Труды КНЦ вып.29 (ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ вып. 3/2015(29))

Элементы УПМ Все алгоритмы УПМ имеют общие элементы, и для каждого элемента можно выбрать различные варианты, что дает основание для применения различных алгоритмов. Такими элементами являются [3-5]: - модель прогнозирования; - целевая функция; - закон управления. При этом модель прогнозирования является наиболее важной частью УПМ. Полный проект должен включать необходимые механизмы для получения оптимальной модели, которая должна быть достаточно полной, чтобы охватить все динамические характеристики процесса и рассчитать прогнозы, и одновременно интуитивно понятной, чтобы провести теоретический анализ. Использование модели процесса определяется необходимостью расчета прогнозируемого выхода в будущие моменты времени. Наиболее распространенными в практике промышленных предприятий являются модели импульсной характеристики конечной длительности КИХ или переходной характеристики. Это непараметрические модели, которые широко используются в промышленности. Преимущество таких моделей в том, что они показывают постоянную времени, опережения и запаздывания управляющего воздействия непосредственно на графиках процесса. Обзор принципов настройки УПМ Далее представлен обзор принципов настройки УПМ с точки зрения теории и практики. Обсуждаются основные шаги повышения произво­ дительности контроллеров. Настроечные параметры контроллеров обсуждаются исходя из формулировки закона управления. Существуют методы настройки вывода строки, в которой каждый параметр настраивается индивидуально, как указано ниже [6,7]: - горизонт прогнозирования; - горизонт управления; - горизонт модели; - взвешенные значения на выходах; - взвешенные значения скорости изменения входов; - взвешенные значения величины входов; - параметры опорной траектории; - ограничивающие параметры; - ковариационная матрица и коэффициент усиления фильтра Калмана. Первым шагом настройки является разработка точной модели процесса. Во всех структурах УПМ разработка адекватной модели существенно облегчает процедуру настройки. УПМ с жесткими ограничениями. Одним из преимуществ использования УПМ является то, что оно позволяет проводить операции близко к ограниче­ ниям по сравнению с обычными моделями управления, что ведет к более устойчивой работе. Часто эти ограничения связаны с прямыми затратами, нередко ценами на энергоносители. Например, на производственном 153