Алгоритмов функционирования

Алгоритмизация — это процесс получения и формулирования алгоритма управления, а алгоритм представляет собой совокуп-

Третья особенность алгоритма управления ТС обусловлена тем, что ТП в большинстве случаев управляются на основе решений, принимаемых по результатам сопоставления различных событий, сравнения значений параметров объекта управления, проверки выполнения различных условий и ограничений.

где Тгот — время приведения ВС в готовность для приема данных, с момента поступления сигнала о начале регулирования процесса; твв — время ввода данных измерения в ОЗУ; V — быстродействие ЦП (оп/с); HI — число операций на преобработку /-го датчика; N — общее число датчиков; /Сду — число операций в программе на реализацию алгоритма управления; Твыв — время вывода управляющих сигналов. Эта величина существенно меньше других, так как управление в каждой ситуации, как правило, ведется по 1—2 параметрам.

На первый взгляд кажется, что ВС не должна иметь в своем составе ВЗУ, а следовательно и каналов, поскольку твс значительно меньше, чем время организации передачи информации в ОЗУ через канал с типовыми программами ОС. Если ВС состоит из мини-ЭВМ или микро-ЭВМ, такое утверждение может быть верным, но сложность алгоритма управления и требуемое быстродействие могут потребовать использования ВС с большими ресурсами. А более мощная, но и более сложная ВС для обеспечения высокой степени готовности нуж-

— сокращением объема программы основного алгоритма КдУ как за счет оптимизации программ, так и за счет тщательного выбора или разработки алгоритма управления. Эти же требования можно распространить и на алгоритмы преобработки данных п, с каждого датчика.

Это пятый этап - этап окончательного выбора оборудования, расчета характеристик, составление алгоритма управления, конструктивной компоновки узлов, оценки основных показателей и т.п. Пятый этап является обязательным этапом проектирования, однако, если ему не предшествуют предыдущие четы-. ре. или если они выполнены некачественно, результат может оказаться неудовлетворительным. При этом, как и любой творческий процесс, курсовое

перенастройка параметров или структуры регуляторов таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия работы замкнутой системы во всем диапазоне изменений параметров. По способу организации процесса адаптации системы могут выполняться как поисковые и беспоисковые, т. е. с автоматическим поиском оптимальных условий работы и без него. Кроме того, по уровню адаптации системы разделяются на самонастраивающиеся, в которых на основе динамических характеристик объектов или системы и информации о параметрах внешних воздействий, получаемой в процессе работы, осуществляется изменение параметров регуляторов, и самоорганизующиеся, в которых на основе текущей информации о состоянии объекта происходит формирование алгоритма управления и изменение не только параметров регуляторов, но и их структуры.

З.Ю.Составление структурных схем и алгоритма управления электроприводом

3.10. Составление структурных схем и алгоритма управления электроприводом 68

Путь передачи определяется по таблице адресов, где задаются адреса смежных с данным центром узлов коммутации. Таблицы адресов составляются различными способами, в зависимости от принятого в данной сети алгоритма управления сообщением. При централизованном способе управления сообщением таблицы адресов в каждом коммутационном центре формируются на основе информации о состоянии всей сети, причем формирование осуществляется одним из центров, передающих служебную информацию всем центрам сети. Такой способ, хотя и обеспечивает единство управления, исключая тем самым возможность возникновения циклов при передаче информации, обладает рядом недостатков, среди которых основными являются большой объем служебной информации, передаваемой по сети, и сравнительно низкая живучесть.

ветствии с которыми происходит работа управляющей системы. В процессе эксплуатации режим работы системы меняют таким образом, чтобы он по возможности оставался оптимальным. В связи с этим появилась задача создания таких систем управления, которые бы сами выбирали оптимальный режим и перестраивали процесс управления в каждый момент времени на наивыгоднейшие условия работы. Такие системы называются самонастраивающимися. Они должны осуществлять изменение алгоритма управления в процессе функционирования системы. Если оптимальное значение параметра, которое должно быть найдено самонастраивающейся системой, зависит от многих факторов, то его поиск может продолжаться слишком долго. Появляется задача повышения оперативности самонастраивающихся систем. Здесь возможно использование «памяти», которая исключает необходимость начинать каждый раз сначала поиск оптимального режима. Если ситуация повторяется, то система, запомнившая ее ранее, сразу же устанавливает нужный режим. При новых ситуациях устройство совершает пробные ходы и пытается найти наилучший режим работы. Установив этот режим, система его запоминает. Такие управляющие системы называют самообучающимися, поскольку они могут накапливать опыт работы и использовать его для самосовершенствования.

Конкретный пример использования сетевых моделей для исследования сложных алгоритмов функционирования элементов системы контроля ТП приводится в гл. 15.

Очевидно, что АС с жесткой логикой (аппаратный способ) обладает наибольшей производительностью, но она не может быть использована в тех случаях, когда алгоритмы функционирования сети меняются. Наименьшую производительность имеет аппаратура сопряжения с гибкой логикой (программный вариант) и универсальной ЭВМ. Достаточно хорошие результаты дает вариант применения спецпроцессора в совокупности со схемными средствами, обеспечивающий как хорошую производительность, так и возможность адаптации при изменении алгоритмов функционирования отдельных элементов сети. Из данных, приведенных в научно-технической литературе, следует [33], что применение комбинированного варианта в совокупности со спецпроцессором позволяет увеличить производительность центра КС примерно на порядок по сравнению с программным вариантом.

