форум асутп
 На главную                       Здесь может быть Ваша реклама, подробнее...


 Наверх  |  Перейти к теме  |  Поиск  |  Вход  |  Дерево    
 Расчет точности контура управления
Автор: gazenkampf 
Дата:   24.03.08 09:37

Коллеги подскажите пожалуйста корректный способ расчета точности
контура управления.
Задача стоит следующая: известна точность каждого элемента контура
управления (датчик, канал аналогового ввода контроллера,
исполнительный механизм) необходимо обосновать что точность данного
контура управления не превышает определенного значения.
Если есть нормативная документация на данную тему то буду очень
признателен за ссылки на нее.

Заранее спасибо

Александр
инженер по автоматизации

------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Расчет точности контура управления
Автор: Александр Газенкампф 
Дата:   24.03.08 09:37

Коллеги подскажите пожалуйста корректный способ расчета точности
контура управления.
Задача стоит следующая: известна точность каждого элемента контура
управления (датчик, канал аналогового ввода контроллера, исполнительный
механизм) необходимо обосновать что точность данного контура управления
не превышает определенного значения.
Если есть нормативная документация на данную тему то буду очень
признателен за ссылки на нее.

Заранее спасибо

Александр
инженер по автоматизации

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Расчет точности контура управления
Автор: indian 
Дата:   24.03.08 13:28

Если речь одит о контуре, то есть о каком-то регуляторе с обратной связью то, независимо от того какой регулятор применяется, при наличии интеграла по ошибке, точность в установившемся режиме стремится к точности канала измерения. При отсутствии интегральной составляющей точность в установившемся режиме по модулю равна

(1 - К/(1 + K)) * 100%

Нормативной базы, насколько мне известно, нет. Видимо потому, что вряд ли наличие таковой возможно впринципе. Впрочем, может быть, было бы не плохо если бы скажем таковая была хотя бы в рудиментарном виде типа: для объектов таких-то применять только ругуляторы в переменных состояния, а для  таких-то только экстремальные регуляторы или фаззи.

А вообще, совет более практический такой - поищите в гугле это:"midranging".
Вполне возможно что вы решите имеющуюся техническую проблему быстрее в прикладном, чем бумажном виде.

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Расчет точности контура управления
Автор: Александр Газенкампф 
Дата:   25.03.08 09:07

indian, большое спасибо за информацию.
> Если речь одит о контуре, то есть о каком-то регуляторе с обратной связью
> то, независимо от того какой регулятор применяется, при наличии интеграла
> по ошибке, точность в установившемся режиме стремится к точности канала
> измерения. При отсутствии интегральной составляющей точность в
> установившемся режиме по модулю равна
>
> (1 - К/(1 + K)) * 100%
>
Вы не подскажите эта информация получена эмпирически или она как-то
подтверждается теорией?

Меня интересует вообще ситуация которая как мне кажеться сложилась на
рынке автоматизации, поставщики
решений с удовольствием демонстрируют яркие мнемосхемы и красивые
тренды, но про точность контура управления никто как правило не говорит.
Хотя допустим сложно представить например поставщика датчика которой
воздерживается от комментариев по поводу его точности.


------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Расчет точности контура управления
Автор: Киповец 
Дата:   25.03.08 09:33

Точность контура регулирования, это величина специфическая для каждого контура в отдельности. Перед каждым контуром, стоит своя задача. Еще надо иметь в виду что в подавлющем большинстве случаев, мы имеем дело с нелинейными системами.
Отсюда и происходит отсутствие нормативной базы на точнось регулирования. Во всяком случае я такой не видел.

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Расчет точности контура управления
Автор: d_miloserdov@xxxxxxx.xx 
Дата:   25.03.08 09:50

ИМХО, точность настройки контура- это на 99% практика, а остальное- теория. К тому же, точность меняется в зависимости от сезона (зима-лето) и наработки моточасов исполнительных механизмов.
Точно контур настроить можно как вручную, так и автоматом- это лишь вопрос времени и правильности подбора математики под конкретный процесс.
Да и то- лишь на время..
Так что одна голая терия здесь- неприменима в принципе. Тем более- нормативка. А что Вам ответит производитель системы? Он же не может ссылаться на Ваш конкретный процесс. Может только на практических примерах показать..а пример может (и будет) отличаться от вашего проекта.


> Меня интересует вообще ситуация которая как мне кажеться
> сложилась на рынке автоматизации, поставщики решений с
> удовольствием демонстрируют яркие мнемосхемы и красивые
> тренды, но про точность контура управления никто как правило
> не говорит.
> Хотя допустим сложно представить например поставщика датчика
> которой воздерживается от комментариев по поводу его точности.

------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re[2]: Расчет точности контура управления
Автор: zyubin@xxx.xxx.xx 
Дата:   25.03.08 11:08

Hello Киповец,

Просто не "точность" нужно искать, а "погрешность", тогда все встанет
на свои места... и ГОСТы нужные отыщутся.

Tuesday, March 25, 2008, 12:33:08 PM, you wrote:

К> Точность контура регулирования, это величина специфическая для каждого
К> контура в отдельности. Перед каждым контуром, стоит своя задача. Еще надо
К> иметь в виду что в подавлющем большинстве случаев, мы имеем дело с
К> нелинейными системами.
К> Отсюда и происходит отсутствие нормативной базы на точнось регулирования.
К> Во всяком случае я такой не видел.


--
Best regards,
 zyubin



------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Расчет точности контура управления
Автор: Киповец 
Дата:   25.03.08 11:25

Все равно никаких ГОСТов на эту тему невидел. Если что нибудь есть с удовольствием изучу.

