихвыполнение в зависимости от приоритетов.При созданииалгоритмов управления СЭС различают следующиеалгоритмы:- алгоритмы обнаружения событий;- алгоритмы анализа ситуаций;- алгоритмы подготовки советов и рекомендаций;- алгоритм подготовки и принятия решений;- алгоритмы вспомогательные.Алгоритмы обнаружения событий изложен далее.
Снимаемую сдатчиков информацию о событиях, характеризующих функционированиеобъекта управления, обрабатывают по различным алгоритмам, зависящим оттипа входных сигналов:В - "бинарные сигналы";GE - "больше или равно эталону";LE - "меньше или равно эталону";Z - "зона";V - "количественная оценка события".Алгоритм В. Проверяется, какой из двух возможных уровней имелсигнал ("1" - событие произошло, "0" - событие не произошло).
Проверкаосуществляется в определенный момент времени, регистрируемый таймером.Алгоритм GE. Сигнал I(Т) о событии сравнивается с заданнымэталоном Е и вырабатывается значение логической переменной В(Т) поправилу:(5.4)Алгоритм LE. Аналогичен алгоритму GE, за исключением того чтозначение логической переменной В(Т) вырабатывается по правилу:207(5.5)АлгоритмZ.Проверяетсяпопаданиесигналаособытиивопределенную зону. Значение логической переменной В(Т) вырабатывается всоответствии с соотношениями:(5.6)причем E2<E1, El, E2 - границы зоны.Алгоритм V. Производится количественная оценка значения сигналаI(Т) в соответствии с метрической эталонной шкалой. Используетсяупорядоченная таблица эталонов, в которой производится поиск подихотомическому методу.Поскольку приходится обслуживать в реальном времени потокразнородных в семантическом значении данных, обрабатываемых по одномуиз рассмотренных алгоритмов в зависимости от типа данных, используетсяадаптивныйпроцессор,реализуемыйприработеуправляющейвычислительной машины (УВМ) в мультипрограммном режиме, когда впамяти одновременно находятся несколько рабочих программ, составленныхпо рассмотренным выше алгоритмам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
