RU1781670C - System of adaptive control over production process - Google Patents

System of adaptive control over production process

Info

Publication number
RU1781670C
RU1781670C SU894769955A SU4769955A RU1781670C RU 1781670 C RU1781670 C RU 1781670C SU 894769955 A SU894769955 A SU 894769955A SU 4769955 A SU4769955 A SU 4769955A RU 1781670 C RU1781670 C RU 1781670C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
block
control
outputs
signals
Prior art date
Application number
SU894769955A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марина Львовна Аншина
Борис Викторович Дашевский
Елена Васильевна Казанцева
Вадим Сергеевич Красильников
Original Assignee
Научно-Производственное Объединение "Черметавтоматика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Производственное Объединение "Черметавтоматика" filed Critical Научно-Производственное Объединение "Черметавтоматика"
Priority to SU894769955A priority Critical patent/RU1781670C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1781670C publication Critical patent/RU1781670C/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к системам управлени  технологическими процессами и может быть использовано дл  адаптивного управлени  технологическими процессами в услови х наличи  неизмер емых неуправл емых входов объекта, существенно вли ющих на критерий управлени . Целью изобретени   вл етс  повышение качества управлени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в систему, содержащую объект управлени , последовательно соединенные блок формировани  корректирующих воздействий , блок формировани  управл ющих воздействий и блок исполнительных механизмов, а также блоки измерени  показателей качества и сигналов управл емых и неуправл емых входов, введены блок классификации наблюдений, входы которого соединены с блоками измерени  показателей качества, сигналов управл емых и неуправл емых входов и с задатчиком классов, и блок определени  оптимальных управл ющих воздействий, входы которого соединены с блоком классификации наблюдений, блоками измерени  показателей качества и измерени  сигналов управл емых входов и с задатчиком режимов, выход блока определени  оптимальных управл ющих воздействий соединен с входами блока формировани  корректирующих воздействий и блока формировани  управл ющих воздействий.3 ил. (Л СThe invention relates to process control systems and can be used for adaptive control of technological processes in the presence of unmeasured uncontrolled inputs of an object that significantly affect the control criterion. The aim of the invention is to improve the quality of control. This goal is achieved by the fact that in the system containing the control object, sequentially connected a block for generating corrective actions, a block for generating control actions and a block for actuators, as well as blocks for measuring quality indicators and signals of controlled and uncontrolled inputs, a block for classifying observations is introduced, the inputs of which are connected to blocks for measuring quality indicators, signals of controlled and uncontrolled inputs and with a class master, and a block for determining optimal controls constituent influences the inputs of which are connected to the block classification observations measuring unit and measuring the quality metrics signals actuated inputs and mode setting device, the output unit for determining the optimum steering effects connected with the inputs forming unit and corrective action forming unit actuating vozdeystviy.3 yl. (L C

Description

Изобретение относитс  к системам управлени  технологическими процессами и может быть использовано дл  адаптивного управлени  технологическими процессами в услови х наличи  неизмер емых неуправл емых входов объекта, существенно вли ющих на качество управлени . При этом регулирование отдельных переменных технологического процесса осуществл етс  локальными регулирующими устройствами.The invention relates to process control systems and can be used for adaptive control of technological processes in the presence of unmeasured uncontrolled inputs of an object that significantly affect the quality of control. In this case, the control of individual process variables is carried out by local control devices.

Примером таких объектов могут быть, например, металлургические агрегаты: прокатные станы, сталеплавильные и доменные печи. Такие объекты часто имеют неизмер емые неуправл емые входы т.е. такие входы , сигналы которых недоступны дл An example of such objects can be, for example, metallurgical units: rolling mills, steelmaking and blast furnaces. Such objects often have unmeasured uncontrolled inputs i.e. inputs whose signals are not available for

пр мого управлени  и не поддаютс  непосредственному измерению. Например, дл  объекта - непрерывного широкополосного стана гор чей прокатки полос неуправл е- мым неизмер емым входом в числе других  вл етс  температура сл ба и ее объемное распределение. Эта температура определ етс  конструкцией и режимом работы нагревательных устройств, физико-химическими свойствами и размерами сл ба и может быть оценена лишь грубыми косвенными методами, т.к. сл бы покрыты толстым слоем окалины и разогреты неравномерно по объему. В то же врем  температура сл ба оказывает значительное вли ние на ход прокатки и ее результаты - достижение заvjdirectly controlled and not directly measurable. For example, for an object - a continuous broadband hot strip mill - an uncontrolled unmeasured input, among others, is the slab temperature and its volume distribution. This temperature is determined by the design and mode of operation of the heating devices, physicochemical properties and the dimensions of the slab and can only be estimated by crude indirect methods, since they should be covered with a thick layer of scale and heated unevenly in volume. At the same time, the slab temperature has a significant effect on the rolling process and its results - achievement of vvj

0000

--

ON VION VI

ОABOUT

данных размеров проката и его физические свойства. Число классов неизмер емого неуправл емого входа может определ тьс , например, числом нагревательных устройств с различной конфигурацией или режимом , количеством рабочих-операторов этих устройств с разной личной манерой управлени  процессом нагрева, и т.п.given sizes of rolled metal and its physical properties. The number of classes of an unmeasured uncontrolled input can be determined, for example, by the number of heating devices with different configurations or modes, the number of operator workers of these devices with different personal manner of controlling the heating process, and the like.

Известна система адаптивного управлени , содержаща  последовательносоеди- ненныеблокформировани Known adaptive control system containing sequentially connected block forming

корректирующих воздействий, блок формировани  управл ющих воздействий и объект управлени , Недостатком этой системы  вл етс  невысокое качество управлени , т.к. при определении оптимальных управл ющих воздействий не учитывались ни значени  сигналов неуправл емых входов объекта управлени , ни вли ние неизмер емых входов объекта управлени .corrective actions, the block forming the control actions and the control object. The disadvantage of this system is the low quality of control, because When determining the optimal control actions, neither the values of the signals of the uncontrolled inputs of the control object nor the influence of the unmeasured inputs of the control object were taken into account.

Известно устройство дл  адаптивного управлени  технологическим процессом, прин тое нами в качестве прототипа, содержащее последовательно соединенные блок формировани  корректирующих воздействий , блок формировани  управл ющих воздействий , блок исполнительных механизмов и объект управлени , а также блок измерени  сигналов управл емых входов , блок измерени  сигналов неуправл емых входов и блок измерени  показателей качес тва, причем, входы блока измерени  сигналов управл емых входов и блока измерени  сигналов неуправл емых входов соединены с соответствующими входами объекта управлени , а входы блока измерени  показателей качества соединены с выходами объекта управлени .A device for adaptive process control, which we have adopted as a prototype, comprising series-connected corrective actions generating unit, control actions generating unit, actuators and control objects, as well as controlled inputs signals measuring unit, uncontrolled signals measuring unit inputs and a unit for measuring quality indicators, moreover, the inputs of the unit for measuring signals of controlled inputs and the unit for measuring signals of unmanaged inputs in are connected to the corresponding inputs of the control object, and the inputs of the unit for measuring quality indicators are connected to the outputs of the control object.

Недостатком этого устройства  вл етс  невысокое качество управлени , поскольку выбор управл ющих воздействий осуществл етс  без учета вли ни  неизмер емых входов объекта управлени , которые оказывают существенное вли ние на оптимальные значени  управл емых переменных.The disadvantage of this device is the low quality of control, since the choice of control actions is carried out without taking into account the influence of unmeasured inputs of the control object, which significantly affect the optimal values of the controlled variables.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества управлени  технологическим процессом.The aim of the invention is to improve the quality of process control.

Цель достигаетс  за счет того,что в систему адаптивного управлени  технологическим процессом, содержащую последовательно соединенные блок формировани  корректирующих воздействий, блок формировани  управл ющих воздействий и блок исполнительных механизмов, выходы которого подключены к входам блока измерени  сигналов управл емых входов и к упрал емым входам объекта управлени , неуправл емые входы объекта управлени  соединены с входами блока измерени  сигналов неуправл емых входов, а выходы объекта упралвени  соединены с входами блока измерени  показателей качества, введен блок классификации наблюдений, перва The goal is achieved due to the fact that in the adaptive process control system comprising sequentially connected corrective actions generating unit, control actions generating unit and actuator unit, the outputs of which are connected to the inputs of the measurement unit of the signals of the controlled inputs and to the controlled inputs of the control object , unmanaged inputs of the control object are connected to the inputs of the measuring unit of signals of uncontrolled inputs, and the outputs of the control object are connected to the inputs block for measuring quality indicators, a block for classifying observations was introduced, the first

группа информационных входов которого соединена с выходами блока измерени  сигналов управл емых входов, втора  группа информационных входов блока классификации наблюдений соединена с выходами бло0 ка измерени  сигналов неуправл емых входов, треть  группа информационных входов блока классификации наблюдений соединена с выходами блока измерени  показателей качества, и блок определени  оп5 тимальных управл ющих воздействий, информационный вход которого соединен с выходом блока классификации наблюдений , перва  группа информационных входов - с выходами блока измерени a group of information inputs of which is connected to the outputs of the measurement unit of the signals of the controlled inputs, a second group of information inputs of the measurement block of the observations of the inputs is connected to the outputs of the measurement unit of the signals of uncontrolled inputs, a third group of information inputs of the block of measurement of the observations of the inputs is connected to the outputs of the block of measurement of quality indicators, and a determination unit 5 optimal control actions, the information input of which is connected to the output of the observation classification block, the first group of information s inputs - outputs of the measurement unit with

0 показателей качества, втора  группа информационных входов - с выходами блока измерени  сигналов управл емых входов, выход блока определени  оптимальных управл ющих воздействий подключен к вхо5 дам блока формировани  корректирующих воздействий и ко вторым входам блока формировани  управл ющих воздействий, а также задатчик классов и задатчик режимов, выходы которых соединены соответственно0 quality indicators, the second group of information inputs - with the outputs of the unit for measuring the signals of the controlled inputs, the output of the unit for determining the optimal control actions is connected to the inputs of the block for generating corrective actions and to the second inputs of the block for forming control actions, as well as the class selector and mode dial the outputs of which are connected respectively

0 с входами задани  блока классификации наблюдений и блока определени  оптимальных управл ющих воздействий, при этом объект управлени  имеет неизмер емые входы р классов,0 with the inputs of the task of the classification block for observations and the block for determining the optimal control actions, while the control object has unmeasured inputs of p classes,

5 Одновременно блок классификации наблюдений содержит узлы, состо щие из первого сумматора и цепочек из второго сумматора и первого множительного эле мента, два входа которого соединены с вы5 At the same time, the classification block of observations contains nodes consisting of the first adder and chains of the second adder and the first multiplier, the two inputs of which are connected to

