Управление производством на основе данных.

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Задача управления в системном анализе 6
1.1 Постановка задачи управления 6
1.2 Априорная информация 8
1.3 Адаптивные алгоритмы управления 9
1.4 Алгоритмы управления дискретно-непрерывными процессами 10
1.5 Алгоритм дуального управления 12
1.6 Неопределенность в данных 16
1.7 Использование алгоритмов управления в производстве 18
Выводы по первой главе 21
2 Непараметрические алгоритмы дуального управления 23
2.1 Постановка задачи дуального управления 23
2.1.1 Нахождение оптимальной стратегии для разомкнутой системы 24
2.2 Непараметрический алгоритм дуального управления 28
2.2.1 Математическое представление алгоритма дуального управления 30
2.2.2 Многомерный вариант 32
Выводы по второй главе 34
3 Численные исследования 36
3.1 Вычислительный эксперимент по управлению одномерным объектом 36
3.1.1 Линейный вид объекта 36
3.1.2 Нелинейный (алгебраический) вид объекта 39
3.1.3 Нелинейный (трансцендентный) вид объекта 42
Выводы по третьей главе 44
4 Программный модуль 45
4.1 Описание программного модуля на C# в Visual Studio 45
4.2 Описание программного модуля на Unity 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55

Весь текст будет доступен после покупки

Человек выполняет ежедневный труд, чтобы удовлетворить свои жизненные потребности. Работы и задачи имеют операции, которые делятся на рабочих и управляющие. Рабочие операции — это события, необходимые для совершения процесса, а механизация позволяет заменить человеческий труд в рабочих операциях.
Операции управления контролируют рабочие процессы, обеспечивая информацию о технологических операциях в нужное время, таких как температура, скорость и начало и конец операций. Процесс управления образуется путем объединения управляющих операций. Цель механизации - снять с человека тяжелый физический труд.
Однако, для того чтобы контролировать качество рабочих процессов, необходимо ввести систему управления, состоящую из управляющих операций, которые обеспечивают правильное выполнение технологических операций в нужное время. В этом случае, инженерные машины, управляющие операциями, называются автоматическими устройствами. Автоматизация операций управления, которая происходит при замещении человеческого труда, называется автоматизацией. В результате, все рабочие операции и операции управления выполняются автоматическими устройствами, которые образуют автоматические системы управления, состоящие из комбинации управляющих средств и объектов управления.
Изучение различных технологических и производственных процессов требует разработки моделей, которые могут быть использованы для управления в будущем. Управление сложными промышленными объектами тесно связано с задачей идентификации и анализа исследуемых процессов. Для эффективного управления и разработки систем необходимы два типа знаний: во-первых, специфические знания о конкретном процессе, его технологии, а во-вторых, знания о принципах и методах управления.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Постановка задачи управления

Теория управления является одной из ключевых научных дисциплин в современной технической науке. Она предоставляет фундаментальную теоретическую основу для изучения и проектирования автоматических и автоматизированных систем в различных областях техники и человеческой деятельности.
Бурное развитие компьютерных технологий и повышение уровня современного производства, приводят к усовершенствованию все более сложных технологических систем и автоматизации целых производственных комплексов, достижения низких затрат на производстве и повышения эффективности труда [3].
Хорошее протекание различных технологических и производственных процессов является следствием, когда те или иные значения, которые характеризуют эти процессы, удовлетворяют определенным условиям [4].
В автоматизированных системах управления обычно используется объект управления (ОУ) и управляющее устройство (УУ). Эта система позволяет осуществлять контроль и регулирование процессов путем взаимодействия между ОУ и УУ.
Существуют разные интерпретации задачи управления:
«задача состоит в том, чтобы управляющее устройство воздействовало на объект таким образом, чтобы был достигнут желаемый результат управления» [5];
«…задача поддержания постоянства или стабилизации управляемой величины. Наряду со стабилизацией управляемой величины часто возникает необходимость в ее изменении по заранее заданной программе либо по некоторому произвольному закону» [4].
Существует несколько вариаций управления:
принцип разомкнутого управления;
принцип обратной связи (ОС).








Рисунок 1 – Схема разомкнутого управления

На рисунке 1 представлена система управления с разомкнутым контуром, где u(t) обозначает управляющее воздействие на входе объекта, x(t) - выходное контролируемое воздействие объекта, а ?(t)– случайная помеха. Система на рисунке является разомкнутой, что означает, что результат не будет непосредственно влиять на входную переменную u(t) для достижения желаемого результата. Управляющий алгоритм определяется заранее и не контролируется текущим значением управляемой величины x(t). Один из наиболее распространенных принципов управления основывается на следующем.



Рисунок 2 – Схема управления с обратной связью

На рисунке 2 показана система с замкнутым контуром. Основная задача управляющего устройства в данной системе заключается в максимальном приближении значения x(t) к желаемому значению x^* (t). Другими словами, управляющее устройство преобразует отклонения контролируемой переменной в действия на орган управления. Качество контроля в этой системе зависит от точности измерения и сопоставления требуемого значения x^* (t) с текущими значениями управляемой переменной x(t).
Одним из важных аспектов в математической формулировке задач управления является предварительный уровень информации о объектах управления, которая обычно ограничена. Следовательно, сложности, связанные с предварительной информацией в даптивных системах, играют важную роль в теории управления автоматическими системами.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки