Управляющих воздействий
В элементарной теории катастроф, которой посвящена книга, рассматривается (в получившей широкое распространение схеме) следующая ситуация. Имеется физическая система, быстро минимизирующая потенциал, который меняется в зависимости от внешних или управляющих параметров (минимизация локальная); некоторые локальные минимумы при изменении параметров могут „исчезать". Скачки, наблюдающиеся при таких исчезновениях, и дали повод для названия теории. При этом большой простор по-
С точки зрения динамики минимумы V отвечают устойчивым равновесиям, а максимумы или перегибы — неустойчивым. Итак, если наша пара управляющих параметров лежит в Е, то имеется единственное положение устойчивого равновесия, а если в /, то имеются два устойчивых положения и одно неустойчивое.
чиваемым на это временем. Исследование положений равновесий само по себе не может сказать нам, где будут происходить прыжки, так как в принципе они возможны в любой точке (а, Ь), над которой лежит два или больше положений равновесия. Необходимая дополнительная информация содержится в деталях динамики. Однако вместо того чтобы призывать на помощь динамику, мы примем следующее соглашение, которое находится в неплохом соответствии с фактами и которое Том [1] называет принципом (максимального) промедления1: система делает прыжок лишь тогда, когда у нее не остается другого выбора. Это означает, что путь, проходимый положением равновесия, сменяет лист на поверхности, лишь когда он проходит через складку, и лист, на котором он находился, „исчезает". (Для быстрых изменений управляющих параметров этот принцип нарушается (Постои [21]).) В гл. 14 мы обсудим другое возможное соглашение.
Итак, если для машины Зимана (§ 1 гл. 5) выбрать положение управляющих параметров (а, Р), для которого упругая энергия, выраженная как функция от 0, имеет лишь мор-совские критические точки, то эта точка (а, Р) обладает такой окрестностью, что изменение управления в ее пределах не оказывает — топологически — никакого эффекта. Критические точки сдвигаются как гладкие функции от управления (это та часть приведенного выше доказательства, где действует теорема о неявной функции) и с точностью до перепараметризации Э и добавления константы, зависящей от точки управления, ничего не изменяется. Вблизи таких точек, и только там, многообразие катастрофы можно представлять себе локально как график „многозначной функции" с несколькими листами (см. примеры гл. 5).
Если глицерин (левая колонка на фото 8—9) заменить на 2%-ный раствор окиси полиэтилена в воде, то течения, отвечающие тем же значениям управляющих параметров (Qf, Q7/, Qw), радикально изменяются (средняя колонка). Правая колонка, где показаны интенсивности двойного лучепреломления для этих течений, помогает объяснить, почему. Видно, что у потоков на выходе имеются области сильного
Для полной деформации потребовалось бы восьмимерное пространство управляющих параметров (это одна из катастроф двойной сборки, работа по исследованию геометрии которой еще только начата). Восемь управляющих переменных, предоставляемых скоростями валиков, не дадут трансверсальной деформации по той же причине, по какой трех скоростей не хватает для полной деформации шести-валковой мельницы. Необходимая добавочная переменная, вероятно, должна иметь геометрический характер, отвечающий изменению двойного отношения (§ 5 гл. 7) у деформируемых квартик.
а это, с точностью до линейной замены, стандартная сборка. В отличие от рассмотренного выше симметричного случая это описание структурно устойчиво. Возмутим функцию U, заменив ее на U+tV, где V — любая функция от a, F, G и каких угодно других „управляющих" параметров, включенных в описание системы (разность длин шатунов, боковые смещения нагрузки G, угол между G и перпендикуляром к F и т. п.). Тогда при малых значениях t и прочих дополнительных параметров сохраняется не только та же картинка, но и та же формула, с точностью до гладкой замены переменных. (Верны и более сильные — более „равномерные" утверждения, но здесь дело осложняется техническими деталями.) Точка острия, направление острия и пр. перемещаются плавно с изменением t и дополнительных параметров. Все это — следствие универсальности трансверсальных деформаций и устойчивости трансверсальности.