0 ходом второго сумматора, выходы первых множительных элементов  вл ютс  выходами цепочек и подключены к входам первого сумматора, число цепочек в каждом узле равно сумме числа управл емых входов, не5 управл емых входов и выходов блока измерени  показателей качества, число узлов равно числу р классов неизмер емых входов объекта управлени , первые входы соответствующих вторых сумматоров каждого узла0 by the course of the second adder, the outputs of the first multiplier elements are the outputs of the chains and are connected to the inputs of the first adder, the number of chains in each node is equal to the sum of the number of controlled inputs, uncontrolled inputs and outputs of the block for measuring quality indicators, the number of nodes is equal to the number p of classes of non-dimensions inputs of the control object, the first inputs of the corresponding second adders of each node

0 объединены и образуют соответственно первую, вторую и третью грпуппу информационных входов блока классификации наблюдений , вторые входы вторых сумматоров всех узлов  вл ютс  входами0 are combined and form, respectively, the first, second and third group of information inputs of the observation classification block, the second inputs of the second adders of all nodes are inputs

5 задани  блока классификации наблюдений, выход каждого первого сумматора соединен с первыми входами первых элементов сравнени , число которых на каждый сумматор на единицу меньше числа узлов, и со вторыми входами других первых элементов сравнени , число которых также на единицу меньше числа узлов, причем, первые входы каждого из этих других первых элементов сравнени  подключены соответственно к выходам всех других первых сумматоров, общее число первых элементов сравнени  равно удвоенному числу сочетаний из числа узлов по два, выходы первых элементов сравнени , первые входы которых соединены с одним и тем же первым сумматором, подключены к входам элементов И, число элементов И равно числу узлов, выходы элементов И подключены к входам шифратора, выход которого  вл етс  выходом блока классификации наблюдений.5 of the task of the classification block of observations, the output of each first adder is connected to the first inputs of the first comparison elements, the number of which for each adder is one less than the number of nodes, and to the second inputs of the other first comparison elements, the number of which is also one less than the number of nodes, the first the inputs of each of these other first elements of comparison are connected respectively to the outputs of all the other first adders, the total number of first elements of comparison is equal to twice the number of combinations of the number of nodes in two, outputs ervyh comparing elements, first inputs of which are connected to the same first adder connected to inputs of AND gates, the number of AND gates equal to the number of nodes, elements, and outputs connected to inputs of an encoder, whose output is the output of the classification of observations.

Кроме того, блок определени  оптимальных управл ющих воздействий содержит вторые множительные элементы, число которых равно числу выходов блока измерени  показателей качества, первые входы вторых множительных элементов образуют первую группу информационных входов блока определени  оптимальных управл ющих воздействий, вторые вхбды вторых множительных элементов  вл ютс  входами задани  блока определени  оптимальных управл ющих воздействий, выходы вторых множительных элементов соединены с входом третьего сумматора, -а также запоминающее устройство, адресный вход которого  вл етс  информационным входом блока определени  оптимальных управ- л ющих воздействий, выход третьего сумматора подключен к первому входу второго элемента сравнени  и к первому информационному входу запоминающего устройства, первый информационный выход запоминающего устройства соединен со вторым входом второго элемента сравнени , выход второго элемента сравнени  со- единен с входом элемета НЕ и с управл ющими входами первой группы элементов ЗАПРЕТ, информационные входы которых образуют вторую группу информационных входов блока определени  оптимальных управл ющих воздействий, выход элемента НЕ соединен с управл ющим входом запоминающего устройства и с управл ющими входами второй группы элементов ЗАПРЕТ, информационные входы которых соединены со вторыми информационными выходами запоминающего устройства, выходы первой группы элементов ЗАПРЕТ соединены со вторыми информационными входами запоминающего устройства и с первым входом группы элементов ИЛИ, вторые входы группы элементов ИЛИ соединены с выходами второй группы элементов ЗАПРЕТ, выходы группы элементов ИЛИ  вл ютс  выходами блокаIn addition, the block for determining the optimal control actions contains second multiplier elements, the number of which is equal to the number of outputs of the block for measuring quality indicators, the first inputs of the second multiplier elements form the first group of information inputs of the block for determining the optimal control actions, the second inputs of the second multiplier elements are job inputs unit for determining the optimal control actions, the outputs of the second multiplying elements are connected to the input of the third adder, and also the omitting device, the address input of which is the information input of the optimal control action determining unit, the output of the third adder is connected to the first input of the second comparison element and to the first information input of the storage device, the first information output of the storage device is connected to the second input of the second comparison element. the output of the second comparison element is connected to the input of the element NOT and to the control inputs of the first group of elements BAN, the information inputs of which are cosiness is the second group of information inputs of the block for determining the optimal control actions, the output of the element is NOT connected to the control input of the storage device and to the control inputs of the second group of BAN elements, the information inputs of which are connected to the second information outputs of the storage device, the outputs of the first group of BAN elements are connected to the second information inputs of the storage device and with the first input of the group of OR elements, the second inputs of the group of OR elements are connected to the outputs the second group of elements is FORBID, the outputs of the group of elements OR are outputs of the block

определени  оптимальных управл ющих воздействий, число элементов ЗАПРЕТ первой группы равно числу элементов ЗАПРЕТ второй группы, а также равно числу элемен- тов ИЛИ и равно числу управл емых входов объекта управлени .to determine the optimal control actions, the number of the BAN elements of the first group is equal to the number of BAN elements of the second group, and is equal to the number of OR elements and equal to the number of controlled inputs of the control object.

Введение в систему блока классификации наблюдений и блока определени  оптимальных управл ющих воздействий, аIntroduction to the system of the classification block for observations and the block for determining the optimal control actions, and

также задатчика классов и задатчика режимов позвол ет повысить качество управлени  за счет раздельного определени  оптимальных управл ющих воздействий по классам наблюдаемых величин, причемAlso, the class setter and mode setter can improve the quality of control by separately determining the optimal control actions from the classes of observed quantities, moreover

класс объедин ет наблюдени , соответствующие близким значени м совокупности параметров неизмер емых входов объекта управлени , оценка близости параметров осуществл етс  блоком классификации наблюдений .the class combines observations corresponding to close values of the set of parameters of unmeasured inputs of the control object; the proximity of parameters is estimated by the classification block of observations.

Предложенна  система управлени  инвариантна к системе уравнений, описывающих объект управлени , поскольку функционирование системы управлени The proposed control system is invariant to the system of equations describing the control object, since the functioning of the control system

описываетс  не системой уравнений, описывающих объект управлени , а выбранным при проектировании системы разбиением наблюдений на классы и критерием управлени . Система обеспечивает управлениеis described not by the system of equations describing the control object, but by the division of observations into classes and the control criterion selected during the design of the system. The system provides control

объектом в соответствии с выбранным критерием управлени  (целевой функцией от показателей качества объекта управлени ) так, что управл ющие воздействи  на следующий временной интервал, выбор которыхobject in accordance with the selected control criterion (objective function of the quality indicators of the control object) so that the control actions on the next time interval, the choice of which

осуществл етс  в блоке 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий, всегда обеспечивают минимальное значение целевой функции среди конечного числа допустимых управл ющих воздействий на текущем временном интервале. Направление изменени  управл ющих воздействий - улучшение критери  управлени . Система управлени  с использованием предлагаемого технического решени  обладает выгодно отличающими ее свойствами: управление в ней осуществл етс  с учетом не только действующих на объект неуправл емых воздействий, но и ненаблюдаемых факторов, не тер   при этом свойств динамичности , адаптивности и устойчивости.carried out in the block 6 for determining the optimal control actions, they always provide the minimum value of the objective function among a finite number of admissible control actions in the current time interval. The direction of change of control actions is an improvement in the control criteria. The control system using the proposed technical solution has its distinguishing features: control in it is carried out taking into account not only uncontrollable influences acting on the object, but also unobservable factors, while not losing the properties of dynamism, adaptability and stability.

Устойчивость системы, понима  под этим термином ограниченность приращени  управл ющих воздействий при ограни- ченном изменении входных данных (см. /10/, стр. 12), обеспечиваетс  тем, что при изменени х входных переменных, ограниченных одним классом, управл ющие воздействи  гарантированно выбираютс  из одного и того же класса в услови х действи The stability of the system, meaning by this term the limited increment of control actions with a limited change in the input data (see / 10 /, p. 12), is ensured by the fact that when the input variables are limited to one class, the control actions are guaranteed to be selected from the same class under action

одного и того же критери  управлени  и, следовательно, ограничены размерами класса.the same control criteria and, therefore, are limited by the size of the class.

Динамичность управлени  следует из учета временных изменений векторов неуправл емых переменных, управл емых пере- менных, показателей качества и принадлежности совокупности п-эременных классам.The dynamism of control follows from the consideration of temporary changes in the vectors of uncontrollable variables, controlled variables, quality indicators, and membership of the set of n-eremennial classes.

Адаптивность управлени  обеспечиваетс  изменением вектора принадлежности классам в темпе с изменени ми всех наблюдаемых и ненаблюдаемых входных величин. На фиг. 1 приведена блок-схема системы; на фиг. 2 - блок-схема блока классификации наблюдений; на фиг. 3 - блок-схема блока определени  оптимальных управл ющих воздействий.Adaptability of control is provided by changing the class membership vector at a pace with changes in all observed and unobserved input quantities. In FIG. 1 shows a block diagram of a system; in FIG. 2 is a block diagram of a case classification unit; in FIG. 3 is a block diagram of a block for determining optimal control actions.

Система (фиг. 1) содержит объект управлени  1cm управл емыми входами, п неуправл емыми входами, неизмер емыми входами р классов, бло к 2 измерени  сигналов неуправл емых входов, блок 3 измерени  сигналов управл емых входов, блок 4 измерени  показателей качества с k выходами , блок 5 классификации наблюдений, блок 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий, блок 7 формировани  корректирующих воздействий, блок 8 формировани  управл ющих воздействий, блок 9 исполнительных механизмов, задатчик классов 10 и задатчик режимов 11.The system (Fig. 1) contains a control object 1cm controlled inputs, n uncontrolled inputs, unmeasured inputs of p classes, 2 measurements of signals of uncontrolled inputs, block 3 measurements of signals of controlled inputs, block 4 of measurement of quality indicators with k outputs , block 5 for classifying observations, block 6 for determining optimal control actions, block 7 for generating corrective actions, block 8 for forming control actions, block 9 for actuators, master of classes 10 and master of modes 11.