Для простых алгоритмов функционирования основных блоков программы диагностических тестов и настройки могут быть записаны в постоянные запоминающие устройства блоков распределенной памяти. Такие микросистемы обладают свойством самодиагностики и могут самонастраиваться, выполняя автоматическое отключение блоков, отказавших в процессе эксплуатации.

Особенности выполнения программных защит. При выполнении программных защит из-за специфичности элементной базы приходится многие вопросы реализации решать иначе, чем при электромеханической и полупроводниковой базах. Возникает и ряд дополнительных задач [16]. В частности, необходимо обращать внимание на следующее: 1) требуется более четкое и исчерпывающее описание алгоритмов функционирования, так как они являются единственным путем учета реальных физических процессов, происходящих в ИО; 2) Ч'-функции, характеризующие формирование величин, записываются для дискретных моментов времени и должны содержать только арифметические операции; 3) должно обращаться внимание на снижение погрешностей, обусловленных погрешностями квантования значений входных величин, а также округлением результатов расчета, вследствие ограниченной длины разрядной сетки, используемой для записи чисел; 4) для ИО, реагирующих на основную слагающую промышленной частоты, для быстродействующих защит обычно необходима частотная фильтрация и т. д., представляющая задачу, пока полностью не решенную.

создание интегральной комплексной многофункциональной телемеханической аппаратуры, способной выполнять практически любую функцию (ТИ, ТС, ТУ, ТР, К.К., ПД) при широком выборе алгоритмов функционирования; аппаратура с ограниченной программой при этом является упрощенным вариантом универсального многофункционального решения;

создание алгоритмов функционирования устройств релейной защиты Данная задача является одной из первоочередных и основных. Однако представляется, что ее полное разрешение скажется тесно связанным с указанными выше вопросами распределения функций релейной защиты между УВМ и внешними устройствами.

4.3.2. Анализ живучести систем энергетики. Постановка задачи. Создание больших систем, устойчивых по отношению к сильным возмущениям, с которыми обычно и связывают понятие живучести (п. 1.2.2), требует специального математического аппарата для количественного и качественного анализа поведения систем в упомянутых условиях, который помог бы еще на стадиях планирования развития этих систем заложить необходимую структурную избыточность, предусмотреть меры по формированию устойчивых алгоритмов функционирования систем в различных условиях, заложить необходимые ресурсы и создать запас прочности. Решению указанных задач может содействовать создание также программных моделей, которые позволили бы моделировать различные ситуации, проводить анализ возможных последствий от возникших сильных возмущений, вырабатывать рациональные мероприятия по их устранению. Такого рода сценарные исследования не только позволяют принимать решения при проектировании развивающихся систем энергетики, но и дают возможность искать способы наиболее рационального управления уже существующими системами, искать режимы защиты от нежелательных возмущений в подобных системах.

При статистическом моделировании допустимо задание структуры системы в виде взаимосвязей элементов системы, таблицы их отношений друг к другу по входу-выходу и т.п., а при процессе функционирования - в терминах алгоритмов функционирования системы и характера взаимодействия ее элементов во времени.

Для простых алгоритмов функционирования основных блоков программы диагностических тестов и настройки могут быть записаны в постоянные запоминающие устройства блоков распределенной памяти. Такие микросистемы обладают свойством самодиагностики и могут самонастраиваться, выполняя автоматическое отключение блоков, отказавших в процессе эксплуатации.

Особенности выполнения программных защит. При выполнении программных защит из-за специфичности элементной базы приходится многие вопросы реализации решать иначе, чем при электромеханической и полупроводниковой базах. Возникает и ряд дополнительных задач [16]. В частности, необходимо обращать внимание на следующее: ]) требуется более четкое и исчерпывающее описание алгоритмов функционирования, так как они являются единственным путем учета реальных физических процессов, происходящих в ИО; 2) "У-функции, характеризующие формирование величин, записываются для дискретных моментов времени и должны содержать только арифметические операции; 3) должно обращаться внимание на снижение погрешностей, обусловленных погрешностями квантования значений входных величин, а также округлением результатов расчета, вследствие ограниченной длины разрядной сетки, используемой для записи чисел; 4) для ИО, реагирующих на основную слагающую промышленной частоты, для быстродействующих защит обычно необходима частотная фильтрация и т.д., представляющая задачу, пока полностью не решенную.

Задача этого этапа — переход от технического задания к формализованному описанию проектируемого устройства. Как правило, ТЗ является смесью словесного и технического описания, его формализация приводит к выявлению основных блоков устройства (или алгоритма) и определению их связей и/или взаимодействия. В сущности, именно в этот момент реализуются начальные действия второго этапа. Формально же содержание работ этого этапа — разбиение задачи на отдельные функционально обособленные подзадачи — этап декомпозиции. Способ и средства разбиения чаще всего определяются именно функциональной завершенностью и обособленностью отдельных фрагментов, хотя в значительной степени здесь большую роль играют просто симпатии проектировщика, и лишь иногда разбиение является полностью предопределенным. Сама форма ТЗ может провоцировать проектировщика на использование тех или иных средств, хотя не исключено, что более эффективным мог бы быть другой метод описания проекта или его фрагментов. Декомпозиция может сводиться к составлению схем алгоритмов функционирования фрагментов или к функциональной схеме устройства и его частей. Возможным вариантом для достаточно сложных систем будет разумное совмещение и поведенческого, и структурного разбиения проекта. Разбиение осуществляется не только в рамках одного уровня иерархии. Для большинства проектов производится и разбиение на иерархически организованные уровни.