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Расчет точности контура управления
Автор: Oleksii Filipov 
Дата:   25.03.08 11:55

Дима,

зачем же ещё усложнять? Почитай вон Расиела - путь Маккинси, там учат, как
надо упрощать, то бишь, по научному, структурировать.
Коллега спрашивает о методике расчёта совокупной точности контура, а не об
оценке его точности в конкретном техпроцессе. Так ещё доберёмся до учёта
вибраций, температурного дрифта из-за того, что рядом труба с паром
проходит, и т.д.
 Да с таким пессимистическим подходом, как у Тебя, вообще никакую
погрешность нельзя рассчитать априори. Давай сначала посчитаем, заложим в
ТЗ, а потом пусть бедные практики на местах дотягивают до расчётных
параметров :-) Ну, это в шутку, а если всерьёз - уважаемый Коллега, как я
понял, интересуется методикой сравнения оборудования различных
производителей. Это правильно, что компоненты контура могут давать лучшую
точность, но иметь меньшее время наработки на отказ, а в результате получим
ооочень точный контур, но неработающий. Ну, так это - предмет уже другого
расчёта, по функциональной надёжности, чего ж его сюда приплетать?

Всего наилучшего

Алексей

Так что одна голая терия здесь- неприменима в принципе. Тем более-
нормативка. А что Вам ответит производитель системы? Он же не может
ссылаться на Ваш конкретный процесс. Может только на практических примерах
показать..а пример может (и будет) отличаться от вашего проекта.

------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Расчет точности контура управления
Автор: d_miloserdov@xxxxxxx.xx 
Дата:   25.03.08 12:41

> зачем же ещё усложнять? Почитай вон Расиела - путь Маккинси,
> там учат, как надо упрощать, то бишь, по научному, структурировать.

Да это моя настольная книга :) Ну т.е. электронно- настольная :)

>  Да с таким пессимистическим подходом, как у Тебя, вообще
> никакую погрешность нельзя рассчитать априори. Давай сначала
> посчитаем, заложим в ТЗ, а потом пусть бедные практики на
> местах дотягивают до расчётных параметров :-)

Че-то я на практике ни одного подобного рассчета не видел никогда. Путь прост- приезжают пускачи и подбирают всякими методами нужные законы и коэффициенты.
И цель- добиться устойчивой работы установки. Дальше- проблемы сервиса- поддерживать устойчивость регуляторов в течение всего времени эксплуатации.

Ну, это в
> шутку, а если всерьёз - уважаемый Коллега, как я понял,
> интересуется методикой сравнения оборудования различных
> производителей. Это правильно, что компоненты контура могут
> давать лучшую точность, но иметь меньшее время наработки на
> отказ, а в результате получим ооочень точный контур, но
> неработающий. Ну, так это - предмет уже другого расчёта, по
> функциональной надёжности, чего ж его сюда приплетать?

Ну да, пока поймешь что нужно на самом деле...я понял так, что нужно сравнение софта а не железа.

------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Расчет точности контура управления
Автор: indian 
Дата:   25.03.08 13:37

Александр Газенкампф писал(а):

> Меня интересует вообще ситуация которая как мне кажеться сложилась на
> рынке автоматизации, поставщики
> решений с удовольствием демонстрируют яркие мнемосхемы и красивые
> тренды, но про точность контура управления никто как правило не говорит.
> Хотя допустим сложно представить например поставщика датчика которой
> воздерживается от комментариев по поводу его точности.

А, кажется я понял главное - Вы из комманды Заказчика, а не Исполнителя.
В принципе тогда для вас вообще всё просто. Закладываете в ТЗ требование к удвоенному среднеквадратическому отклонению интересующего вас параметра и, соответственно индикацию этого удвоенного среднеквадратического отклонения на панели оператора, и в архив. Наши исполнители конечно могут округлить при этом глаза, но буржуи, как правило, услышав "два-сигма" сразу всё понимают. Как исполнитель будет достигать это - не ваша забота.

А то что я писал ранее это для исполнителя.

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Расчет точности контура управления
Автор: Киповец 
Дата:   25.03.08 14:19

Вот интересный вопрос, как претенденты ответят на такой вопрос ТЗ. Мне кажется все хором скажут - ВЫПОЛНИМ. А дальше как в сказке про ишака и хана. Интересно побывать на обшуждении тендера.

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re[2]: Расчет точности контура управления
Автор: spbcnc@xxxxxx.xx 
Дата:   25.03.08 18:34

Что-та как-та неконкретна эта вопроса поставлена.

В   нашей  отрасли  (системы  ЧПУ  металлорежущих  станков)  расчетная
точность  обеспечивается всегда, если речь идет о статической точности
позиционирования,   т.е.  "электронной"  точности  (реальная  точность
механической  обработки  -  это  отдельный  вопрос, поскольку тут куча
нелинейных  механических  факторов, напрямую с процессом регулирования
не  связанных).  В динамике же точность зависит и от скорости движения
по  траектории и от сложности самой траектории. В простейших случаях -
движение  по  прямой  и  по кругу, точность легко считается и практика
довольно  реально  совпадает  с  расчетами.  Когда  не  совпадает    -
подстраиваем   слегка   коэффициенты  усиления  по  положению.  Иногда
используется   компенсация  нелинейностей  и  адаптация  коэффициентов
усиления.  В целом в двух-трехконтурных системах управления положением
точность  регулирования более или менее точно (для практических целей)
считается.