Неуправл емые п входов объекта управлени  1 соединены с п входами блок. 2 измерени  сигналов неуправл емых входов , выходы объекта управлени  1 подключены к входам блока 4 измерени  показателей качества, m выходов блока 3 измерени  сигналов управл емых входов соединены с первой группой информационных входов блока 5 классификации наблюдений , втора  группа информационных входов блока 5 классификации наблюдений соединена с п выходами блока 2 измерени  сигналов неуправл емых входов, а треть  группа информационных входов блока 5 классификации наблюдений соединена с k выходами блока 4 измерени  показателей качества, при этом p«(m+n+k) входов задани  блока 5 классификации наблюдений соединены с выходами задатчика классов 10, а выход блока 5 классификации наблюдений соединен с информационным входом блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий. Задатчик режимов 11 своими k выходами соединен с соответствующими k входами задани  блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий, перва  группа информационных входов которого соединена с k выходами блока 4 измерени Uncontrolled n inputs of control object 1 are connected to n inputs of the block. 2 measurements of signals of unmanaged inputs, outputs of control object 1 are connected to the inputs of block 4 for measuring quality indicators, m outputs of block 3 for measuring signals of controlled inputs are connected to the first group of information inputs of block 5 of the classification of observations, the second group of information inputs of block 5 of the observation classification is connected to the outputs of the block 2 of measuring signals of uncontrolled inputs, and the third group of information inputs of the block 5 of the classification of observations is connected to the k outputs of the block 4 of measuring indicators of quality va, wherein p «(m + n + k) input specifying the classification unit 5 connected to the outputs of observations classes setpoint 10, and an output unit 5 connected to the labeling of observation data input unit 6 for determining the optimum steering effects. The mode dial 11 is connected by its k outputs to the corresponding k inputs of the reference unit 6 for determining the optimal control actions, the first group of information inputs of which are connected to the k outputs of the measurement unit 4

показателей качества, а треть  группа информационных входов (т входов) с т выходами блока 3 измерени  сигналов управл емых входов т выходов блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий подключены к m входам блока 7 формировани  корректирующих воздействий и к m вторым входам блока-8 формировани  управл ющих воздействий, при этомquality indicators, and a third group of information inputs (t inputs) with t outputs of the unit 3 for measuring signals of the controlled inputs and outputs of the unit 6 for determining the optimal control actions are connected to m inputs of the unit 7 for generating corrective actions and to m second inputs of the unit-8 for forming control impacts, while

0 m первых входов блока 8 формировани  управл ющих воздействий соединены с m выходами блока 7 формировани  корректирующих воздействий, a m выходов блока 8 формировани  управл ющих воз5 действий соединены с соответствующими m входами блока 9 исполнительных механизмов , m выходов блока 9 исполнительных механизмов подключены к m управл емым входам объекта управлени  1 и к m входам0 m first inputs of the control action generating unit 8 are connected to m outputs of the corrective action generating unit 7, am outputs of the control action generating unit 8 are connected to the corresponding m inputs of the actuator unit 9, m outputs of the actuator unit 9 are connected to m controlled inputs of control object 1 and to m inputs

0 блока 3 измерени  сигналов управл емых входов,0 block 3 measurement of signals of controlled inputs,

Объект управлени  представл ет собой, например, непрерывный широкополосный стан гор чей прокатки стальных полос, Ко5 личество классов р зависит от ненаблюдаемых факторов, действующих на объект управлени , и равно числуо различных комбинаций из всех возможных качественных значений этих факторов. Количество клас0 сов определ етс , исход  из особенностей конкретного объекта управлени , на стадии предварительной разработки системы.The control object is, for example, a continuous broadband hot-rolling mill for steel strips. The number of classes p depends on the unobservable factors acting on the control object and is equal to the number of different combinations of all possible qualitative values of these factors. The number of classes is determined based on the characteristics of a particular control object at the stage of preliminary development of the system.

Дл  объекта управлени  - непрерывного широкополосного стана гор чей прокат5 ки - можно привести следующий упрощенный набор входных и выходных переменных:For the control object — a continuous broadband hot rolling mill — the following simplified set of input and output variables can be given:

управл емые входы (два): вертикальные и горизонтальные обжати  заготовки (илиcontrolled inputs (two): vertical and horizontal compression of the workpiece (or

0 отклонени  этих обжатий от какой-либо базы );0 deviations of these reductions from any base);

неуправл емый вход (один): толщина заготовки (или ее отклонение от заданной, от какой-либо базы и т.п.);uncontrolled input (one): the thickness of the workpiece (or its deviation from the set, from any base, etc.);

5 выходы (два): толщина и ширина проката (или их отклонени  от задани  на прокатку );5 outputs (two): thickness and width of the rolled product (or their deviation from the rolling task);

показатели качества (два): среднеквад- ратическое отклонение толщины полосы отquality indicators (two): standard deviation of the strip thickness from

0 задани  (от номинала) по всей длине полосы , среднеквадратическое отклонение ширины полосы от задани  по всей длине полосы;0 reference (from the nominal value) along the entire length of the strip, standard deviation of the strip width from the reference along the entire length of the strip;

неизмер емые входы: различные режи5 мы нагрева заготовки (сл ба), характеризующиес  особенност ми конструкции нагревательных устройств (например - на стане разные печи, из которых выдаютс  сл бы на прокатку произвольным образом), разные бригады операторов с индивидуальными особенност ми ведени  процесса нагрева и т.д. - всего три вида режимов, т.е. - три класса неизмер емых входов.unmeasured inputs: various modes of heating the workpiece (slab), characterized by the design features of the heating devices (for example, different furnaces on the mill, from which they are handed out for rolling arbitrarily), different teams of operators with individual features of the heating process and etc. - only three types of modes, i.e. - Three classes of unmeasured inputs.

Дл  такого упрощенного набора переменных , характеризующих систему управлени  может быть использована целева  функци  вида:For such a simplified set of variables characterizing the control system, a target function of the form can be used:

С К1 Z1 + К2 Z2 , где С - значение целевой функции;C K1 Z1 + K2 Z2, where C is the value of the objective function;

К1, К2 - коэффициенты при переменных целевой функции;K1, K2 — coefficients of the variables of the objective function;

Z1 - первый показатель качества, например , среднеквадратическое отклонение толщины полосы от задани  по всей длине полосы;Z1 is a first quality indicator, for example, the standard deviation of the strip thickness from the reference over the entire length of the strip;

Z2 - второй показатель качества, например , среднеквадратическое отклонение ширины полосы от задани  по всей длине полосы.Z2 is a second quality indicator, for example, the standard deviation of the strip width from the reference over the entire length of the strip.

Целью управлени   вл етс  выпуск проката с минимальным среднеквадратиче- ским отклонением по толщине и ширине от задани  с учетом вли ни  неизмер емых входов объекта управлени , т.е. необходимо выдавать управл ющие воздействи  на исполнительные механизмы с адаптацией под текущий класс неизмер емых входов (в зависимости оттого, как именно была нагрета заготовка перед прокаткой),The aim of the control is to produce rolled products with a minimum standard deviation in thickness and width from the reference, taking into account the influence of unmeasured inputs of the control object, i.e. it is necessary to issue control actions on the actuators with adaptation to the current class of unmeasured inputs (depending on how the workpiece was heated before rolling),

Блок 5 классификации наблюдений (фиг. 2) содержит р узлов (например -3), состо щих из m+n+k (например - 2+1+2) цепочек (р - количество классов неизмер емых входов, m - количество управл емых входов , п - количество неуправл емых входов, k - количество выходов блока измерени  показателей качества) и первого сумматораBlock 5 classification of observations (Fig. 2) contains p nodes (for example, -3) consisting of m + n + k (for example, 2 + 1 + 2) chains (p is the number of classes of unmeasured inputs, m is the number of controlled inputs, n is the number of uncontrolled inputs, k is the number of outputs of the unit for measuring quality indicators) and the first adder

14.Кажда  из цепочек содержит второй сумматор 12 и первый множительный элемент 13. Блок классификации наблюдений 5 включает в себ  также первые элементы сравнени  15, количество которых на каждый из р узлов равно р-1, элементы И 16, число которых равно числу узлов р и шифратор 17. Таким образом, дл  m 2, n 1,k 2 и р 3 блок классификации наблюдений 5 содержит (см.фиг. 3): вторых сумматоров 12 - p(m+n+k)3(2+1+2) 15, первых множительных элементов 13 - p(m+n+k) 3(2+1+2) 14. Each of the chains contains a second adder 12 and a first multiplier element 13. The block of classification of observations 5 also includes the first elements of comparison 15, the number of which for each of p nodes is p-1, elements And 16, the number of which is equal to the number of nodes p and the encoder 17. Thus, for m 2, n 1, k 2 and p 3, the block of classification of observations 5 contains (see Fig. 3): second adders 12 - p (m + n + k) 3 (2 + 1 + 2) 15, the first multiple elements 13 - p (m + n + k) 3 (2 + 1 + 2)

15,первых сумматоров 14 - р 3, первых элементов сравнени  15 - р (р-1) 6, элементов И 16 - р 3, шифратор 17-1.15, the first adders 14 to p 3, the first comparison elements 15 to p (p-1) 6, the AND elements 16 to p 3, the encoder 17-1.

В каждой из цепочек, содержащих второй сумматор 12 и первый множительный элемент 13, оба входа первого множительного элемента 13 соединены с выходом второго сумматора 12,. вторые сумматоры 12 выполнены с пр мым первым и инверсным вторым входами.In each of the chains containing the second adder 12 and the first multiplier element 13, both inputs of the first multiplier element 13 are connected to the output of the second adder 12 ,. second adders 12 are provided with direct first and inverse second inputs.

Первые входы втогЗЫ сумМато рой 1§ объединены по всем р узлам так, что с ббт- ветствующие m, n, k первых входов вторых сумматоров 12 образуют, соответственно, 5 первую, вторую и третью группы информационных входов блока 5 классификации наблюдений .The first inputs of the second summation 1§ are combined over all p nodes so that with the bbt corresponding m, n, k of the first inputs of the second adders 12 form, respectively, 5 the first, second and third groups of information inputs of the observation classification block 5.

Вторые входы вторых сумматоров 12 всех узлов  вл ютс  входами задани  блокаThe second inputs of the second adders 12 of all nodes are the input inputs of the block

0 5 классификации наблюдений, сигналы на этих входах соответствуют эталонным значени м , соответственно, m сигналов управл емых входов, п сигналов неуправл емых входов и k показателей качества дл  всех р0 5 classification of observations, the signals at these inputs correspond to the reference values, respectively, m signals of controlled inputs, n signals of uncontrolled inputs and k quality indicators for all p

5 классов. Выходы первых множительных элементов 13 каждого узла  вл ютс  выходами цепочек и соединены с входами первых суматоров 14 данного узла.5 classes. The outputs of the first multiplier elements 13 of each node are outputs of the chains and are connected to the inputs of the first adders 14 of this node.

