В режиме натурно-математического моделирования

Иногда этот режим называют режимом «пассивного» советчика. Этот режим в основном используется при апробации и внедрении новых технологических средств, математических моделей, алгоритмов и т. д. Функциональная схема АСУ ТП в режиме натурно-математического моделирования приведена на
рис. 3.6, где ДСУ – действующая система управления; ПМ – пересчетные модели; НСУ – разработанная (новая) система управления; НМБ – натурно-модельный блок.

Рис. 3.6. Функциональная структура АСУТП

в режиме натурно-математического моделирования

Особенность режима натурно-математического моделирования состоит в том, что параллельно функционируют две системы управления.

1. Действующая система управления, для которой объектом управления является реальный (натурный) объект и которая вырабатывает натурные управляющие воздействия , непосредственно реализуемые на реальном объекте:

, (3.1)

где – ошибка рассогласования в действующей системе управления, определяемая по выражению

, (3.2)

где – натурные (действительные) значения выходной (управляемой) переменной.

2. Разработанная система управления, для которой объектом управления является натурно-модельный блок, включающий в себя объект управления, действующую систему управления и пересчетную модель, которая вырабатывает модельные значения управляющих воздействий по выражению

, (3.4)

где – натурно-модельное значение выходной переменной, определяемой по формуле

. (3.5)

Так как действующая и разработанная (новая) системы управления функционируют независимо друг от друга, то для того, чтобы учесть реакцию объекта управления на , вводят пересчетные модели, представляющие собой математические модели в приращениях, по структуре совпадающие с математической моделью объекта управления. Это позволяет через модельную добавку

, (3.6)
где

, (3.7)

учесть реакцию объекта управления на .

Параллельное функционирование действующей и разработанной (новой) систем управления позволяет независимо от действующей системы управления отрабатывать новые алгоритмы управления или новые математические модели, вводя коррективы только в разработанную систему управления. Постоянный сравнительный анализ функционирования двух систем управления на основе критериев эффективности управления позволяет судить о качестве отработки управляющих воздействий в обеих системах управления. В том случае, если в течение определенного времени разработанная система управления постоянно обеспечивает лучшее качество управления, действующая система управления исключается из работы, а разработанная система управления начинает управлять реальным объектом управления.

Достоинства режима натурно-математического моделирования:

§ низкие материальные затраты при внедрении новых разработок;

§ одновременное исследование несколько новых вариантов алгоритмов управления.