Contribution to International Economy

Дослідження характеристик об’єкту керування засобами комп`ютерної техніки

ВСТУП

Система управления — систематизированный набор средств влияния на подконтрольный объект для достижения определённых целей данным объектом. Объектом системы управления могут быть как технические объекты так и люди. Объект системы управления может состоять из других объектов, которые могут иметь постоянную структуру взаимосвязей.

Техническая система управления — устройство или набор устройств для манипулирования поведением других устройств или систем.

Объектом управления может быть любая динамическая система или её модель. Состояние объекта характеризуется некоторыми количественными величинами, изменяющимися во времени, то есть переменными состояния. В естественных процессах в роли таких переменных может выступать температура, плотность определенного вещества в организме, курс ценных бумаг и т. д. Для технических объектов это механические перемещения (угловые или линейные) и их скорость, электрические переменные, температуры и т. д. Анализ и синтез систем управления проводится методами специального раздела математики — теории управления.

Системы управления разделяют на два больших класса:

Автоматизированные системы управления (АСУ) — с участием человека в контуре управления;

Системы автоматического управления (САУ) — без участия человека в контуре управления.

В зависимости от описания переменных системы делятся на линейные и нелинейные. К линейным относятся системы, состоящие из элементов описания, которые задаются линейными алгебраическими или дифференциальными уравнениями.

Если все параметры уравнения движения системы не меняются во времени, то такая система называется стационарной. Если хотя бы один параметр уравнения движения системы меняется во времени, то система называется нестационарной или с переменными параметрами.

Системы, в которых определены внешние (задающие) воздействия и описываются непрерывными или дискретными функциями во времени относятся к классу детерминированных систем.

Системы, в которых имеет место случайные сигнальные или параметрические воздействия и описываются стохастическими дифференциальными или разностными уравнениями относятся к классу стохастических систем.

Если в системе есть хотя бы один элемент, описание которого задается уравнением частных производных, то система относится к классу систем с распределенными переменными.

 

ЗАВДАННЯ ОБЄКТУ КЕРУВАННЯ

Система автоматичного управління (САУ) включає об'єкт управління і пристрій управління.

Пристрій управління - сукупність пристроїв, за допомогою яких здійснюється управління існуючими технологічними параметрами.

Об'єкт управління - агрегат, в якому відбувається той, що підлягає управлінню процес.

Регулювання - окремий випадок управління.

Регулятор - виробляє дії, що управляють, на ОУ, підтримує на заданому рівні або змінює по певному закону регульовану величину.

Зовнішні воздействія- визначають необхідний закон регулювання вихідної величини.

Обурюючі дії - порушують необхідний функціональний зв'язок.

Враховуючи, що реальні автоматизовані системи керування мають враховувати вплив збурюючої функції на передаточну функцію F, пропонується дослідження передаточної функції на екстремум.

Обєктом дослідження виступає наступний об’єкт:

 

Рис. 1. Функціональна схема досліджуваного об’єкту

Виходячи з постановки задачі, необхідно дослідити значення функції  на інтервалі часу .

 

РОЗРОБКА ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ СХЕМИ ПРОГРАМИ, ЯКА МОДЕЛЮЄ ПОВЕДІНКУ ОБ’ЄКТА ДОСЛІДЖЕННЯ

Реалізація функціональності об’єкта дослідження здійснюється за наступним алгоритмом:

Рис.2. Функціональна схема програми  моделювання поведінки досліджуваного об’єкту.

Розглянемо більш докладно запропоновану схему:

 

Рис. 3. Алгоритм визначення екстремуму функції

 

Алгоритм формування звіту про результати роботи програми наведено на рис. 4.

 

Рис. 4. Алгоритм виведення звіту про роботу програми.

 

РЕАЛІЗАЦІЯ РОЗРОБЛЕНОГО АЛГОРИТМУ ЗАСОБАМИ PASCAL.

В результаті роботи алгоритму формується вибірка їз 12 елементів, які відповідають значенням функції  у кожний момент часу .

Я вважаю, що цю вибірку доцільно зберігати у вигляді одномірного масиву F: array [0..12] of Double.

Масив (array) є впорядкованим набором елементів одного і того ж типа, який для забезпечення доступу до елементів використовує індекс. Одновимірним є масив з розмірністю 1. Розглянемо приклад оголошення одновимірного масиву. Элемент массива инициализируется путем присвоения значения с использованием индекса элемента. У програмі, що розробляється, елементи масиву визначені як Double, а індекси визначені обмеженим цілим типом і є номерами відрахунків часу.  