Выходы первых сумматоров 14  вл ют0 с  выходами узлов и соединены с первыми входами первых элементов сравнени  15, количество которых на каждый из первых сумматоров на единицу меньше числа узлов (например - 2, фиг. 2), и со вторым входамиThe outputs of the first adders 14 are 0 with the outputs of the nodes and are connected to the first inputs of the first elements of comparison 15, the number of which for each of the first adders is one less than the number of nodes (for example, 2, Fig. 2), and with the second inputs

5 других первых элементов сравнени , число которых также на единицу меньше числа узлов (например - 2), причем, первые входы каждого из этих других первых элементов сравнени  подключены, соответственно, к5 other first elements of comparison, the number of which is also one less than the number of nodes (for example, 2), moreover, the first inputs of each of these other first elements of comparison are connected, respectively, to

0 выходам всех других первых сумматоров, общее число первых элементов сравнени  равно удвоенному числу сочетаний из числа узлов по 2 (например, дл  трех узлов число сочетаний из 3 по 2 равно 3, число первых0 outputs of all other first adders, the total number of first comparison elements is equal to twice the number of combinations from the number of nodes by 2 (for example, for three nodes the number of combinations from 3 to 2 is 3, the number of first

5 элементов сравнени  равно 6). Выходы первых элементов сравнени , первые входы которых соединены с одним и тем же первым сумматором, подключены к входам элементов 16 И, число элементов И равно числу5 elements of comparison is 6). The outputs of the first elements of comparison, the first inputs of which are connected to the same first adder, are connected to the inputs of the elements 16 AND, the number of elements AND is equal to the number

0 узлов (например, 3), выходы элементов И подключены к входам шифратора 17, выход которого представл ет собой шифр класса, к которому относитс  данное наблюдение. Наблюдение представл ет собой совокуп5 ность значений переменных системы управлени  - интегральных значений измеренных величин сигналов управл емых входов объекта управлени , неуправл емых входов объекта управлени  и показателей0 nodes (e.g. 3), the outputs of the AND elements are connected to the inputs of the encoder 17, the output of which is the code of the class to which this observation belongs. Observation is a set of values of the variables of the control system - the integral values of the measured values of the signals of the controlled inputs of the control object, uncontrolled inputs of the control object and indicators

0 качества системы управлени , соответствующих одному и тому же временному интервалу (дл  объекта управлени  широкополосного стана гор чей прокатки - интервалом  вл етс  врем  проката одной0 quality control system corresponding to the same time interval (for the control object of a broadband hot rolling mill - the interval is the rental time of one

5 полосы). Шифр класса, к которому относит с  данное наблюдение,  вл етс  выходом блока классификации наблюдений.5 stripes). The class code to which this observation refers is the output of the case classification block.

Блок 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий (фиг. 3) содержит запоминающее устройство 18, группу из k Block 6 determining the optimal control actions (Fig. 3) contains a storage device 18, a group of k

2 вторых множительных элементов 19, число которых равно числу выходов блока 4 измерени  показателей качества, третий сумматор 20, второй элемент сравнени  21, элемент НЕ 22, элементы ЗАПРЕТ 23 первой группы, элементы ЗАПРЕТ 24 второй группы, и группу элементов 25 ИЛИ, число элементов 23 ЗАПРЕТ первой группы равно числу элементов 24 ЗАПРЕТ второй группы, а также равно числу m управл емых входов объекта управлени .2 second multiplying elements 19, the number of which is equal to the number of outputs of the quality indicator measuring unit 4, the third adder 20, the second comparison element 21, the element NOT 22, the elements BAN 23 of the first group, elements BAN 24 of the second group, and the group of elements 25 OR, the number of elements 23 PROHIBITION of the first group is equal to the number of elements 24 PROHIBITION of the second group, as well as equal to the number m of controlled inputs of the control object.

Первые входы вторых множительных элементов 19 образуют первую группу информационных входов блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий, вторые входы вторых множительных элементов 19  вл ютс  входами задани  блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий, выходы вторых множительных элементов 19 соединены со входом третьего сумматора 20,The first inputs of the second multiplying elements 19 form the first group of information inputs of the optimal control actions determination unit 6, the second inputs of the second multiplying elements 19 are the input inputs of the optimal control actions determining unit 6, the outputs of the second multiplying elements 19 are connected to the input of the third adder 20,

Выход третьего сумматора 20 подключен к первому входу второго элемента сравнени  21 и к первому информационному входу запоминающего устройства 18.The output of the third adder 20 is connected to the first input of the second comparison element 21 and to the first information input of the storage device 18.

Адресный вход запоминающего устройства 18  вл ет  информационным входом блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий, первый информационный вход запоминающего устройства 18 соединен со вторым входом второго элемента сравнени  21, выход второго элемента сравнени  21 соединен с входом элемента НЕ и с управл ющими входами элементов 23 ЗАПРЕТ первой группы.The address input of the storage device 18 is the information input of the optimal control actions determining unit 6, the first information input of the storage device 18 is connected to the second input of the second comparison element 21, the output of the second comparison element 21 is connected to the input of the element NOT and to the control inputs of the elements 23 the first group.

Информационные входы элементов 23 ЗАПРЕТ первой группы образуют вторую группу информационных входов блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий . Выход элемента НЕ 22 соединен с управл ющим входом запоминающего устройства 18 и с управл ющими входами элементов ЗАПРЕТ 24 первой группы. Информационные входы элементов ЗАПРЁТ второй группы соединены со вторыми информационными выходами запоминающего устройства и с первыми входами группы элементов 25 ИЛ И, Вторые входы группы элементов 25 ИЛИ соединены с выходами элементов 24 ЗАПРЕТ второй группы, выхо- дь1 группы элементов 25 ИЛИ  вл ютс  выходами блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий.The information inputs of the elements 23 FORBIDDING of the first group form the second group of information inputs of the block 6 for determining the optimal control actions. The output of the element HE 22 is connected to the control input of the storage device 18 and to the control inputs of the elements BAN 24 of the first group. The information inputs of the BAN elements of the second group are connected to the second information outputs of the storage device and to the first inputs of the group of 25 OR elements, The second inputs of the group of elements 25 OR are connected to the outputs of the elements 24 BAN of the second group, the output 1 of the group of 25 OR elements are outputs of block 6 determining optimal control actions.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Объект управлени  1 (непрерывный широкополосный стан гор чей прокатки) осуществл ет технологический процесс, например, прокатку металла. На стан подаютс  нагретые заготовки (сл бы). После обжати  сл бов между валками клетей станаThe control object 1 (continuous broadband hot rolling mill) carries out a technological process, for example, metal rolling. Heated billets are fed to the mill (slu). After crimping the slabs between the rolls of the mill stands

сл б выт гиваетс  в полосу. Блок 2 измерени  сигналов неуправл емых входов измер ет воздействующие на объект управлени  неуправл емые переменные, Блок 3 измерени  сигналов управл емых входов измер ет воздействующие на объект управлени  управл емые переменные (выходные переменные блока 9 исполнительных механизмов ). Блок 4 измерени  показател  качестваthe slab extends into a strip. The uncontrolled inputs signal measuring unit 2 measures the uncontrolled variables acting on the control object, The controlled inputs signal measuring unit 2 measures the controlled variables affecting the control object (output variables of the actuator unit 9). Quality Measurement Unit 4

0 измер ет выходные переменные объекта управлени  1 и преобразует их в показатели качества системы управлени .0 measures the output variables of control object 1 and converts them into quality indicators of the control system.

Измерение сигналов блоками 2, 3, 4 осуществл етс , как это прин то в измеритель5 ной технике, путем преобразовани  измер емой величины (как электрического сигнала, так и не электрического) в стандартный электрический сигнал и его усредени , что интегрально (по всей полосе) характери0 зует процесс прокатки, Блок 4 измерени  показателей качества дополнительно преобразует выходные переменные объекта управлени  1 в показатели качества системы управлени  технологическим процессом.The measurement of signals by blocks 2, 3, 4 is carried out, as is customary in measuring technology, by converting the measured value (both an electric signal and non-electric) into a standard electric signal and averaging it, which is integral (over the entire band) characterizes the rolling process, Block 4 measuring quality indicators additionally converts the output variables of the control object 1 into the quality indicators of the process control system.

5 Выходные сигналы блока 2 измерени  сигналов неуправл емых входов, блока 3 измерени  сигналов управл емых входов и блока 4 измерени  показателей качества поступают соответственно на вторые, первые5 The output signals of the unit 2 for measuring the signals of unmanaged inputs, the unit 3 for measuring signals of the controlled inputs and the unit 4 for measuring quality indicators are received respectively in the second, first

0 и третьи группы информационных входов блока 5 классификации наблюдений, Кроме того, выходные сигналы блока 3 измерени  сигналов управл емых входов и блока 4 измерени  показателей качества поступают,0 and the third group of information inputs of the observation classification block 5, In addition, the output signals of the control inputs signal measurement unit 3 and the quality indicators measurement unit 4 are received,

5 соответственно, на вторую и первую группы информационных входов блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий . На входы задани  блока 5 классификации наблюдений и блока 6 опре0 делени  оптимальных управл ющих воздействий поступают сигналы, соответственно, от задатчика классов 10 и задатчика режимов 11. Сигналы задани  задатчика классов 10 представл ют собой по5 классовые эталонные значени  всех измер емых входов и показателей качества объекта управлени . Сигналы задани  задатчика режимов 11 представл ют собой ко- эффициенты целевой. функции при5, respectively, on the second and first groups of information inputs of the block 6 for determining the optimal control actions. The inputs of the reference unit 5 of the classification of observations and the unit 6 for determining the optimal control actions receive signals, respectively, from the master of classes 10 and the master of modes 11. Signals of the task of the master of classes 10 are 5 class reference values of all measured inputs and quality indicators of the object management. The reference signals of the mode master 11 are the target coefficients. functions for

0 показател х качества объекта управлени , Блок классификации наблюдений 5 по состо нию всех измер емых входов и показателей качества объекта управлени  системы (сигналы от блоков 2, 3 и 4) дл  текущего0 indicators of the quality of the control object, Block classification of observations 5 according to the state of all measured inputs and quality indicators of the control object of the system (signals from blocks 2, 3 and 4) for the current

5 наблюдени  и поклассовым эталонным значени м всех измер емых входов и показателей качества (сигналы от задатчика классов 10) определ ет номер класса, к которому относитс  данное наблюдение Выбор номера класса осуществл етс  вычислением5 observations and the class-wise reference values of all measured inputs and quality indicators (signals from class adjuster 10) determines the class number to which this observation belongs. Class number is selected by calculation

рассто ний в пространстве измер емых переменных системы от точки текущего наблюдени  до точ ек с эталонными значени ми переменных и показателей качества по всем классам, и выбором номера класса, к которому относитс  текущее наблюдение , по минимальному из этих рассто ний ,the distance in the space of measured variables of the system from the point of current observation to points with the reference values of variables and quality indicators for all classes, and the choice of the class number to which the current observation belongs, according to the minimum of these distances,

Блок 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий по номеру класса текущего наблюдени  (сигналы от блока 5 классификации наблюдений), значени м управл емых переменных и показателей качества (сигнал от блока 3 измерени  сигналов управл емых входов и блока 4 измерени  показателей качества) и коэффициентам целевой функции при показател х качества (сигналы от задатчика режимов 11) вырабатывает оптимальное управл ющее воздействие дл  объекта управлени  на следующий временной интервал, длина которого равна времени проката одной полосы . Целева  функци  представл ет собой функцию от показателей качества, котора   вл етс  численным выражением дл  качества управлени , Определение оптимального управл ющего воздействи  осуществл етс  по текущему значению критери  оптимальности (дл  текущего наблюдени ) и запомненному наилучшему значению критери  оптимальности дл  данного класса - или выбором известного (запомненного ранее) управлени , или поддержанием текущего управлени . Выработанное в блоке 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий управление передаетс  на входы блока 7 формировани  корректирующих воздействий и блока 8 формировани  управл ющих воздействий.Block 6 determining the optimal control actions by the class number of the current observation (signals from block 5 classification of observations), the values of controlled variables and quality indicators (signal from block 3 measuring signals of controlled inputs and block 4 measuring quality indicators) and the coefficients of the objective function at quality indicators (signals from the mode dial 11), it generates the optimal control action for the control object for the next time interval, the length of which is equal to the rental time of one field sy. The objective function is a function of quality indicators, which is a numerical expression for the quality of control.The determination of the optimal control effect is carried out according to the current value of the optimality criterion (for current observation) and the best-remembered best value of the optimality criterion for a given class - or by choosing a known ( previously stored) controls, or maintaining current controls. The control generated in the block 6 for determining the optimal control actions is transmitted to the inputs of the block 7 for generating corrective actions and for the block 8 for forming the control actions.

