Программный комплекс для исследования алгоритмов контроля идентичных динамических объектов
ВВЕДЕНИЕ
Последние десятилетия характеризуются бурным развитием сложных автоматических систем обработки информации и управления. Особенностью функционирования этих систем является быстрое изменение состояния во времени, при котором существенно сказываются их динамические свойства, поэтому данные системы относят к классу динамических систем.
Разработка, внедрение и эксплуатация динамических систем потребовали создания новых систем контроля как средства для получения информации о техническом состоянии объектов, степени совершенства процессов проектирования, производства и эксплуатации и принятия на этой основе соответствующих решений. Системы контроля должны обеспечивать создание обратной связи в управлении процессами создания и эксплуатации техники. Именно этим обстоятельством объясняется бурное развитие систем контроля, происходящее параллельно с развитием автоматических систем. В настоящее время контроль динамических систем является широкой областью деятельности, в которой работают
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 5
1 Актуальность и постановка задачи 6
2 Анализ предметной области 7
2.1 Понятие динамического контроля 7
2.2 Понятие динамического объекта 10
2.3 Постановка задачи синтеза алгоритма контроля динамических объектов и процессов 13
2.4 Методы контроля динамических систем 17
2.5 Постановка задачи. Способы учета информации о характеристиках помех, зондирующих сигналов и элементов системы контроля 18
2.6 Диагностирование двух идентичных каналов в динамическом режиме 20
2.4.1 Модель первого порядка (первый вид) 21
2.4.2 Модель первого порядка (второй вид) 24
2.4.3 Модель второго порядка 26
3 Разработка и реализация проектных решений, разработка программного комплекса 29
3.1 Выбор инструментальных средств 29
3.2 Структура программного комплекса 31
3.3 Описание графического интерфейса 32
3.4 Разработка программного комплекса 38
4 Оценка качества программного комплекса на модельных задачах 45
4.1 Передаточная функция звена первого порядка (первого вида) 45
4.2 Передаточная функция первого порядка (второго вида) 59
4.3 Передаточная функция второго порядка 72
Заключение 82
Список использованных источников 83
Приложение А Блок-схема 84
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Шалобанов С.В. Идентификация и диагностика систем автоматического управления: учебное пособие / С.В. Шалобанов, С.С. Шалобанов. – Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2022. – 120 с.
2. Шалобанов С.В. Идентификация и диагностика систем [Электронный ресурс]: электронная версия лекций / С.В. Шалобанов. – Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2010. – 85 с.
3. Воронин В.В. Структурные методы диагностирования систем управления / В.В. Воронин, С.В. Шалобанов, С.С. Шалобанов. – Хабаровск: Изд- во Тихоокеан. гос. ун-та, 2018. – 216 с.
4. Дятлов В.А. Контроль динамических систем / В.А. Дятлов, А.Н. Кабанов, Л.Т. Милов – Л.: Энергия, 1978. – 88 с.
5. Основы технической диагностики / В.В. Карибский [и др.] – М.: Энергия, 1976. – 464 с.: ил.
6. Музылева И.В. Компьютерное исследование линейных систем автоматического управления: учеб. пособие / И.В. Музылева. – Липецк: ЛГТУ, 2006. – Ч.1: Переходные функции. – 81 с.
7. Власов К.П. Теория автоматического управления: учеб. пособие / К.П. Власов. – Х.: Изд-во Гуманитарный центр, 2007. – 526 с.
8. Евланов Л.Г. Контроль динамических систем / Л.Г. Евланов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. – 432 с.
9. Мозгалевский А.В. Техническая диагностика. Непрерывные объекты: учеб. пособие / А.В. Мозгалевский. – М.: Высш. школа, 1975. – 207 с.
10. Динамические системы Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://stratum.ac.ru/education/textbooks/modelir/lection04.html
11. Scilab [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Scilab. (дата обращения: 07.06.2023).
12. Scilab – официальный сайт [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.scilab.org/about/scilab-open-source-software. (дата обращения: 07.06.2023).
13. Капитанов Д.В. Введение в SciLab: практикум / Д.В. Капитанов, О.В. Капитанова – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2019. – 56 с.
14. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения ГОСТ 19.701-90 – М.: Стандартинформ, 2010. – 24 с.
15. Ерин С.В. Scilab –
Следует отметить неточность терминологии, использовавшейся до последнего времени, согласно которой методы динамического контроля классифицируются по виду используемого критерия работоспособности. Например, говорят о контроле по трубке переходного процесса, по допускам на частотные характеристики и т. д. Кроме того, что критерий работоспособности может быть достаточно сложным и комбинированным, что приводит к определенной громоздкости классификации, классификация только по критерию работоспособности не отражает полностью алгоритма контроля и не может использоваться для сравнения разных алгоритмов контроля при одинаковых условиях (при одном к том же критерии работоспособности). В качестве иллюстрации можно указать на тот факт, что с помощью современных вычислительных средств определяется переходный процесс не только по реакции системы на скачок, но и по реакции системы на любой другой входной сигнал. То же самое можно сказать и о частотных характе