Введение
Глава 1 Анализ подходов к созданию программного обеспечения систем управления технологическими процессами и методик управления при наличии запаздывания и возмущений 10
1.1 Эффективность предприятия и комплексная интеграция 10
1.2 Обзор интегрируемых систем оперативного сбора информации и управления 11
1.2.1 Характеристики SCADA-систем 12
1.2.1.1 Функциональные возможности 12
1.2.2 Технические характеристики 14
1.2.3 Открытость систем 16
1.2.4 Интеграция многоуровневых систем автоматизации 20
1.3 Математическое описание динамических систем в пространстве состояния 21
1.4 Влияние запаздывания на переменные состояния 24
1.4.1 Временные свойства систем с запаздыванием 24
1.4.2 Устойчивость систем с запаздыванием 25
1.4.3 Об исследовании точности систем с запаздыванием 27
1.5 Методы регулирования объектов с запаздыванием 28
1.5.1 Рекомендации по выбору систем регулирования объектов 29
1.6 Постановка задачи диссертационного исследования 30
Выводы 31
Глава 2 Методики синтеза моделей компенсатора запаздывания и оптимальной системы управления 33
2.1 Критерии управления объектами при наличии запаздывания 34
2.2 Построение модели компенсатора запаздывания 35
2.2.1 Модель компенсации по способу Смита 36
2.2.2 Построение модели компенсатора запаздывания в пространстве состояния при наличии возмущений 38
2.2.3 Моделирование эффективности модели компенсации запаздывания при наличии помех 43
2.3 Модели основанные на повышении порядка уравнения 47
2.3.1 Аппроксимацию звена чистого запаздывания рядом Паде 47
2.3.2 Аппроксимацию звена чистого запаздывания апериодическими звеньями 49
2.4 Синтез управления в пространстве состояния без учета возмущений с использованием упредителя Смита 51
2.5 Оптимальная стабилизация в пространстве состояния при наличии возмущений 54
2.5.1 Синтез оптимального управления с учетом возмущения 54
2.5.2 Устранение ошибки в установившемся состоянии процесса 59
2.6 Устойчивость и точность системы управления 65
2.7 Параметрическая идентификация системы с запаздыванием с использованием полиномиальных рядов 73
2.8 Особенности конструирования системы управления 80
Выводы ...81
Глава 3 Исследование математических моделей объектов с запаздыванием 83
3.1 Обобщенная методика выбора математической модели технологического процесса 84
3.2 Промышленные технологические объекты с запаздыванием 87
3.3 Процессы полимеризации, математические модели, влияние запаздывания 88
3.3.1 Классификация химических реакторов 88
3.3.2 Технологическое и аппаратурное оформление процессов растворной полимеризации 91
3.3.3 Качественные показатели технологических процессов 95
3.3.4 Кинетика процесса полимеризации 101
3.3.5 Реактор идеального перемешивания 106
3.3.6 Каскад реакторов идеального перемешивания 113
3.3.7 Молекулярно массовое распределение при протекании реакции полимеризации 117
3.3.8 Причины возникновения запаздывание в реакторе 122
3.4 Действие возмущений на динамическую систему с запаздыванием.. 122
3.5 Постановка задачи и методов исследования 125
Выводы 126
Глава 4 Математическое и программное обеспечение автоматизированной системы управления процессом полимеризации 127
4.1 Постановка задачи управления 128
4.2 Синтез математического обеспечения 129
4.2.1 Математическая модель процесса 129
4.2.2 Параметрическая идентификация 131
4.2.3 Синтез оптимального управления 131
4.3 Разработка программного обеспечения системы управления процессом полимеризации 135
4.3.1 Разработка алгоритмического обеспечения 135
4.4 Интеграция программного обеспечения разработанного в Matlab в АСУТП 140
4.5 Промышленные испытания и эффективность системы управления 149
4.6 Рекомендации по использованию полученных результатов 152
Выводы 153
Заключение 155
Библиографический список 157
Список используемых сокращений 169