Блок 7 формировани  корректирующих воздействий по значени м оптимальных управл ющих воздействий, поступающим с выхода блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий, формирует значени  корректирующих воздействий, которые с его выхода поступают на вход блока 8 формировани  управл ющих воздействий. Эти значени  представл ют собой коэффициенты , на которые необходимо умножить значени  оптимальных управл ющих воздействий , чтобы получить реально допустимые значени  управл ющих воздействий. Указанные коэффициенты имеют смысл ограничений , например, по технологическим режимам, по возможност м исполнительных механизмов, по соображени м техники безопасности и т.д. Блок 8 формировани  управл ющих воздействий дл  каждой управл емой переменной осуществл ет умно- жение оптимальных управл ющихThe corrective actions generating unit 7 from the values of the optimal control actions coming from the output of the optimal control actions determining unit 6 generates the values of the corrective actions that are output from its output to the input of the control actions generating unit 8. These values are coefficients by which it is necessary to multiply the values of the optimal control actions in order to obtain the real allowable values of the control actions. The indicated coefficients have the meaning of limitations, for example, according to technological modes, according to the capabilities of actuators, for reasons of safety, etc. The control action generating unit 8 for each controlled variable multiplies the optimal control

воздействий (выходные сигналы блока 6 формировани  оптимальных управл ющих воздействий) на коэффициенты (выходные сигналы блока 7 формировани  корректиру- 5 ющих воздействий). Управл ющие воздействи  с выхода блока 8 формировани  управл ющих воздействий поступают на вход блока 9 исполнительных механизмов и через его исполнительные механизмы воз0 действуют на технологический процесс, осуществл емый объектом управлени  1. Таким образом, после прокатки очередной полосы на выходах блоков 2, 3 и 4 формируютс  новые переменные системы и соответ5 ствующие им показатели качества. Дл  этих значений переменных и показателей качества блок 5 классификации наблюдений по эталонным значени м переменных и показателей качества дл  каждого класса (посту0 пающих с выходов задатчика классов 10) определ ет номер класса, к которому относитс  данна  полоса. Этот номер передаетс  на информационный вход блока 6 определени  оптимальных управл ющихactions (output signals of the block 6 for generating optimal control actions) on the coefficients (output signals of the block 7 for forming corrective actions). The control actions from the output of the control action generating unit 8 go to the input of the actuator unit 9 and, through its actuators, affect the technological process carried out by the control object 1. Thus, after rolling the next strip at the outputs of blocks 2, 3, and 4 new system variables and corresponding quality indicators are being formed. For these values of variables and quality indicators, block 5 for classifying observations according to the reference values of variables and quality indicators for each class (coming from the outputs of class adjuster 10) determines the class number to which this strip belongs. This number is transmitted to the information input of the optimal control unit 6

5 воздействий. Блок 6 по номеру класса, сигналам управл емых входов, показател м качества и коэффициентам целевой функции дл  следующей полосы (поступающих с выходов задачика режимов 11) определ ет ус0 тавки оптимальных управл ющих воздействий дл  прокатки следующей полосы . Окончательное формирование уставок производитс  блоком 8 формировани  управл ющих воздействий перемножением5 impacts. Block 6 by the class number, signals of controlled inputs, quality indicators and coefficients of the objective function for the next strip (coming from the outputs of the task of modes 11) determines the settings for the optimal control actions for rolling the next strip. The final formation of the settings is carried out by the unit 8 of the formation of control actions by multiplication

5 соответствующих выходных сигналов блоков 6 и 7. Сформированные таким образом уставки подаютс  на входы блока 9 исполнительных механизмов и определ ют режимы работы исполнительных механизмов5 corresponding output signals of blocks 6 and 7. The settings thus formed are fed to the inputs of block 9 of the actuators and the operating modes of the actuators are determined

0 объекта управлени  1 на врем  прокатки следующей полосы, После прокатки следующей полосы процесс повтор етс , причем, дл  каждой полосы выбираетс  управление, обеспечивающее поддержание или улучше5 ние значени  целевой функции. Тем самым обеспечиваетс  адаптивное управление технологическим процессом.0 of the control object 1 during the rolling of the next lane. After rolling the next lane, the process is repeated, and for each lane control is selected that maintains or improves the value of the objective function. This provides adaptive process control.

Блок 5 классификации наблюдений 0 (фиг. 2) работает следующим образом.Block 5 classification of observations 0 (Fig. 2) works as follows.

Вторые сумматоры 12, первые множительные элементы 13 и первые сумматоры 14 осуществл ют вычисление рассто ний в пространстве переменных систем от точки 5 текущего наблюдени  до точек эталонных значений по классам, например, по формулеThe second adders 12, the first multiplier elements 13, and the first adders 14 calculate the distances in the space of the variable systems from the point 5 of the current observation to the points of the reference values by classes, for example, by the formula

d - S(J - f j)2 -I (УЧ - f m+q)2 +Ј (z, 2d - S (J - f j) 2 -I (UCH - f m + q) 2 + Ј (z, 2

Т m+n+lj ,,T m + n + lj ,,

где di - рассто ние между точкой текущего наблюдени  и точкой I- го класса с эталонными значени ми измер емых переменных;where di is the distance between the current observation point and the class I point with the reference values of the measured variables;

xi, j 1...m- значени  сигналов управл емых входов дл  текущего наблюдени ;xi, j 1 ... m are the values of the signals of the controlled inputs for the current observation;

f i, J 1 ...m - эталонные значени  управл емых входов дл  1-го класса;f i, J 1 ... m are the reference values of the controlled inputs for the 1st class;

yq, q 1...n - значени  сигналов неуправл емых входов дл  текущего наблюдени ;yq, q 1 ... n are the values of the signals of the uncontrolled inputs for the current observation;

f m+q, q 1 ...л - эталонные значени  сигналов неуправл емых входов дл  1-го класса;f m + q, q 1 ... l - reference values of the signals of uncontrolled inputs for the 1st class;

2Ј. 1 1...k - значени  выходных сигналов блока измерени  показателей качества дл  текущего наблюдени ;2Ј. 1 1 ... k are the values of the output signals of the quality indicator measuring unit for the current observation;

f m+n+i, 1 - 1...k - эталонные значени  показателей качества дл  1-го класса,f m + n + i, 1 - 1 ... k - reference values of quality indicators for the 1st class,

Значени  входных переменных и показателей качества объекта управлени  1 дл  текущего наблюдени  поступают на пр мые входы первых сумматоров 12 дл  всех р узлов блока классификации наблюдений. На инверсные входы сумматоров 12 с выхода задатчика классов 10 поступают эталонные значени  всех m+n+k измер емых переменных системы дл  всех р классов. Определение эталонных значений осуществл етс  на стадии проектировани  системы путем обработки экспериментальных данных по известным алгоритмам (8). Выходной сигнал каждого из сумматоров 12 представл ет собой разность измеренного и эталонного значений каждой переменной. Этот сигнал подаетс  на оба входа соответствующего (первого множительного элемента 13, который осуществл ет возведение в квадрат своего входного сигнала. Выходные сигналы первых множительных элементов 13 каждого узла подаютс  на входы первого сумматора 14 этого же узла, Таким образом, выходной сигнал первого сумматора 14 узла , относ щегос  к i-му классу, имеет смысл суммы квадратов рассто ний в пространстве переменных системы от точки текущего наблюдени  до точки 1-го класса с эталонными значени ми измер емых переменных 1- го класса,The values of the input variables and quality indicators of the control object 1 for the current observation are fed to the direct inputs of the first adders 12 for all p nodes of the observation classification block. The inverse inputs of adders 12 from the output of the class 10 master receive reference values of all m + n + k measured system variables for all p classes. Reference values are determined at the stage of system design by processing experimental data using known algorithms (8). The output of each of adders 12 is the difference between the measured and the reference values of each variable. This signal is applied to both inputs of the corresponding (the first multiplying element 13, which squares its input signal. The output signals of the first multiplying elements 13 of each node are supplied to the inputs of the first adder 14 of the same node. Thus, the output signal of the first adder 14 of the node related to the i-th class, it makes sense the sum of the squares of the distances in the space of system variables from the current observation point to the first-class point with reference values of the measured variables of the first class,

Выходные сигналы первых сумматоров 14 всех р узлов в сочетани х по 2 поступают на входы первых элементов сравнени  15, осуществл ющих попарное сравнение выходных сигналов первых сумматоров 14. Выходные сигналы первых элементов сравнени  15, первые входы которых подключены к одному и тому же первому сумматору 14, подаютс  на входы элементов И 16. Каждый из первых элементов сравнени  15 срабатывает (формирует на выходе сигнал 1), если сигнал на его втором входе большеThe output signals of the first adders 14 of all p nodes in combinations of 2 are fed to the inputs of the first elements of comparison 15, which perform pairwise comparisons of the outputs of the first adders 14. The outputs of the first elements of comparison 15, the first inputs of which are connected to the same first adder 14 , served on the inputs of the elements And 16. Each of the first elements of comparison 15 is triggered (generates a signal 1 at the output), if the signal at its second input is greater

чем сигнал на его первом входе, т.е., если квадрат рассто ни  в пространстве измер емых переменных системы от точки текущего наблюдени  до точки с эталоннымиthan the signal at its first input, i.e., if the square of the distance in the space of the measured variables of the system from the current observation point to the point with the reference

значени ми класса (и соответствующего ему узла), соответствующего первому входу первого элемента сравнени  15, меньше, чем аналогична  величина дл  другого класса (и соответствующего ему узла), соответствую0 щего второму входу этого первого элемента сравнени  15. Таким образом, если на первый вход какого-либо первого элемента сравнени  15 поступает сигнал с выхода первого сумматора 1-го узла, а на второйthe values of the class (and its corresponding node) corresponding to the first input of the first comparison element 15 are less than the same value for the other class (and its corresponding node) corresponding to the second input of this first comparison element 15. Thus, if the first input any of the first element of comparison 15 receives a signal from the output of the first adder of the 1st node, and to the second

5 вход того же сумматора поступает сигнал с выхода первого сумматора j-ro узла, то этот первый элемент сравнени  вырабатывает выходной сигнал 1 в том случае, когда наблюдение ближе к эталонному набору5, the input of the same adder receives a signal from the output of the first adder of the j-ro node, then this first comparison element produces an output signal 1 in the case when the observation is closer to the reference set

0 значений переменных i-ro класса, чем к набору j-ro класса, т.е если сигнал на его первом входе меньше, чем на втором.0 values of i-ro class variables than to a set of j-ro class, i.e. if the signal at its first input is less than at the second.