Фрагмент коду програми, що реалізує розроблений алгоритм, наведено нижче:

    …..

    F_min:=1000000;

    t:=-1.2;

    i:=0;

    while t<=1.2 do

     begin

      x1:=-17;

      while x1<=3 do

       begin

         x2:=1;

         while x2<=14 do

          begin

            z:=5*t+exp(tan(t)*ln(2));

            y1:=sin(exp((x1/4)*ln(2))+6);

            if z<>0 then y2:=(tan(5*x1)+2*x2)/exp(z(t)*ln(3)) else y2:=0;

            if 9*sin(abs(x1))<>0 then y3:=exp(x1*LN(abs(9*sin(abs(x1)))))

                 else y3:=x1;

            y4:=5*x2;

            F_rez:=y1-y2-y3-y4;

            if F_rez<F_min then

             begin

              F_min:=F_rez;

             end;

            x2:=x2+1;

          end;

          x1:=x1+1;

       end;

      F[i]:=F_min;

      t:=t+0.2;

      i:=i+1;

      F_min:=1000000;

     end;

                   ……….

 

 Формування функції збурення реалізовано за допомогою наступної функції:

function z(ti: real): real;

begin

  z:= 5*ti+exp(sin(ti)/cos(ti)*ln(2));

end;

Вивід отриманих результатів виконується двоми способами – у вигляді цифрової інформації, яка представляє собою значення функції  у кожний підрахунок часу, та у вигляді графиків функції залежності значення функції збурення та функції F від  часу.

Вивід інформації до цього компоненту здійснюється наступним чином:

writeln('               |--------|-------|--------------|-------|------|');

writeln('               |   T    |     Z |      F       | X1    | X2   |');

writeln('               +--------+-------+--------------+-------+------+');

for i:=0 to 12 do

 begin

   zet:=z((i-6)/5);

writeln('               | ',(i-6)/5:6:1,' | ',zet:6:2,'|  ',F[i]:9:2,'   | ',X1_[i]:6:2,'|',X2_[i]:6:2,'|');

end;

writeln('               +--------+-------+--------------+-------+------+');

readln;

….

 

РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ ПРОГРАМИ

Результати роботи розробленої програми представлено на рис. 4.

 

 

Таким чином, бачимо, що при збільшенны значення  значення функції також зростає, але залишається відємним значенням. Можна висунути припущення, що функцію  можна представити у вигляді , де

 

 

ВИСНОВОК

В даній курсовій роботі було проведено дослідження передаточної функції, знайдено екстремум (max), при відомій дії перешкоди, встановлено вплив цієї перешкоди на результати. Всі результати розрахунків виведені у відповідних графіках і таблицях.

Використання засобів програмування середовища TURBO PASCAL дозволило не тільки змоделювати поведінку об’єкту дослідження, але й надати результати дослідження у зручній для подальшого аналізу формі – у вигляді таблиць та графиків. Використання програмних засобів при вивченні об’єктів управління надає широкі можливості щодо створення наочних моделей технологічних процесів  з метою їх подальшого аналізу.  

 

ЛІТЕРАТУРА

В. И. Грекул, Г. Н. Денищенко, Н. Л. Коровкина. Проектирование информационных систем. - Бином. Лаборатория знаний, 2008 г.

Валерий Фаронов. Delphi 2007. Язык, среда, разработка приложений. - Питер, 2007 г.

Анатолий Хомоненко, Владимир Гофман, Евгений Мещеряков, Владимир Никифоров. Delphi 7. Наиболее полное руководство. - BHV - Санкт - Петербург, 2006 г. BHV - Санкт - Петербург, 2006 г.

О. В. Чеснокова. Delphi 2007. Алгоритмы и программы. - НТ Пресс, 2008 г.

Митчелл К. Керман. Программирование и отладка в Delphi. - Вильямс, 2005 г.

Г. В. Галисеев. Компоненты в Delphi 7. - Вильямс, 2004 г.


Переплет дипломов
Главная Новости О компании Наши услуги Цены Способы оплаты Авторам Вопрос-ответ Карта сайта Контакты
Партнеры: "ЦОДНТИ" "Первая Переплетная Мастерская""ЮТЭК"
Academic Journal Catalogue (AJC)