UNI-MB - logo
UMNIK - logo
 
(UM)
  • Matrični pristop k vodenju diskretnih dogodkovnih sistemov : rekurzivni opis logično vodenih sistemov : doktorska disertacija
    Polič, Aleš
    Razvoj novih tehnologij ter zahteve po vedno večji učinkovitosti, prilagodljivosti in zanesljivosti, predvsem pa potrebe po večji avtonomnosti industrijskih, pa tudi drugih inženirskih sistemov, ... zahtevajo sistematičen pristop k načrtovanju takih sistemov. Funkcionalnost inženirskega sistema je pogojena z njegovo konstrukcijsko zasnovo, zagotovljena pa šele z usklajenim delovanjem posameznih gradnikov sistema. Poleg tehnološke funkcionalnosti in zmogljivosti mora dobro zasnovan sistem omogočati enostavno upravljanje in posluževanje ter povezavo sistema s svojim okoljem. Slednje je mogoče le z uvedbo visoke stopnje avtomatizacije tehnoloških opravil in obratovalnih procedur (avtomatska inicializacija, samodejna zaustavitev ob neustreznih obratovalnih pogojih, preprečevanje in opozarjanje ob nedovoljenih posegih ipd.). Avtomatizacija inženirskih sistemov temelji na uvedbi vodenja. Vodenje predstavlja načrtno vplivanje na proces tako, da se le ta odvija v skladu z zastavljenimi zahtevami. V praksi sta ponavadi ločena dva načina vodenja: regulacija in krmiljenje. Pri regulaciji je cilj vodenja zagotavljanje sledenja neke procesne veličine predpisani vrednosti. V ta namen je uvedena zaprta regulacijska zanka, procesne veličine pa so predstavljene z analognimi ali časovno diskretnimi signali. Praviloma so povezane s pretvorbo energije v sistemu, ki je opisana z znanimi fizikalnimi zakoni. Večji del vodenja inženirskih sistemov pa zajema krmiljenje, ki je namenjeno izvajanju tehnoloških funkcionalnih sekvenc ter zagotavljanju ustreznega odziva sistema na procesne pogoje in dogodke (npr. senzor aktiviran, nivo dosežen, gumb pritisnjen ipd). Procesni dogodki se običajno pojavljajo popolnoma asinhrono in medsebojno neodvisno. Predstavljeni so z binarnimi signali in povzročajo preklapljanje sistema med diskretnimi stanji (gretje vklopljeno, vrtenje v desno, ipd.). Število takšnih diskretnih stanj sistema je omejeno, prehajanje med njimi pa je določeno s tehnološko proceduro in konstrukcijsko zasnovo sistema. Za opisan način vodenja je pred postavljeno izvajanje v odprti krmilni verigi, v nadaljevanju pa bo pokazano, da so popolnoma odprte krmilne verige zelo redko uporabljene v industriji. Krmilje praktično vedno upošteva povratno informacijo o stanju sistema, od regulacije pa se bistveno razlikuje po tem, da se povratna informacija ne primerja z referenčno veličino v smislu prilagajanja, ampak predstavlja pogoj za vplivanje na neko drugo veličino v procesu. Zaradi logične narave signalov, ki pogojujejo dogodke v procesu, so krmilja v praksi pogosto označena kot logična krmilja. Pogosti primeri dogodkovnega vodenja so tehnološke in operativne sekvence podane v obliki koračnih krmilij. Poseben primer logičnega vodenja je tudi ti. preklopno vodenje zveznih veličin. Zvezna veličina je vodena s pomočjo preklopnega izvršilnega člena, ki preklaplja na podlagi informacije o razliki med referenčno in vodeno veličino (termostatska regulacija gretja vode, ipd.). Za obvladovanje obsežne strukture avtomatskega vodenja postanejo algoritmi vodenja zelo kompleksni in zahtevajo sistematičen pristop k načrtovanju, analizi, testiranju in implementaciji vodenja. Teorija vodenja zveznih in časovno-diskretnih sistemov ponuja uveljavljene rešitve na področju vodenja sistemov z zvezno dinamiko. Sistem je modeliran s pomočjo diferencialnih enačb, dobljen model je analiziran, na podlagi rezultatov analize pa je mogoče sklepati o lastnostih sistema in dodati ter preskusiti vodenje še pred implementacijo ciljnega sistema. Za obvladovanje ti. dogodkovne dinamike (odziva procesa na stanje procesnih pogojev in dogodkov) so v praksi bolj razširjeni hevristični pristopi. Inženirsko razvite empirične metode so standardizirane (IEC 1131) in široko uporabljene, njihova pomanjkljivost pa je matematično neformalno ozadje, ki onemogoča analitično načrtovanje in analizo takih sistemov. Preverjanje funkcionalnosti sistema je zato pogosto mogoče šele na ciljnem sistemu. Akademsko razviti pristopi za obvladovanje sistemov z dogodkovno dinamiko, zgrajeni na matematični teoriji grafov in formalnih jezikov, so v trenutni fazi še prekompleksni in neugodni za obdelavo realnih problemov, zaradi česar so v praksi redko uporabljeni. V tej disertaciji je predlagan nov matrični način modeliranja sistemov z inherentno dogodkovno dinamiko. Logično vodeni inženirski procesi so obravnavani kot diskretni dogodkovni sistemi, predlagan matrični opis pa nadgradi obstoječe pristope za obravnavo dogodkovnih sistemov v smeri približevanja k opisu časovno diskretnih sistemov v prostoru stanj, ki je na inženirskem področju bistveno bolj razširjen. Poseben poudarek je namenjen uskladitvi akademsko razvitih pristopov s praktičnimi inženirskimi metodami za snovanje in implementacijo logičnega vodenja sistemov. Predlagan matrični model je zasnovan tako, da omogoča formalno predstavitev empirično dobljenih inženirskih rešitev, hkrati pa vključuje uporabo že razvitih akademskih pristopov na konkretnih inženirskih problemih.
    Vrsta gradiva - disertacija ; neleposlovje za odrasle
    Založništvo in izdelava - Maribor : [A. Polič], 2005
    Jezik - slovenski, angleški
    COBISS.SI-ID - 10125334

Knjižnica Signatura – lokacija, inventarna št. ... Status izvoda
Knjižnica tehniških fakultet, Maribor pisarna A-003 (FERI) DD POLIČ A. Matrični prosto - za čitalnico
Univerzitetna knjižnica Maribor Skladišče II 62413 prosto - za čitalnico
loading ...
loading ...
loading ...

Vnos na polico