Сигналы с выходов первых элементов сравнени  15, первые входы которых соеди5 нены с выходом одного и того же первого сумматора 14 1-го узла, поступают на входы одного из элементов И 16. Если все входные сигналы элемента И 16 равны 1, то на его выходе также по вл етс  сигнал 1. ЭтоThe signals from the outputs of the first elements of comparison 15, the first inputs of which are connected to the output of the same first adder 14 of the 1st node, go to the inputs of one of the elements And 16. If all the input signals of the element And 16 are 1, then its output signal 1 also appears. This

0 означает, что точка текущего наблюдени  в пространстве измер емых переменных системы расположена ближе к точке с эталонными значени ми класса I, чем ко всем остальным точкам с эталонными значени 5 ми других классов. При этом на выходах других элементов И 16 будет сформирован сигнал О. Выходные сигналы всех элементов И 16 подаютс  на входы шифратора 17, на выходе которого формируетс  код класса0 means that the current observation point in the space of the measured variables of the system is located closer to the point with the reference values of class I than to all other points with the reference values of 5 other classes. In this case, the signal O will be generated at the outputs of other elements And 16. The output signals of all elements And 16 are fed to the inputs of the encoder 17, at the output of which a class code is generated

0 i с наименьшим рассто нием в пространстве измер емых переменных системы от точ- ки текущего наблюдени  до точки с эталонными значени ми переменных i класса . В случае, если рассто ни  между точкой0 i with the smallest distance in the space of measured system variables from the current observation point to the point with the reference values of class i variables. In case the distance between the point

5 текущего наблюдени  и эталонными точками дл  двух классов равны и меньше рассто ний между точкой текущего наблюдени  и эталонными точками дл  всех других классов , на выходах всех элементов И 16 будет5 of the current observation and reference points for two classes are equal and less distances between the current observation point and reference points for all other classes, at the outputs of all elements And 16 will be

0 сигнал О. Шифратор 17 выполнен на основе таблицы, занесенной в программируемую логическую матрицу или в программируемое ПЗУ, Случай равных минимальных рассто ний относитс  при про5 ектировании системы к одному из классов. Конкретный вид таблицы шифратора 17 определ етс  на этапе проектировани  системы .0 signal O. Encryptor 17 is made on the basis of a table entered in a programmable logic matrix or in a programmable ROM. The case of equal minimum distances applies when designing a system to one of the classes. The specific table view of the encoder 17 is determined during the system design phase.

Блок 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий (см.фиг 3) работаных входов блока определени  оптимальных управл ющих воздействий, с выходов блока измерени  показателей качества 4 (см.фиг. 1) поступают измеренные показатели качества системы.The unit 6 for determining the optimal control actions (see Fig. 3) of the operating inputs of the unit for determining the optimal control actions, from the outputs of the unit for measuring quality indicators 4 (see Fig. 1), the measured system quality indicators are received.

На вторые входы вторых множительных элементов 19, которые  вл ютс  входами задани  блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий, с выходов за- датчика режимов 11 (см.фиг. 1) поступают коэффициенты целевой функции. Эти коэффициенты завис т от специфики объекта уп- равлени  и выбираютс  на стадии проектировани  системы управлени  дл  разных режимов работыThe second inputs of the second multiplying elements 19, which are the inputs of the unit 6 for determining the optimal control actions, output the coefficients of the objective function from the outputs of the mode sensor 11 (see Fig. 1). These coefficients depend on the specifics of the control object and are selected at the design stage of the control system for different operating modes

Вторые множительные элементы 19 (см.фиг. 3) осуществл ют умножение показателей качества системы на соответствующие им коэффициенты целевой функции, значени  произведений указанных величин С выходов вторых множительных элементов 19 поступают на входы третьего сумматора 20, который суммирует значени  этих произведений . Таким образом вторые множительные элементы 19 и третий сумматор 20 осуществл ют вычислительные значени  целевой функции дл  конкретной совокупности значений показателей качества систе- мы (дл  текущего наблюдени ) Это значение поступает на первый вход второго элемента сравнени  21 и на первый информационный вход запоминающего устройства 18.The second multiplying elements 19 (see Fig. 3) multiply the quality indicators of the system by the corresponding coefficients of the objective function, the values of the products of the indicated values. From the outputs of the second multiplying elements 19 go to the inputs of the third adder 20, which summarizes the values of these products. Thus, the second multiplier elements 19 and the third adder 20 carry out the computational values of the objective function for a particular set of system quality indicators (for current monitoring). This value is applied to the first input of the second comparison element 21 and to the first information input of the storage device 18.

На адресный вход запоминающего устройства 18, который  вл етс  информационным входом блока б определени  оптимальных управл ющих воздействий, с выхода блока классификации наблюдений 5 поступает код класса, к которому относитс  текущее наблюдение. В соответствии с этим . кодом из запоминающего устройства 18 считываетс  и выдаетс  на его первый информационный выход наилучшее достигнутое за предшествующий период наблюдений значение целевой функции данного класса, это значение поступает на второй вход второго элемента сравнени  21. Начальна  матрица оптимальных управл ющих воздействий по классам переменных и соответствующий вектор значений целевой функции стро тс  на этапе проектировани  конкретной системы управлени  и занос тс  в запоминающее устройство. По мере работы системы матрица обновл етс  путем записи в запоминающее устройство 18 лучших в смысле установленного критери  оптимальности управл ющих воздействий. Одновременно в соответствии с кодом класса текущего наблюдени  из запоминающего устройства 18 считываютс  и выдаютс  на его вторые информационные выходы значени  управл емых переменных системы, соответствующие данному классу текущего наблюдени  и значению целевой функции на первом вхо- 5 де запоминающего устройства 18. Указанные -значени  управл емых переменных системы поступают на информационные входы второй группы элементов ЗАПРЕТ24 Второй элемент сравнени  21 осущест- 0 вл ет сравнение значени  целевой функции дл  текущего наблюдени  (на первом входе) и наилучшею ранее достигнутого значени  целевой функции класса, к которому относитс  текущее наблюдение (на втором вхо5 де). Если значение целевой функции текущего наблюдени  лучше, чем наилучшее из ранее достигнутых значений целевой функции класса, к которому относитс  текущее наблюдение, то второй элемент сравне0 ни  21 формирует на своем выходе сигнал 1. Например, если целева  функци  построена на минимизации отклонени  показателей качества от заданных стандартом дл  технологического процесса, то лучшимAt the address input of the storage device 18, which is the information input of the block for determining the optimal control actions, the class code to which the current observation belongs is output from the output of the observation classification block 5. Regarding this . with the code from the memory device 18, the best value of the objective function of this class achieved during the previous observation period is read and delivered to its first information output; this value is fed to the second input of the second element of comparison 21. The initial matrix of optimal control actions by the classes of variables and the corresponding vector of values of the target functions are built during the design phase of a particular control system and stored in a storage device. As the system operates, the matrix is updated by writing to the best 18 in the sense of the established criterion of optimality of control actions. At the same time, in accordance with the code of the current observation class, from the storage device 18, the values of the controlled variables of the system corresponding to this class of the current observation and the value of the objective function at the first input of the storage device 18 are read and output to its second information outputs. variables of the system are fed to the information inputs of the second group of elements BAN24 The second element of comparison 21 is 0 — it compares the value of the objective function for the current observation nor (at the first input) and the best previously achieved value of the objective function of the class to which the current observation belongs (at the second input 5 de). If the value of the objective function of the current observation is better than the best of the previously achieved values of the objective function of the class to which the current observation belongs, then the second element, compared to 21, generates a signal 1 at its output. For example, if the target function is built to minimize the deviation of the quality indicators from the set standard for the process then the best

5 из двух значений  вл етс  минимальное значение целевой функции.5 out of two values is the minimum value of the objective function.

Выходной сигнал второго элемента сравнени  21 подаетс  на управл ющие входы первой группы элементов ЗАПРЕТ 23The output signal of the second element of comparison 21 is supplied to the control inputs of the first group of elements

0 и через элемент 22 - инверсно - на управл ющие входы второй группы элементов ЗАПРЕТ 24 и запоминающего устройства 18.0 and through element 22, inversely, to the control inputs of the second group of elements BAN 24 and memory 18.

На информационные входы первой группы элементов ЗАПРЕТ 23, которые об5 разуют вторую группу информационных входов блока определени  оптимальных управл ющих воздействий, с выходов блока 3 измерени  сигналов управл емых входоб поступают измеренные значени  сигналовThe information inputs of the first group of elements are PROHIBITED 23, which form the second group of information inputs of the unit for determining the optimal control actions, from the outputs of the unit for measuring signals of the controlled inputs, the measured signal values

0 управл емых входов объекта управлени  1. Элементы ЗАПРЕТ 23 первой группы и элементы ЗАПРЕТ второй группы могут передавать на свои выходы значени  сигналов оптимальных управл ющих воздействий0 controlled inputs of the control object 1. Elements FORBID 23 of the first group and elements FORBID of the second group can transmit to their outputs the values of the signals of optimal control actions

5 Если на выходе второго элемента сравнени  21 сформирован сигнал 1, то открываютс  элементы ЗАПРЕТ 23, а элементы ЗАПРЕТ 24 закрываютс . Если на выходе второго элемента 21 сформирован сигнал О, то от0 крываютс  элементы ЗАПРЕТ 24, а элементы ЗАПРЕТ 23 закрываютс . Выходы элементов ЗАПРЕТ23 и ЗАПРЕТ24 подаютс  на входы группы элементов ИЛИ 25. Т.к. элементы первой 23 и второй 24 групп ЗА5 ПРЕТ не могут быть открыты одновременно, то на выходах элементов ИЛИ 25, которые  вл ютс  выходами блока б определени  оптимальных управл ющих воздействий, по вл ютс  или сигналы управл емых входов объекта управлени  1 с выхода блока 35 If signal 1 is generated at the output of the second comparison element 21, then the BAN 23 elements are opened and the BAN 24 elements are closed. If a signal O is generated at the output of the second element 21, then the elements FORBID 24 are opened and the elements FORBID 23 are closed. The outputs of the elements PROHIBIT 23 and PROHIBIT 24 are fed to the inputs of the group of elements OR 25. Since elements of the first 23 and second 24 groups ZA5 PRET cannot be opened at the same time, the outputs of the OR elements 25, which are the outputs of the unit for determining the optimal control actions, will display either the signals of the controlled inputs of the control object 1 from the output of block 3

измерени  сигналов управл емых входов (если целева  функци  текущего наблюдени  лучше, чем наилучша  из ранее достигнутых дл  данного класса), или считанный из запоминающего устройства 18 ранее запомненный набор сигналов управл емых входов объекта управлени  1,соответствующий наилучшему ранее запомненному значению целевой функции.measuring the signals of the controlled inputs (if the target function of the current observation is better than the best one previously achieved for this class), or the previously stored set of signals of the controlled inputs of the control object 1, which is read from the memory device 18 and corresponds to the best previously stored value of the target function.

