Классы заданий и виды управления при автоматизации сложных объектов

Согласно указанных заданий организуют такие виды управления:
- координатное, при котором с помощью изменения входных величин (расходов материальных и энергетических потоков) изменяют координаты состояния или ограничивают области их допустимых значений или показателей качества;
- параметрическое, когда целенаправленно меняют значения физических параметров элементов объекта;
- структурное, при котором управлением является целенаправленное изменение состава элементов и (или) связей между ними и режимов функционирования.


Можно определить довольно ограниченное количество классов заданий управления, основные среди которых следующие:
1. поддержание на заданном уровне технологических параметров или функций от них (задача стабилизации);
2. изменения технологических параметров по определенной программе или в соответствии с выполнением некоторых условий (программно-логическое управление);
3. компенсация возмущений, среди которых выделяются факторы внешней среды или изменение свойств объекта. Здесь существует несколько подклассов задач. Прежде всего, это компенсация возмущений, действующих на технологические переменные объекты (его координаты). Следующая задача - компенсация нежелательных изменений свойств объекта, которая проявляется в процессе управления. Наконец, при управлении сложными объектами и технологическими комплексами, например, уравнительными платформами типа доклевеллер или секционными воротами промышленного типа, существенными являются возмущения, которые увеличивают время отклика на управляющую команду. Если изменения в самом объекте связаны с изменением условий тепло и массообмена, то изменения в структуре часто вызваны отказом в работе отдельных элементов, являющихся предметом изучения теории надежности;
4. координация взаимодействия элементов объекта - эта задача приобретает особое значение для технологических комплексов, когда функционирование отдельных агрегатов невозможно без взаимного учета условий работы других. Более того, для обеспечения высоких показателях в деятельности всего ТК необходимо взаимодействие подсистем.


При автоматизации сложных объектов, особенно технологических комплексов, названные виды управления применяют в различных сочетаниях. Выбор сферы использования составляет одну из важнейших проблем формирования функциональной структуры систем управления. Поясним некоторые основные положения теории управления: в сложных объектах (технологических комплексах) их функциональная структура отражает основные функции системы, то есть совокупность функций (операций и действия), которые обеспечивают достижение заданной цели функционирования системы. Тогда особенно важным является то, что для организации и реализации управления различными объектами существует сравнительно небольшой набор функций. Типичная функциональная структура включает следующие функции:
1. информационные функции - предназначены для измерения значений технологических параметров, сбора, сортировки и распределения данных о состоянии объекта;
2. функции формирования действия управления - определяют значение последних по обеспечению функционирования объекта на основе данных, полученных при реализации информационных функций;
3. функции реализации действия управления - превращают сигналы от функций формирования действий управления в физические воздействия на объект;
4. функции программирования (выбора) режимов управления - формируют значение совокупности технологических переменных (технологические режимы) по сигналам, полученным извне, например, от системы высшего уровня или от решения задач оптимизации подсистем ПК и координации их работы.

Приведенные выше функции являются типичными для всех видов управления (координатного, параметрического, структурного), а объем операций и их содержание полностью определяется свойствами и структурой объекта. Совокупность названных функций образует контур управления (регулирования).