|
дело с более широкими аспектами поведения всей системы и имеет большие периоды принятия решений. Верхние уровни не могут реагировать на такие изменения в окружающей среде или самом процессе, которые происходят быстрее и имеют дело с более частыми, локальными изменениями. Все перечисленные особенности функционирования элементов иерархической системы управления указывают на то, что, работая в реальном масштабе времени, они должны вырабатывать координирующие воздействия с разной периодичностью в зависимости от нахождения на том или ином уровне иерархии. Это одна из самых существенных особенностей иерархических систем, отличающая их от традиционных систем регулирования, которая позволяет соединить в одной системе два, на первый взгляд, взаимоисключающих свойства: дискретности и непрерывности, объединяя в единой структуре классические модели реального масштаба времени с обратной связью и модели статической оптимизации линейного и динамического программирования. Необходимо указать еще на одну очень существенную особенность многоуровневых иерархических систем. Если в одноконтурных или многоконтурных, но одноуровневых системах вопрос выбора критериальной функции связан только со способом ее технологического обоснования, то для многоуровневых систем необходим выбор функции оценки для каждого уровня иерархии, причем смысл и содержание этих оценок, как правило, не совпадают между собой на различных уровнях. 2.4. Задача оптимизации состава смеси Задачи статической оптимизации и регулирования представляют собой как бы два непересекающихся множества со своим набором методов и средств решения. Однако необходима регулярная коррекция значения критерия оптимизации и настройка регулятора в зависимости от изменяющихся характеристик технологического процесса с дискретностью, 57 |
изменения в окружающей среде или самом процессе, которые происходят быстрее и имеют дело с более частыми, локальными изменениями. Все перечисленные особенности функционирования элементов иерархической системы управления указывают на то, что, работая в реальном масштабе времени, они должны вырабатывать координирующие воздействия с разной периодичностью в зависимости от нахождения на том или ином уровне иерархии. Это одна из самых существенных особенностей иерархических систем, отличающая их от традиционных систем регулирования, которая позволяет соединить в одной системе два, на первый взгляд, взаимоисключающих свойства: дискретности и непрерывности, объединяя в единой структуре классические модели реального масштаба времени с обратной связью и модели статической оптимизации линейного и динамического программирования. Необходимо указать еще на одну очень существенную особенность многоуровневых иерархических систем. Если в одноконтурных или многоконтурных, по одноуровневых системах вопрос выбора критериальной функции связан только со способом ее технологического обоснования, то для многоуровневых систем необходим выбор функции оценки для каждого уровня иерархии, причем смысл и содержание этих оценок, как правило, не совпадают между собой на различных уровнях. Можно выделить несколько типов иерархических структур [74]. 86 оптимизации, например, линейного или динамического программирования, статистической оптимизации и т.п. Аналитическое проектирование регулятора на второй стадии опирается на заданные качественные характеристики и предполагает оптимальное управление объектом в оперативном режиме. Задачи статической оптимизации и регулирования представляют собой как бы два непересекаюшихся множества со своим набором методов и средств решения. Однако, необходима регулярная коррекция значения критерия оптимизации и настройка регулятора в зависимости от изменяющихся характеристик технологического процесса с дискретностью, определяемой величиной отклонения результата действия процесса от его оптимального значения. Взаимосвязь подобных задач очевидна, но может быть реализована вполне органично только в многоуровневых иерархических моделях управления. Построение последних подчинено определенным закономерностям, свойственным иерархическим системам, классифицируемым по признаку «потенциальной эффективности», когда степень эффективности достижения заданного критерия находится в прямой зависимости от возможного разнообразия их структур, функциональных связей и управляющих воздействий. В этом смысле многоуровневые системы, как уже было показано, могут быть отнесены к одному из трех классов в зависимости от характера иерархического расположения и взаимодействия элементов: одноуровневым одноцелевым, одноуровневым многоцелевым и многоуровневым многоцелевым. Первый класс систем классические системы управления со своим локальным критерием, достижение оптимального значения которого реализуется в процессе оперативного регулирования. Как раз в этих системах величина задания формируется на основе предварительного решения задачи статической оптимизации. Второй класс систем характеризуется усложнением структуры управления, когда отдельные элементы технологической цепочки с качественными характеристиками, оптимизированными на первом уровне, 267 |