С выходов элементов ЗАПРЕТ 23 пер- вой группы подаютс  сигналы как на входы элементов ИЛИ 25, так и на вторые информационные входы запоминающего устройства 18. Запись информации с этих информационных входов в запоминающее устройство 18 осуществл етс  по сигналу на управл ющем входе запоминающего устройства 18 при переходе этого сигнала из состо ни  1 в состо ние О. Одновременно происходит запись в запоминающее уст- ройство 18 сигнала с его первого информационного входа - новое наилучшее значение целевой функции дл  данногб класса.From the outputs of the elements of the PROHIBITION 23 of the first group, signals are sent both to the inputs of the elements OR 25 and to the second information inputs of the memory device 18. Information from these information inputs is stored in the memory device 18 by the signal at the control input of the memory device 18 the transition of this signal from state 1 to state O. At the same time, a signal is written to memory device 18 from its first information input - the new best value of the objective function for this class.

Запись новых значений целевой функ- ции и соответствующих ей новых значений лучших дл  этого класса управл ющих воздействий осуществл етс  взамен устаревшей информации по прежнему адресу - в соответствии с номером класса текущего на- блюдени  и кодом на информационном входе блока 6 определени  оптимальных управл ющих воздействийThe new values of the objective function and the corresponding new values of the best for this class of control actions are recorded instead of the outdated information at the previous address - in accordance with the class number of the current observation and the code at the information input of the optimal control actions determination unit 6

Таким образом, в процессе функционировани  системы в запоминающем устрой- стве 18 блока б определени  оптимальных управл ющих воздействий происходит посто нное накопление информации об объекте управлени  1 и системе в целом, происходит посто нное улучшение качества управлени , тем самым достигаетс  цель изобретени  - повышение качества управлени  технологическим процессом,Thus, in the process of functioning of the system in the storage device 18 of the unit for determining the optimal control actions, there is a constant accumulation of information about the control object 1 and the system as a whole, there is a constant improvement in the quality of control, thereby achieving the aim of the invention is to improve the quality of control technological process

Повышение качества управлени  достигаетс :Improving the quality of management is achieved by:

-за счет учета вли ни  на процесс неизмер емых входов объекта, например - параметров сырь , определ емых его технологической предисторией (режимами технологии на предыдущих в технологичё- ской цепочке агрегатах);-by taking into account the influence on the process of unmeasured inputs of an object, for example, the parameters of raw materials determined by its technological prehistory (technology modes on the previous units in the technological chain);

-за счет посто нной коррекции опти- мальных управл ющих воздействий, котора  осуществл етс  в блоке определени  оптимальных управл ющих воздействий; - due to the constant correction of optimal control actions, which is carried out in the block for determining the optimal control actions;

-за счет заложенной в самой структуре системы безусловной достижимости оптимальной точки, формируемой в блоке опре- делени  оптимальных управл ющих воздействий дл  текущего состо ни  объекта управлени , и дл  класса, определ емого в блоке классификации наблюдений;- due to the unconditional attainability of the optimal point inherent in the structure of the system itself, formed in the block for determining the optimal control actions for the current state of the control object, and for the class defined in the block for classifying observations;

- за счет исключени  возможности выхода управл ющих воздействий за пределы технологических ограничений выбором уп- равл ющих воздействий в блоке формировани  управл ющих воздействий из множества допустимых управл ющих воздействий .- by eliminating the possibility of control actions going beyond technological limits by selecting control actions in the control actions generating unit from the set of permissible control actions.

Предлагаема  система может быть использована дл  адаптивного управлени  различными технологическими процессами и дл  различных объектов управлени , например - в металлургии на непрерывном широкополосном стане гор чей прокатки стальных полос, в нефтепереработке на установке каталитического крекинга и т.д.The proposed system can be used for adaptive control of various technological processes and for various control objects, for example, in metallurgy on a continuous broadband hot-rolling mill for steel strips, in oil refining at a catalytic cracking unit, etc.

Предлагаема  система может быть реализована на известных в автоматике датчиках , исполнительных механизмах, узлах и элементах.The proposed system can be implemented on known in automation sensors, actuators, nodes and elements.

Блок 2 (см.фиг. 1) измерени  сигналов неуправл емых входов, блок 3 измерени  сигналов управл емых входов, блок А измерени  показателей качества реализуютс  на обычных датчиках технологических систем контрол  и управлени , преобразующих электрические и неэлектрические входные сигналы в стандартные электрические сигналы . Дл  объекта управлени  - непрерывного широкополосного стана гор чей прокатки такими датчиками  вл ютс , например , измерители усилий серии ИУМ, рентгеновские измерители1 толщины полос, измерители ширины проката конструкции ВНИИМЕТМАШ. Датчики содержат средства обработки сигналов, или могут быть дополнены такими стандартными средствами. Например, современные рентгеновские измерители толщины имеют встроенные ЭВМ с программами дл  статических расчетов.Block 2 (see Fig. 1) for measuring signals of uncontrolled inputs, block 3 for measuring signals for controlled inputs, block A for measuring quality indicators are implemented on conventional sensors of technological monitoring and control systems that convert electrical and non-electrical input signals to standard electrical signals. For the control object — a continuous broadband hot rolling mill, such sensors are, for example, IUM series force meters, X-ray meters 1 of strip thickness, and VNIIMETMASH rolled width meters. The sensors contain signal processing means, or may be supplemented with such standard means. For example, modern x-ray thickness gauges have built-in computers with programs for static calculations.

Блок 9 исполнительных механизмов может быть реализован на стандартных исполнительных механизмах в соответствии с типом объекта управлени . Например, дл  непрерывного широкополосного стана гор чей прокатки с двум  управл емыми входами - вертикальными и горизонтальными обжати ми заготовки -в качестве исполнительных механизмов могут быть использованы обычные электромеханические или гидронажимные устройства прокатного стана , например - беспоршневое гидронажимное устройствоThe actuator unit 9 may be implemented on standard actuators in accordance with the type of control object. For example, for a continuous broadband hot rolling mill with two controlled inputs - vertical and horizontal compression of the workpiece - conventional electromechanical or hydraulic press devices of a rolling mill, for example, a pistonless hydraulic press, can be used as actuators

Блок 5 классификации наблюдений, блок 6 определени  оптимальных управл ющих воздействий, блок 7 формировани  корректирующих воздействий, блок 8 формировани  управл ющих воздействий, за- датчик классов 10 и задатчик режимов 11 могут быть реализованы на серийной электронно-вычислительной технике, например, ЭВМ Электроника-60 - 15 ВУМС-28 (5), или - на отдельных серийных электронных элементах .Block 5 classification of observations, block 6 determining the optimal control actions, block 7 forming corrective actions, block 8 forming control actions, sensor classes 10 and mode dial 11 can be implemented on a serial electronic computer technology, for example, computers Electronics 60 - 15 VUMS-28 (5), or - on separate serial electronic elements.

Блок 7 формировани  корректирующих воздействий может быть реализован, например , в виде таблицы коэффициентов, за- несенной в программируемую логическую матрицу или в посто нное запоминающее устройство, например, на микросхемах КР573РФ2, КР556РТ5,The corrective actions generating unit 7 can be implemented, for example, in the form of a coefficient table entered in a programmable logic matrix or in a permanent storage device, for example, on the KR573RF2, KR556RT5 microcircuits,

При этом адресные входы микросхем  вл ютс  входами блока 7 формировани  корректирующих воздействий, выходы микросхем  вл ютс  выходами этого блока.In this case, the address inputs of the microcircuits are the inputs of the block 7 of the formation of corrective actions, the outputs of the microcircuits are the outputs of this block.

Блок 8 формировани  управл ющих воздействий может быть реализован в виде набора множительных элементов, количество которых равно числу управл емых входов объекта управлени , например, на умножител х серии КР1802.The control action generating unit 8 can be implemented as a set of multiplying elements, the number of which is equal to the number of controlled inputs of the control object, for example, on the multipliers series КР1802.

Задатчик классов 120 может быть pea- лизован, например, на программных переключател х ПП6-11Т (ОЮЗ 602.160ТУ), или на запоминающих устройствах КР573РФ2, КР556РТ5. Такое запоминающее устройство должно хранить набор эталонных сигна- лов дл  управл емых входов, неуправл емых входов и показателей качества объекта управлени  дл  всех классов неизмер емых входов. Определение этих эталонов осуществл етс  на стадии проек- тировани  системы оптимального управлени , например, по одному из известных алгоритмов кластерного анализа, например ISODATA, алгоритм Кинга и т.д Другой путь построени  эталонных значений - построе- ние классов по результатам предварительных исследований сырь  и объекта управлени , Или по оценкам экспертов, и вычисление средних арифметических значений в каждом построенном классе, The class switch 120 can be implemented, for example, on software switches xP6-11T (ОУЗ 602.160ТУ), or on memory devices КР573РФ2, КР556РТ5. Such a storage device must store a set of reference signals for controlled inputs, uncontrolled inputs and quality indicators of the control object for all classes of non-measured inputs. The definition of these standards is carried out at the stage of designing an optimal control system, for example, according to one of the well-known cluster analysis algorithms, for example, ISODATA, King's algorithm, etc. Another way to build reference values is to build classes from the results of preliminary studies of raw materials and objects Management, Or according to experts, and calculating arithmetic mean values in each constructed class,

Задатчик режимов 11 может быть реализован на программных переключател х, например, ПП6-11Т(ОЮ 602.160 ТУ) или на запоминающих устройствах КР556РТ5, КР573РФ2, хран щих набор коэффициентов при переменных критери х оптимальности . Определение этих коэффициентов осуществл етс  на этапах проектирований или опытной эксплуатации системы в соот- ветствии с требовани ми к качеству продукции . Смена режимов и соответствующих им коэффициентов производитс  при изменении сортамента или типоразмера выпускаемой продукцииThe mode switch 11 can be implemented on program switches, for example, PP6-11T (ОУ 602.160 ТУ) or on memory devices КР556РТ5, КР573РФ2, which store a set of coefficients with variable optimality criteria. The determination of these coefficients is carried out at the design stages or trial operation of the system in accordance with the requirements for product quality. The regimes and the corresponding coefficients are changed when the assortment or size of the products is changed

Шифратор 17 может быть сконструирован , например, на основе таблицы, занесенной в программируемую логическую матрицу или в программируемое посто нное запоминающее устройство, например, на микросхемах К573РФ2, КР556РТ4.The encoder 17 may be constructed, for example, on the basis of a table entered in a programmable logic matrix or in programmable read-only memory, for example, on K573RF2, KR556RT4 microcircuits.