Строго   говоря,   точность   зависит  от  слишком  многих  физических
параметров,  чтобы  всерьез  говорить о расчете ошибок регулирования с
наперед  заданной  точностью.  На  мой  взгляд,  это  вопрос  на  100%
академический   интерес  представляет.  На  практике  расчет  точности
регулирования даже с погрешностью 20-50% вполне устраивает..

М. Виргилиев.

>
>> зачем же ещё усложнять? Почитай вон Расиела - путь Маккинси,
>> там учат, как надо упрощать, то бишь, по научному, структурировать.

> Да это моя настольная книга :) Ну т.е. электронно- настольная :)

>>  Да с таким пессимистическим подходом, как у Тебя, вообще
>> никакую погрешность нельзя рассчитать априори. Давай сначала
>> посчитаем, заложим в ТЗ, а потом пусть бедные практики на
>> местах дотягивают до расчётных параметров :-)

> Че-то я на практике ни одного подобного рассчета не видел никогда.
> Путь прост- приезжают пускачи и подбирают всякими методами нужные законы и коэффициенты.
> И цель- добиться устойчивой работы установки. Дальше- проблемы
> сервиса- поддерживать устойчивость регуляторов в течение всего времени эксплуатации.
>
> Ну, это в
>> шутку, а если всерьёз - уважаемый Коллега, как я понял,
>> интересуется методикой сравнения оборудования различных
>> производителей. Это правильно, что компоненты контура могут
>> давать лучшую точность, но иметь меньшее время наработки на
>> отказ, а в результате получим ооочень точный контур, но
>> неработающий. Ну, так это - предмет уже другого расчёта, по
>> функциональной надёжности, чего ж его сюда приплетать?

> Ну да, пока поймешь что нужно на самом деле...я понял так, что
> нужно сравнение софта а не железа.

> ------------------------------------

>


------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Расчет точности контура управления
Автор: gazenkampf 
Дата:   26.03.08 09:28

Всем большое спасибо за информацию. Прошу прощения у всех кого ввел в
заблуждение некорректной постановкой вопроса.
Попытаюсь исправиться.

Мне интересна методика оценки аппаратной составляющей погрешности
контура управления с целью проверки корректности выбора технических
средств для данного контура управления. Другими словами необходимо
убедиться что выбранные технические средства (например, датчик, модуль
ввода, модуль вывода, исполнительное устройство) позволят добиться
того, что бы погрешность контура управления не превысила значения
указанного в ТЗ (разумеется при адекватной реализации регулятора в ПО
ПЛК и его корректной настройке).
Правильно ли будет просуммировать погрешности аппаратных средств
входящих в контур и заявить что это аппаратная погрешность контура а
общая погрешность в свою очередь будет суммой аппаратной и
алгоритмической погрешностей?
В данном случае речь не идет о программном обеспечении (так как на
стадии проекта его как правило еще нет)

P.S. я на стороне Исполнителя
P.P.S. у кого-нибудь есть ссылка на это интригующее чтиво "Путь
Маккинси" ?

С уважением,

Александр


------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Re: Расчет точности контура управления
Автор: Oleksii Filipov 
Дата:   26.03.08 11:13

http://netzor.org/2007/06/14/itan-rasiel-metod-mckinsey-audio.html
 Regards!

Alex



------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Расчет точности контура управления
Автор: Борис Ноткин 
Дата:   27.03.08 08:10

Просуммировать эти погрешности, конечно, можно, но то что получится в итоге, скорее всего, по смыслу окажется "суммой метров и килограммов", поскольку влияние этих погрешностей на точность (качество) регулирования различно. Его (влияние) сложно (если вообще возможно) рассматривать в отрыве от замкнутой системы целиком, т.е. без учета ее компоновки, динамических характеристик объекта и регулятора. Поясню на примерах.
   Пусть в исполнительном устройстве есть люфт, при этом измерительный преобразователь структурно расположен до него (например, датчик регистрирует положение вала двигателя, который кинематически связан с исполнительным устройством через редуктор и какие-то другие механизмы). Величина такого люфта целиком войдет в итоговую погрешность системы. Если же датчик непосредственно регистрирует положение рабочего органа, но в системе по-прежнему есть люфт, то это может существенно затруднить работу регулятора, что, скорее всего, окажет негативное влияние на итоговую точность системы. Какой окажется степень этого негативного влияния - зависит от регулятора (здесь вносимая погрешность в некоторых динамических режимах может даже превышать величину люфта).
   Иная ситуация возникает при оценке влияния погрешности измерительных преобразователей и вообще шумов в каналах обратной связи. Здесь следует принимать в расчет не только абсолютную величину погрешности/помехи, но и ее частоту, а также закон распределения как некоторой случайной величины (описывать в категориях теории вероятностей). Если частота этой погрешности достаточно велика по отношению к постоянной времени объекта, то его (объект) можно рассматривать как фильтр, который при определенных условиях может вообще срезать весь этот шум. Иными словами, здесь положительное влияние оказывает сама инерционность объекта, и чем она выше, тем сильнее сглаживается высокочастотный дребезг на входе. Однако если распределение шума несимметрично (т.е. его среднее значение не равно нулю), то эта нефильтруемая несимметрия непосредственно отразится в виде погрешности системы. Результат фильтрации также зависит и от степени нелинейности системы. Чем она выше, тем выше  чувствительность системы к шумам в каналах обратной связи (при необходимости это можно доказать даже теоретически).
   Кроме того, проводя этот анализ нельзя игнорировать и общие требования к качественным показателям системы управления (кроме точности есть еще быстродействие, робастность и т.д.; к тому же и саму точность следует разделять на статическую и динамическую). Чем выше эти требования, тем, соответственно, и более высокие требования предъявляются к отдельным узлам системы.
Учесть даже перечисленные факторы (а это далеко не все) и решить поставленную задачу аналитически – весьма проблематично. Эту задачу целесообразно решать численно, т.е. путем численного моделирования синтезируемой системы с учетом всех погрешностей и ограничений.

