Технологиялық процесті басқарудың автоматты жүйесінің

Көп деңгейлі автоматтандыру жүйесіндегі оңтайландыру міндеттерінің кешенін зерттеу

Копесбаева А. А.

Техника ғылымдарының докторы, Ғ. Дәукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университетінің профессоры. Алматы, Қазақстан

Жұмажан З. Е.

Ғ. Дәукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университетінің магистранты. Алматы, Қазақстан

Аңдатпа

Технологиялық процесті басқарудың автоматты жүйесінің (ТП АБЖ) жұмыс режимдерін оңтайландыру жүйелердің шекті мүмкіндіктерін анықтауға және оларды басқару сапасының ең жақсы көрсеткіштеріне бейімдеуге бағытталған. Басқару процесін оңтайландыру өндірісті қарқындатуға байланысты күрделі мәселелердің бірі болып табылады. Кеше өте қолайлы деп саналған ТП АБЖ-дағы басқару әдістері бүгінде жеткілікті тиімді емес және басқару жүйелерінің қажетті икемділігін қамтамасыз етпейді. Мақалада технологиялық процестерді автоматтандырылған басқаруды оңтайландырудың міндеттері мен әдістері қарастырылады.

Abstract

Optimization of the operating modes of the automatic technological process control system (ACS TP) is aimed at identifying the limit capabilities of the systems and adapting them to the best management quality indicators. Optimization of the management process is one of the most difficult problems associated with the intensification of production. Management methods in the ACS TP, which were considered quite acceptable yesterday, are not effective enough today and do not provide the necessary flexibility of control systems. The article discusses the tasks and methods of optimizing automated control of technological processes.

Кілт сөздер: оңтайландыру, ТП АБЖ, алгоритм, сапа көрсеткіші

Keywords: optimization, ACS TP, algorithm, quality indicator

Автоматтандырылған басқару жүйелерін жобалау кезінде технологиялық процестерді оңтайландыру, оңтайлы және адаптивті басқару жүйелерін синтездеу, жергілікті автоматты реттеу жүйелерін құру және параметрлік синтездеу принциптерін анықтау және жүзеге асыру, цифрлық бақылау және технологиялық процестерді басқару алгоритмдерін әзірлеу сияқты мәселелерді шешу маңызды рөл атқарады.

Оңтайлы автоматты басқару жүйесі деп, қандай да бір жолмен белгілі бір мағынада ең жақсы қасиеттерге ие болатын жүйені айтамыз. Мысалы, объектіні басқарудың максималды дәлдігін қамтамасыз ететін жүйе минималды қате мағынасында оңтайлы болып табылады. Нысанды берілген бастапқы күйден соңғы күйге ең аз уақыт ішінде аударатын жүйе өнімділік бойынша оңтайлы болып табылады. Берілген уақыт ішінде бірдей тапсырманы ең аз энергия шығынымен шешетін жүйе басқарудың минималды энергия шығыны мағынасында оңтайлы болып табылады [1].

Осылайша, оңтайлы жүйелерді синтездеу кезінде белгілі бір сапа көрсеткіштеріне (дәлдік, тұрақтылық қоры, өнімділік және т. б.) ғана емес, белгілі бір жүйе үшін ең маңызды сапа көрсеткішінің белгілі бір түрі бойынша ең жақсы көрсеткіштерге қол жеткізу қажет (мысалы, өнімділік), яғни жүйеден бұл сапа түрі бойынша барынша жақсы көрсткішке қол жеткізу болып табылады. Алайда, кейбір жағдайларда бұған басқа сапа көрсеткіштерінің нашарлауы арқылы қол жеткізіледі.

Басқару жүйелерін оңтайландыру кезінде дәйекті түрде шешілетін екі тапсырма класын ажырату керек: басқару бағдарламасын (заңын) оңтайландыру және басқару алгоритмін оңтайландыру [1].

Осы тапсырмалар кластарының біріншісі әрдайым пайда бола бермейді, тек жүйе орнататын алдын-ала әсер етуді өзгертудің ең тиімді бағдарламасын табу қажет болғанда ғана пайда болады. Бұл бағдарлама қандай да бір сапа көрсеткіші бойынша есептеу нәтижесінде ізделеді немесе басқару процесінде автоматты түрде анықталады.

Тапсырмалардың екінші класы басқару алгоритмін оңтайландыру болып табылады, оның нәтижесінде басқару құрылғысының немесе оның өзгеретін бөлігінің ең жақсы құрылымы табылуы керек. Бұл тапсырма басқару бағдарламасы оңтайландырылғанына немесе басқаша орнатылғанына қарамастан, барлық автоматты жүйелерде, соның ішінде тұрақты әсер ету мәнінде де орын алуы мүмкін. Тапсырмалардың осы класының ерекше жағдайы – оның құрылымында басқару құрылғысының параметрлерінің оңтайлы мәндерін табу. Алайда, басқару алгоритмін оңтайландыруға жүгіну қажет болған кезде ғана болуы керек. Тіпті төмен ретті жүйелер үшін де мәселені шешу қиын болатынын және алгоритмнің өзі көптеген жағдайларда сызықтық емес болатынын ескеру маңызды. Содан кейін тұтастай алғанда жүйе оңтайландырудан кейін сызықтық емес болады.

...