Запоминающее устройство 18 может быть реализовано, например, на микросхемах запоминающих устройств, таких, как К155РУ2, КР565РУ1А.The storage device 18 can be implemented, for example, on the memory chips, such as K155RU2, KR565RU1A.

Первый 4, второй 12 и третий 20 сумматоры могут быть реализованы, например, на микросхемах сумматоров, таких, как К155ИМ2, К155ИМЗ. Инверсные входы сумматоров могут быть реализованы, например , инверторами К155ЛН1.The first 4, second 12 and third 20 adders can be implemented, for example, on adder microchips, such as K155IM2, K155IMZ. Inverted inputs of the adders can be implemented, for example, inverters K155LN1.

Первый 15 и второй 21 элементы сравнени  могут быть реализованы, например, на сумматорах с пр мым Vi инверсным входами , осуществл ющих операцию вычитани  кодов, выход знакового разр да сумматора  вл етс  выходом элемента .сравнени . Такие сумматоры реализуютс  на обычных микросхемах сумматоров (К155ИМ2, К155ИМЗ) с инверсными входами на микросхемах К155ЛН1.The first 15 and second 21 comparison elements can be implemented, for example, on adders with direct Vi inverse inputs, performing the code subtraction operation, the sign output of the adder is the output of the comparison element. Such adders are implemented on conventional adder circuits (K155IM2, K155IMZ) with inverse inputs on K155LN1 circuits.

Первый 13 и второй 19 множительные элементы могут быть реализованы, например , на микросхемах умножителей серии КР1802.The first 13 and second 19 multiplier elements can be implemented, for example, on the multiplier circuits of the KR1802 series.

Элемент И 16 может быть реализован, например, на микросхемах К155ЛИ5. Элемент НЕ 22 может быть реализован, например , на микросхемах К155ЛН1.Element And 16 can be implemented, for example, on K155LI5 chips. Element HE 22 can be implemented, for example, on K155LN1 microcircuits.

Элементы ЗАПРЕТ первой 23 и второйBAN elements first 23 and second

24групп могут быть реализован, например, на микросхемах К155ЛИ1. Элементы ИЛИ24 groups can be implemented, for example, on K155LI1 microcircuits. Elements OR

25могут быть реализованы, например, на микросхемах К155ЛЛ1.25 can be implemented, for example, on K155LL1 microcircuits.

Экономический эффект от внедрени  предлагаемой системы образуетс  за счет повышени  качества управлени  путем увеличени  объема выпускаемой продукции, повышени  качества продукции и снижени  затрат на ее выпускThe economic effect of the implementation of the proposed system is formed by improving the quality of management by increasing the volume of products, improving the quality of products and reducing the cost of their production

Например, дл  непрерывного широкополосного стана гор чей прокатки стальных полос при внедрении указанной системы возможно достижение годового экономиче ского эффекта за счет увеличени  отгрузки по теоретическому весу:For example, for a continuous broadband hot-rolling mill of steel strips with the introduction of this system, it is possible to achieve an annual economic effect by increasing the shipment by theoretical weight:

Э ТВ(К2 - К1)Ц - (КА + КР)СИ - - 2000000(0.0513 - 0.05)100000 - (0.12 + 0.05) 100000 - 0.15 300000 200000 руб.;E TV (K2 - K1) C - (KA + KR) SI - - 2,000,000 (0.0513 - 0.05) 100000 - (0.12 + 0.05) 100000 - 0.15 300000 200000 rub .;

где ТВ 2000000 - объем отгрузки по теоретическому весу, тонн;where TV 2000000 - the volume of shipment by theoretical weight, tons;

К1 0,05, К2 0,0513 - коэффициенты отгрузки по теоретическому весу до и после внедрени  системы;K1 0.05, K2 0.0513 — shipping factors by theoretical weight before and after the implementation of the system;

Ц 100 - цена заданного металла, рубей за тонну:Ts 100 - the price of a given metal, rub per ton:

КА 0.12, КР 0.05 - коэффициенты тчислений на амортизацию и текущий реонт;KA 0.12, KR 0.05 - ratios of depreciation and current repair;

КН 0.15 - нормативный коэффициент эффективности;KN 0.15 - regulatory efficiency coefficient;

СР 300000, СИ 100000 - стоимость разработки и изготовлени  системы, рубей .SR 300000, SI 100000 - the cost of developing and manufacturing the system, rubles.

ол  эффекта, приход ща с  на предлагаемую систему, составит 25%, или 50000 рублей в год.The effect on the proposed system will be 25%, or 50,000 rubles per year.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Система адаптивного управлени  технологическим прбцессом, содержаща  последовательно соединенные блок формировани  корректирующих воздействий , блок формировани  управл ющих воз- действий и блок исполнительных механизмов, выходы которого подключены к входам блока измерени  сигналов управл емых входов и к управл емым входам объекта управлени , неуправл мые входы объекта управлени  соединены с входами блока измерени  сигналов неуправл емых входов, выходы объекта управлени  соединены с входами блока измерени  показателей качества,отличающа с  тем,что, с целью повышени  качества управлени  объектов с неизмер емыми входами, введены задатчик классов, задатчик режимов, блок определени  оптимальных управл ющих воздействий и блок классификации наблюдений , перва  группа информационных входов которого соединена с выходами блока измерени  сигналов управл емых входов , втора  группа информационных входов блока классификации наблюдений соедине- -на с выходами блока измерени  сигналов неуправл емых входов, треть  группа инормационных входов блока классификации наблюдений соединена с К выходами блока измерени  показателей качества, информационный вход блока определени  оп- тимальных управл ющих воздействий соединен с выходом блока классификации1 -наблюдений, перва  группа информационных входов - с выходами блока измерени  показателей качества, втора  группа инфор- мационных входов - с выходами блока измерени  сигналов управл емых входов, выход блока определени  оптимальных управл ющих воздействий подключен к входам блока формировани  корректирующих воздействий и к группе входов блока форми- ровани  управл ющих воздействий, выходы задатчика классов и задатчика режимов со- единены соответственно с входами задани  блоха классификации наблюдений и блока определени  оптимальных управл ющих воздействий.An adaptive process control adaptive control system comprising serially connected corrective action generation unit, control action generation unit and actuator block, the outputs of which are connected to the inputs of the measurement unit of the signals of the controlled inputs and to the controlled inputs of the control object, uncontrolled inputs of the control object connected to the inputs of the unit for measuring signals of uncontrolled inputs, the outputs of the control object are connected to the inputs of the unit for measuring quality indicators characterized in that, in order to improve the quality of control of objects with non-measurable inputs, a class selector, a mode dial, an optimal control actions determination unit and an observation classification unit are introduced, the first group of information inputs of which are connected to the outputs of the controlled signal measurement unit of inputs, the second group of information inputs of the classification block of observations is connected to the outputs of the measurement block of signals of uncontrolled inputs, the third group of information inputs of the classification block of observations is connected to the outputs of the block for measuring quality indicators, the information input of the block for determining optimal control actions is connected to the output of the classification block 1 for observations, the first group of information inputs for the outputs of the block for measuring quality indicators, the second group of information inputs for the outputs of the block measuring signals of controlled inputs, the output of the block for determining the optimal control actions is connected to the inputs of the block for generating corrective actions and to the group of inputs of the block the worlds of control actions, the outputs of the class master and mode master are connected respectively with the inputs of the flea task of the classification of observations and the block for determining the optimal control actions. 11 Фиг. 2FIG. 2 Фиг. 5FIG. 5
SU894769955A 1989-12-15 1989-12-15 System of adaptive control over production process RU1781670C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894769955A RU1781670C (en) 1989-12-15 1989-12-15 System of adaptive control over production process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894769955A RU1781670C (en) 1989-12-15 1989-12-15 System of adaptive control over production process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1781670C true RU1781670C (en) 1992-12-15

Family

ID=21485070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894769955A RU1781670C (en) 1989-12-15 1989-12-15 System of adaptive control over production process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1781670C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4054780, кл. 364-106, 1984. Авторское сзидетельство СССР № 1242911,кл. G 05 В 13/02. 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU697496B2 (en) Method and apparatus for the control of rolling mills
JP6297159B2 (en) Method for producing metal steel alloys and / or iron alloys in hot and thick plate mills using optimized structure simulators, structure monitors and / or structure models
US3694636A (en) Digital computer process control with operational learning procedure
EP2329327B1 (en) Method and system for controlling an industrial process
US3713313A (en) Computer controlled rolling mill
CN101590489A (en) Wide control device of the plate of hot-rolling mill and control method
Larkiola et al. Prediction of rolling force in cold rolling by using physical models and neural computing
Hadasik et al. Rheological model for simulation of hot rolling of new generation steel strips for automotive applications
Stephens et al. On-line adaptive control in the hot rolling of steel
RU1781670C (en) System of adaptive control over production process
CN106457325A (en) Flatness control device
Nastran et al. Stabilisation of mechanical properties of the wire by roller straightening
JP5682131B2 (en) Steel material prediction device
US3610005A (en) Roll positioning system calibration method and apparatus
US4137741A (en) Workpiece shape control
JPS59101212A (en) Controlling method of rolling mill
US3592030A (en) Rolling mill stand screwdown position control
JP2007050413A (en) Method and apparatus for controlling steel sheet width
CN1329133C (en) Method for regulating the temperature of a metal strip, especially for rolling a metal hot strip in a finishing train
KR19990052660A (en) Converter blow prediction method using neural network
Thakur et al. Application of machine learning methods for the prediction of roll force and torque during plate rolling of micro-alloyed steel
Kishi et al. Shrinkage prediction of a steel production via model-on-demand
JP7077929B2 (en) Mathematical model calculator and control device for rolling lines
US3635059A (en) Calibration of rolling mill screwdown position regulator
Byon et al. A semi-analytical model for predicting the wear contour in rod rolling process