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Расчет точности контура управления
Автор: indian 
Дата:   27.03.08 10:53

Киповец писал(а):

> Вот интересный вопрос, как претенденты ответят на такой вопрос ТЗ. Мне кажется
> все хором скажут - ВЫПОЛНИМ. А дальше как в сказке про ишака и хана.

Ну почему же, они обследуют объект, а потом только говорят выполним, НО нужно будет модернизировать ещё и этот узел... Иначе можем гарантировать только столько-то. И выполняют.

Но и ситуация про ишака и хана мне тоже знакома. Мы сейчас как раз находимся в такой ситуации касательно объекта введённого в эксплуатацию почти шесть лет назад. На объекте не пошел один узел, весьма кстати инновационный как и весь объект, но не принципиально важный с точки зрения функционирования объекта вцелом. Поэтому объект был принят с недоделками. Согласно договора наша сторона на основании этого недоплатила исполнителю 10%.

Поскольку объект входит в зону моей ответственность, я полгода изучал проблему и понял что скорее всего её всё-таки можно решить (с очень большой вероятностью). Работа была проделана огромная - одних только научных публикаций накопилось на сотню мегабайт, референсная модель в симулинке составлена, решена проблема записи сигналов непосредственно в контроллере чтоб минимизировать время выборки и соответственно проблема их последующего извлечения для обработки (речь о S7).

Но когда я заявил о своей готовности с минимальным бюджетом решить проблему (и то, бюджет понадобится только после валидации модели, то есть когда я смогу абсолютно уверенно сказать - да, это возможно), ответ был: "даже не думай"!

Почему? Потому что Исполнитель сможет отсудить при этом недоплаченные 10% , а это около $1000000, которые просто так взять негде - объект давным-давно принят в эксплуатацию. А то что Исполенитель об этом узнает это однозначно - у нас с ними сервисный договор от которого отказаться ещё страшнее.

Может и измениться что-нибудь, но только если или ишак сдохнет или хан помрёт.

И ещё один такой объект нарисовался - нет никакого желания что-то делать.

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re[2]: Расчет точности контура управления
Автор: spbcnc@xxxxxx.xx 
Дата:   27.03.08 16:34

Теоретически  правильно,  а  с практической точки зрения полный бред -
поскольку    численные    решения   имеют   смысл,   при   практически
вразумительных  статистических характеристиках погрешностей параметров
системы.  Если  статистические  характеристики  погрешностей  не имеют
сколько-нибудь существенных детерминистических составляющих, всем этим
численным методам грош цена.. Поэтому просто берем среднестатистические
значения  параметров  и считаем теоретическими методами, поскольку они
на порядок проще численных.

М. Виргилиев.

> Просуммировать эти погрешности, конечно, можно, но то что получится в
> итоге, скорее всего, по смыслу окажется "суммой метров и килограммов",
> поскольку влияние этих погрешностей на точность (качество) регулирования
> различно. Его (влияние) сложно (если вообще возможно) рассматривать в
> отрыве от замкнутой системы целиком, т.е. без учета ее компоновки,
> динамических характеристик объекта и регулятора. Поясню на примерах.
>    Пусть в исполнительном устройстве есть люфт, при этом измерительный
> преобразователь структурно расположен до него (например, датчик
> регистрирует положение вала двигателя, который кинематически связан с
> исполнительным устройством через редуктор и какие-то другие механизмы).
> Величина такого люфта целиком войдет в итоговую погрешность системы. Если
> же датчик непосредственно регистрирует положение рабочего органа, но в
> системе по-прежнему есть люфт, то это может существенно затруднить работу
> регулятора, что, скорее всего, окажет негативное влияние на итоговую
> точность системы. Какой окажется степень этого негативного влияния -
> зависит от регулятора (здесь вносимая погрешность в некоторых динамических
> режимах может даже превышать величину люфта).
>    Иная ситуация возникает при оценке влияния погрешности измерительных
> преобразователей и вообще шумов в каналах обратной связи. Здесь следует
> принимать в расчет не только абсолютную величину погрешности/помехи, но и
> ее частоту, а также закон распределения как некоторой случайной величины
> (описывать в категориях теории вероятностей). Если частота этой
> погрешности достаточно велика по отношению к постоянной времени объекта,
> то его (объект) можно рассматривать как фильтр, который при определенных
> условиях может вообще срезать весь этот шум. Иными словами, здесь
> положительное влияние оказывает сама инерционность объекта, и чем она
> выше, тем сильнее сглаживается высокочастотный дребезг на входе. Однако
> если распределение шума несимметрично (т.е. его среднее значение не равно
> нулю), то эта нефильтруемая несимметрия непосредственно отразится в виде
> погрешности системы. Результат фильтрации также зависит и от степени
> нелинейности системы. Чем она выше, тем выше  чувствительность системы к
> шумам в каналах обратной связи (при необходимости это можно доказать даже
> теоретически).
>    Кроме того, проводя этот анализ нельзя игнорировать и общие требования
> к качественным показателям системы управления (кроме точности есть еще
> быстродействие, робастность и т.д.; к тому же и саму точность следует
> разделять на статическую и динамическую). Чем выше эти требования, тем,
> соответственно, и более высокие требования предъявляются к отдельным узлам
> системы.
> Учесть даже перечисленные факторы (а это далеко не все) и решить
> поставленную задачу аналитически . весьма проблематично. Эту задачу
> целесообразно решать численно, т.е. путем численного моделирования
> синтезируемой системы с учетом всех погрешностей и ограничений.




------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Расчет точности контура управления
Автор: Oleksii Filipov 
Дата:   27.03.08 17:00

Уважаемый Индиан

кажется несколько странной интерпретация Вашим руководством обязательств по
контракту. Если Вы доработали систему собственными силами, чтобы подтянуть
её до проектных параметров, это не снимает с Поставщика ответственности за
невыполненные контрактные условия. В конце концов, Ваши затраты на доработку
(как непосредственно вложенные трудозатраты, так и ноу-хау), без сомнения,
превышают по стоимости сумму штрафных санкций; если бы это было не так, то
Поставщик мог реализовать систему в полном объёме с самого начала. Он
согласился на штрафные санкции именно потому, что за означенную сумму не был
в состоянии устранить недоделки.
Единственным камнем преткновения может быть необходимость согласования
модификации поставленной системы с Поставщиком; если он предоставит
обоснованные аргументы, почему разработанные Вами модификации нельзя
внедрить (например, это может повлечь использование поставленного
оборудования на режимах, выходящих за рамки проектных) - тогда внедрение
модификаций возможно только на Ваш собственный страх и риск, и может повлечь
аннуллирование гарантийных обязательств. Если же обоснованных
контраргументов не найдётся, то почему бы и нет?

Всего наилучшего

Алексей

------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Re[2]: Расчет точности контура управления
Автор: Борис Ноткин 
Дата:   27.03.08 20:56

То: М. Виргилиев.

> Поэтому просто берем среднестатистические значения  параметров  и считаем
> теоретическими методами, поскольку они на порядок проще численных.

Какими теоретическими методами??? Теорию в студию! Здесь нет и быть не может никакой теории. Ладно бы вы написали эмпирическими методами, обобщающими опыт поколений применительно к отдельно классу задач и способов их решения. Но глобально теоретическими?! Вы представляете себе теорию, которая охватила бы все многообразием систем и задач управления??? Да для одной и того же объекта и набора измерительной аппаратуры можно привести десятки реализаций САУ, точность которых будет отличаться на порядки (от неустойчивой в погоне за оптимальным быстродействием до очень-очень медленных, которым вообще все по барабану, лишь бы объект был устойчив и допускал такую стратегию управления).

> Если  статистические  характеристики  погрешностей  не имеют
> сколько-нибудь существенных детерминистических составляющих, всем этим
> численным методам грош цена...

Если вместо ядерного реактора брать описание машины для изготовления попкорна, то естественно, такому численному эксперименту грош цена... Но какова ценность применения "теоретических методов", полученных на базе "среднестатистических значений" для машины по изготовлению попкорна применительно к ядерному реактору??? Ведь именно это Вы предлагаете!!! В численный эксперимент я могу запихать то, что никакая теория не переварит. Пусть это будет не полный объем информации, но можно учесть все то, чем располагаем. Вы же предлагаете привести все задачи управления к единой среднестатистической форме.

> Поэтому просто берем среднестатистические значения  параметров  и считаем
> теоретическими методами, поскольку они на порядок проще численных.

С каких это пор теоретические методы стали проще численных??? Да это же полный бред (использую Вашу же терминологию).

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Расчет точности контура управления
Автор: Allar 
Дата:   28.03.08 08:08

ГОСТ 8.009

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Расчет точности контура управления
Автор: indian 
Дата:   28.03.08 09:41

Мне самому интерпретация обязательств по контракту кажется странной. Я бы даже сказал что градус лицемерия зашкаливает все мыслимые нормы приличия. То есть, исполнителем было заявлено, что наличие этой опции увеличивает производительность линии на 12% (могу ошибаться +/- 2%, так как это было до меня и текста того контракта у меня нет, а есть только текст контракта на новый объект который Q3-Q4 с.г. Но, насколько мне известно различия минимальны). А в контрате был пункт с таблицей процент достигнутой производительности - сумма последнего 10%-го платежа. При формальном подходе к цифрам получалось что отсутствие этой опции сразу опускает последний платёж до 0. Чем и воспользовались, но на самом деле снижение производительности почти нет, ну может процент какой, потому что узлы оборудования предназначенные для реализации опции всё-таки задействованы хоть и не реализуют её.

Производитель боролся за эти 10%, дорабатывал. И, я считаю что был очень-очень близок к цели, но видимо нехватило упорства. А упорство было по-истине героическое - они боролись четыре года. Но видимо всему есть предел...

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re[4]: Расчет точности контура управления
Автор: spbcnc@xxxxxx.xx 
Дата:   28.03.08 17:37

Прошу  прощения  за  неточность,  разумеется  имелись  в виду линейные
системы (с линейными возмущениями, если хотите).

Вы  наверное, доктор наук, а я, извините, инженер, соответственно мы к
этому  вопросу  подходим  с  разных  сторон.  Я  не  мыслю категориями
"многообразия задач управления", поскольку такого многообразия в своей
убогой  жизни  не  наблюдал.  На  кафедрах  люди иногда до оскорблений
доходят,  обсуждая  подобные вещи - сам видел. Единственные нелинейные
вещи  которые  я  видел  своими несчастными инженерскими глазами - это
системы  АРУ  и  АПЧ  в радиотехнике. И даже они считаются линейными в
режиме слежения.

Разумеется,  сказанное  мной не относится к системам с нелинейностями,
которыми   нельзя   пренебречь   (например,   там   где   нелинейность
принципиально влияет на устойчивость). Но такие системы обычно никто и
не  проектирует  или  их  всеми  силами  старается  свести к линейным.
Численные  методы  при  определенных  обстоятельствах  можно  и  нужно
использовать,  тем более, что Matlab легко доступен, а пользоваться им
не  учат  только  ленивых ). Что касается химии и других принципиально
нелинейных  процессов,  то  я  этим  не  занимаюсь  -  в принципиально
нелинейных  приложениях  вполне  возможно,  вообще  линейных  задач не
бывает  и вообще все надо считать численными методами. Тем не менее, в
обычной инженерной практике большинство задач проще считать линейными.
Прежде  всего потому, что процессы регулирования в промышленности, это
как   правило   регулируемый   электропривод,  а  также  регулирование
температуры.  И вообще, большинство промышленных регуляторов - это ПИД
регуляторы,  которыми  в  большинстве  случаев  все задачи и решаются.
Вообще,  требования  к  расчету  точности  регулирования, как правило,
настолько  невысоки,  что  можно считать любую систему линейной до тех
пор   пока,   на  практике  не  проявится,  опять  таки,  какой-нибудь
принципиальный  фактор,  например, все та же неустойчивость, вызванная
именно нелинейностью.

С другой стороны, при принципиально подходе выясняется, что в реальной
жизни  линейных  систем  вообще не существует и существовать не может,
вопрос лишь в точности вычислений, на худой конец, в конце концов сами
погрешности становятся нелинейными.

Спор  бессмысленный мы затеяли - это все равно что спорить, кто лучше:
человек,  в  совершенстве  владеющий  численными методами или искусный
инженер,  грамотно  сводящий  большую  часть задач к линейным. (Сталин
иногда  говорил  умные  вещи,  на  вопрос, какой уклон хуже, левый или
правый, он ответил, что оба хуже).

По  поводу  "десятков реализаций САУ" исписано море книг, особенно про
нелинейные   системы,   да  еще  любят  приплетать  что-нибудь  умное,
например,   стохастические   возмущения.  Поверьте  мне,  сразу  после
института  и  в  первые несколько лет после окончания я перечитал все,
что  только  мог  найти  по  нелинейным  системам и численным методам.
Ничего  из  всего этого мне в моей инженерной практике не пригодилось.
Только  не надо понимать все буквально - не пригодилось - это вовсе не
означает,  что  изучение  нелинейных  систем  было для меня совершенно
бесполезным, или что их изучать не нужно - как и численные методы. Все
что   я  хотел  сказать  -  в  инженерной  практике  следует  избегать
наращивания  порядка  сложности  без  серьезного повода. Использование
численных   методов,   к   сожалению,   помимо   чисто  вычислительных
сложностей,  подразумевает  построение  нестандартной  модели объекта,
поскольку  эта модель принципиально нелинейна (а иначе зачем численные
методы?),  задача  мгновенно  выпадает  из  разряда  тех, что может
решить средний инженер.

Но  мы,  увы, находимся на грешной на матушке земле и сейчас нам нужно
зарабатывать  деньги,  чтобы,  извините, не подохнуть с голоду в нашей
замечательной стране - родине нескольких поколений научных работников,
девяносто процентов из которых всегда были, мягко говоря малополезными
с  практической  точки зрения. Я точно знаю, что если стану предлагать
людям  направо  и  налево  нелинейные  системы  (которые, как правило,
только  этими  самыми замечательными численными методами и считаются),
то,  несомненно,  очень  быстро  подохну с голода. Разумеется, речь не
идет  о том, что можно смастерить на скорую руку, слегка покопавшись в
матлабовских тулбоксах.

Теория,  конечно,  полезная  штука, но для охоты на крокодилов вовсе не
требуется знать сколько у них ребер и какой энергетический баланс.
Зеленый - значит крокодил, жми на курок.

Еще  раз  повторяю  на  всякий  случай  -  говоря  "теоретические"   я
подразумевал лишь линейные системы, которые в большинстве случае имеют
простое  теоретическое  описание и, соответственно, легко считаются по
теоретическим  формулам.  Что  касается  теоретических решений, то для
большинства  реальных нелинейных систем их просто вообще не существует
или,  -  вы  правы,  их  крайне  сложно построить, Но с этим никто и не
спорит - вопрос давно решен и ответ знает каждый студент.

По  поводу  ядерных  реакторов  -  эта  та же самая физическая химия в
перемешку  химической  физикой  (вот  прекрасный  повод  придраться  к
словам),   я   даже   приблизительно  не  представляю  себе  характера
инженерной  практики в этой области. В реальной жизни, сколько у нас в
стране   инженеров-ядерщиков,  да  еще  имеющих  отношение  к  расчету
процессов  регулирования?  Даже  если  вы  имели  в виду такой широкий
спектр  приложений,  для  меня  это  -  что-то  вроде полетов на Марс,
извините за приземленное мышление.

Извините, студию покидаю - договора с заказчиками ждут.

М. Виргилиев.


> То: М. Виргилиев.



>> Поэтому просто берем среднестатистические значения  параметров  и
> считаем
>> теоретическими методами, поскольку они на порядок проще численных.

> Какими теоретическими методами??? Теорию в студию! Здесь нет и быть не
> может никакой теории. Ладно бы вы написали эмпирическими методами,
> обобщающими опыт поколений применительно к отдельно классу задач и
> способов их решения. Но глобально теоретическими?! Вы представляете себе
> теорию, которая охватила бы все многообразием систем и задач управления???
> Да для одной и того же объекта и набора измерительной аппаратуры можно
> привести десятки реализаций САУ, точность которых будет отличаться на
> порядки (от неустойчивой в погоне за оптимальным быстродействием до
> очень-очень медленных, которым вообще все по барабану, лишь бы объект был
> устойчив и допускал такую стратегию управления).

>> Если  статистические  характеристики  погрешностей  не имеют
>> сколько-нибудь существенных детерминистических составляющих, всем этим
>> численным методам грош цена...

> Если вместо ядерного реактора брать описание машины для изготовления
> попкорна, то естественно, такому численному эксперименту грош цена... Но
> какова ценность применения "теоретических методов", полученных на базе
> "среднестатистических значений" для машины по изготовлению попкорна
> применительно к ядерному реактору??? Ведь именно это Вы предлагаете!!! В
> численный эксперимент я могу запихать то, что никакая теория не переварит.
> Пусть это будет не полный объем информации, но можно учесть все то, чем
> располагаем. Вы же предлагаете привести все задачи управления к единой
> среднестатистической форме.

>> Поэтому просто берем среднестатистические значения  параметров  и
> считаем
>> теоретическими методами, поскольку они на порядок проще численных.

> С каких это пор теоретические методы стали проще численных??? Да это же
> полный бред (использую Вашу же терминологию).

> ----
> E-mail автора: boris_notkin@xxxx.xx
> (по данным регистрации на iprog..pp.ru/forum)


------------------------------------

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re[5]: Расчет точности контура управления
Автор: Борис Ноткин 
Дата:   31.03.08 10:30

> Вы  наверное, доктор наук...

Я кандидат, но будучи представителем "академического фронта" полностью разделяю Ваше мнение относительно того, что применение положений теории нелинейного управления в подавляющем большинстве практических задач - это ничем неоправданное усложнение, которое в ряде случаев может вообще привести к невозможности получения удовлетворительного решения. Здесь к месту будет цитата одного из классиков, которую я не устаю повторять: "Главное негативное влияние на практическое внедрение современной теории автоматического управления оказывает масса оторванных от практических потребностей и возможностей работ и даже направлений, интересных в математическом отношении, но бесплодных в отношении современных приложений". [Красовский А. А.]. Эта данность. Причем если прагматично подойти к проблеме, то становится понятно, что бороться с этой данностью не только бессмысленно, но и даже вредно. Например, теория оптимального управления это раздел МАТЕМАТИКИ, а не теории автоматического управления. Но если донести до математика реалии практических задач управления, то развитие этого направления просто прекратиться. Зачем это надо? Пусть развивается. Лично я для себя уже давно принял за правило условно делить теорию управления на "фундаментальную" и "прикладную". "Фундаментальная теория" дает ориентиры, т.е. устанавливает некоторые границы, за которые нельзя выйти даже теоретически. А "прикладная теория", в свою очередь, отвечает на вопрос как к этим границам приблизиться. Здесь следует отметить, что "фундаментальная" теория не значит нелинейная, впрочем, как и линейная теория, не синоним "прикладная".

Однако все вышеизложенное не имеет прямого отношения к теме топика. Вопрошающего интересует метод количественной оценки влияния точности отдельных элементов системы управления на ее точность в целом. Эти влияния в большинстве случаев оказываются нелинейными, безотносительно к линейности/нелинейности самого объекта управления. Например, дискретизация сигнала (или так называемый шум квантования; мат. реализация - отброс дробной части непрерывной величины); ограничение амплитуды сигнала управления (явно в вопросе этого элемента не было, но игнорировать его опасно); люфты и т.д. Попытка линеаризации этих элементов - это их игнорирование. Поэтому если их учитывать, то только как нелинейные элементы, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Причем еще раз хочу отметить, что решать эту задачу нужно комплексно, т.е. учитывать всю совокупность элементов системы управления целиком. Например, нелинейности, возникающие в связи с выходом амплитуды сигнала управления в зону насыщения. Проявление этой нелинейности зависит не только от желаемого быстродействия системы (как правило, чем выше быстродействие, тем выше амплитуда сигнала управления), но и от величины шума в каналах обратной связи и выбранного (потребного) закона управления, вернее от наличия у регулятора дифференцирующих свойств. Проведение численного эксперимента здесь не должно вызвать особых трудностей, поскольку характеристики исследуемых элементов системы, как правило, имеются в их технической документации, а высокая точность мат. описания самого объекта не требуется (конечно, чем она выше, тем лучше, но, скорее всего, удовлетворительных результатов можно будет достичь и при весьма приблизительном описании объекта: порядок, ориентировочные значения постоянных времени). Результатом численного эксперимента здесь являются не поиск коэффициентов регулятора, а исследование влияния отдельных элементов системы на ее точность.

В завершении терминологическая ремарка.

Численные методы – это понятие столь же широкое, как например, аналитические методы. Вот примеры всего лишь трех частных задач, решаемых численными методами (с пояснениями):
- реализация дифференцирования в цифровом ПИД-регуляторе (вычисление обратной разности);
- обучение искусственной нейронной сети (итерационная процедура численной минимизация некоторого функционала);
- моделирование в среде Matlab/Simulink (численное интегрирование).

В настоящем топике я пишу исключительно о численном моделировании нелинейных динамических систем, предполагая их простое моделирование, например, в среде Matlab/Simulink  (не путать с численными методами синтеза нелинейных законов управления).

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re[6]: Расчет точности контура управления
Автор: spbcnc@xxxxxx.xx 
Дата:   10.04.08 14:57

Здравствуйте, Борис

Рад, что вы верно меня поняли..
К сказанному вами мне почти нечего добавить.

> - обучение искусственной нейронной сети (итерационная процедура численной
> минимизация некоторого функционала);

К сожалению, у меня не было времени и повода глубоко вникать в
математические основы нейронных цепей в начале 90-х. Позднее я к этой
теме не обращался.

Процитированная фраза меня несколько удивила, поскольку, насколько мне
известно, главная проблема нейронных сетей - это слишком большое время
обучения  для  многих  приложений,  и,  насколько  я помню, отсутствие
критериев  сходимости  процедуры обучения для многих случаев. Не могли
бы  вы  дать ссылку на литературу, чтобы я мог несколько освежить свое
понимание текущего состояния дел в этой области.

С уважением,
Михаил.


Вы писали 31 марта 2008 г., 10:30:13:

>> Вы  наверное, доктор наук...

> Я кандидат, но будучи представителем "академического фронта" полностью
> разделяю Ваше мнение относительно того, что применение положений теории
> нелинейного управления в подавляющем большинстве практических задач - это
> ничем неоправданное усложнение, которое в ряде случаев может вообще
> привести к невозможности получения удовлетворительного решения. Здесь к
> месту будет цитата одного из классиков, которую я не устаю повторять:
> "Главное негативное влияние на практическое внедрение современной теории
> автоматического управления оказывает масса оторванных от практических
> потребностей и возможностей работ и даже направлений, интересных в
> математическом отношении, но бесплодных в отношении современных
> приложений". [Красовский А. А..]. Эта данность. Причем если прагматично
> подойти к проблеме, то становится понятно, что бороться с этой данностью
> не только бессмысленно, но и даже вредно. Например, теория оптимального
> управления это раздел МАТЕМАТИКИ, а не теории автоматического управления.
> Но если донести до математика реалии практических задач управления, то
> развитие этого направления просто прекратиться. Зачем это надо? Пусть
> развивается. Лично я для себя уже давно принял за правило условно делить
> теорию управления на "фундаментальную" и "прикладную". "Фундаментальная
> теория" дает ориентиры, т.е. устанавливает некоторые границы, за которые
> нельзя выйти даже теоретически. А "прикладная теория", в свою очередь,
> отвечает на вопрос как к этим границам приблизиться. Здесь следует
> отметить, что "фундаментальная" теория не значит нелинейная, впрочем, как
> и линейная теория, не синоним "прикладная".

> Однако все вышеизложенное не имеет прямого отношения к теме топика.
> Вопрошающего интересует метод количественной оценки влияния точности
> отдельных элементов системы управления на ее точность в целом. Эти влияния
> в большинстве случаев оказываются нелинейными, безотносительно к
> линейности/нелинейности самого объекта управления. Например, дискретизация
> сигнала (или так называемый шум квантования; мат. реализация - отброс
> дробной части непрерывной величины); ограничение амплитуды сигнала
> управления (явно в вопросе этого элемента не было, но игнорировать его
> опасно); люфты и т.д. Попытка линеаризации этих элементов - это их
> игнорирование. Поэтому если их учитывать, то только как нелинейные
> элементы, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Причем еще раз хочу
> отметить, что решать эту задачу нужно комплексно, т.е. учитывать всю
> совокупность элементов системы управления целиком. Например, нелинейности,
> возникающие в связи с выходом амплитуды сигнала управления в зону
> насыщения. Проявление этой нелинейности зависит не только от желаемого
> быстродействия системы (как правило, чем выше быстродействие, тем выше
> амплитуда сигнала управления), но и от величины шума в каналах обратной
> связи и выбранного (потребного) закона управления, вернее от наличия у
> регулятора дифференцирующих свойств. Проведение численного эксперимента
> здесь не должно вызвать особых трудностей, поскольку характеристики
> исследуемых элементов системы, как правило, имеются в их технической
> документации, а высокая точность мат. описания самого объекта не требуется
> (конечно, чем она выше, тем лучше, но, скорее всего, удовлетворительных
> результатов можно будет достичь и при весьма приблизительном описании
> объекта: порядок, ориентировочные значения постоянных времени).
> Результатом численного эксперимента здесь являются не поиск коэффициентов
> регулятора, а исследование влияния отдельных элементов системы на ее
> точность.

> В завершении терминологическая ремарка.

> Численные методы . это понятие столь же широкое, как например,
> аналитические методы. Вот примеры всего лишь трех частных задач, решаемых
> численными методами (с пояснениями):
> - реализация дифференцирования в цифровом ПИД-регуляторе (вычисление
> обратной разности);
> - обучение искусственной нейронной сети (итерационная процедура численной
> минимизация некоторого функционала);
> - моделирование в среде Matlab/Simulink (численное интегрирование).

> В настоящем топике я пишу исключительно о численном моделировании
> нелинейных динамических систем, предполагая их простое моделирование,
> например, в среде Matlab/Simulink  (не путать с численными методами
> синтеза нелинейных законов управления).

> ----
> E-mail автора: boris_notkin@xxxx.xx
> (по данным регистрации на iprog..pp.ru/forum)

Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 Список форумов    


 Список форумов  |  Нужен логин? Регистрируйтесь здесь 
 Логин пользователя
 Имя пользователя:
 Пароль:
 Помнить пароль:
   
 Забыли ваш пароль?
Введите имя пользователя или e-mail, и новый пароль будет послан на email, указанный в вашем профиле.

Рейтинг@Mail.ru