Уравнения (15.22) отождествляют точку на многообразии сборки (рис. 15.2) со стационарным состоянием лазера с параметром порядка <а)д, определенным из (15.22), и параметром порядка (cr~)s, определенным из (15.20). Далее, матрица Якоби преобразования от а, (сг2)е к А, В неособая вблизи а=0, так что мы имеем универсальную деформацию „сингулярного" уравнения для стационарных значений, отвечающего значениям управляющих параметров
если ЛД.2<е$со. Однако если ЛД.2>ейсо, то траектория в пространстве управляющих параметров проходит через точку острия, состояние системы переходит на верхний или нижний лист и система претерпевает фазовый переход второго рода (Хепп и Либ [1481, Гилмор и Боуден [149]) при критической температуре Тс, определяемой из условия
На рис. 15.9 (а) мы нанесли несколько траекторий в пространстве управляющих параметров, полученных при фиксации различных значений а и уменьшении температуры. Никаких фазовых переходов нет, состояние системы гладко движется по верхнему листу. На рис. 15.9 (Ь) показано, что происходит, когда фиксирована температура, а а убывает от исходного положительного значения, проходя через нуль и доходя до достаточно больших отрицательных значений. Расхождение очевидно. При Г>ТС фазовых переходов нет. При Т<ТС происходят фазовые переходы первого рода. Если система подчиняется принципу максимального промедления, то эти переходы происходят при пересечении траекториями линий складок. Имеет место гистерезис (Гил-мор и Нардуччи [147]).
Чтобы проиллюстрировать важность этой концепции, рассмотрим эксперименты с фотосчетчиками, описанные в § 12. Прежде всего, все данные брались в частном случае нулевого внешнего поля. Предсказания (15.41) могут быть немедленно расширены на случай ос=^=0 с помощью (15.35). Если уровень шума в эксперименте не изменяется, то распределения фотосчетчика будут иметь одинаковую форму во всех экспериментах с одним и тем же сигналом <У= (х—2сс/ /3)2Ша. Следовательно, все значения физических управляющих параметров {az)e, а, дающие одно и то же значение (a)s=x—2a/3, должны приводить к одному и тому же распределению фотосчетчика в экспериментах, проводимых при постоянном уровне шума.
Для эффективной работы системы важно правильно установить, кому, в какие сроки, какого вида и объема материалы анализа должны передаваться из вычислительного центра. Система дает возможность осуществлять выработку машиной адресованных плановых заданий и других управляющих воздействий, оптимально учитывающих условия отраслевого производства и материально-технических возможностей отраслевой службы охраны труда.
Органы управления предназначены для передачи управляющих воздействий от человека к машине и обеспечивают выполнение работающим требуемого действия по реализации принятого решения: приведение в действие исполнительных органов объекта управления, ввод информации, вызов информации на СОИ и т. п.
Критерием быстродействия является время решения задачи, т.е. время от момента реагирования оператора на поступивший сигнал до момента окончания управляющих воздействий. Обычно это время прямо пропорционально количеству преобразуемой человеком информации:
вовые документы в форме приказов, распоряжений, инструкций и т.д. Таким образом, перечисленные выше нормативно-правовые документы, их содержание, сформулированные в них нормы и правила, конкретные значения нормативных параметров и другое составляют основу нормативной информации, обязательной для использования в процессе управления охраной труда на любом предприятии. К осведомляющей информации по охране труда относится информация, качественно и количественно характеризующая факторы, обеспечивающие безопасность, и дающая возможность определить степень соответствия этих факторов нормативам. Осведомляющая информация сигнализирует о необходимости управляющих воздействий, корректирующих имеющиеся отношения.
При недостаточной эффективности управляющих воздействий возникает неуправляемая предаварийная ситуация. Если же продолжают увеличиваться отклонения опасных параметров и накапливаться мощность, способная повредить оборудование, то такая ситуация называется а.ва_рийнрй^ В этом режиме возвращение опасных параметров в регламентные границы не представляется возможным, и во избежание аварии и ее последствий процесс надо остановить или даже ликвидировать. Это может осуществляться захолаживанием реактора, сбросом реакционной массы is нейтрализатор и другими подобными мерами.
ЗУ — задающее устройство УУВ — узел управляющих воздействий
На АСР возлагаются функции оптимального управления процессом в режиме нормального функционирования для достижения наибольшего выхода продукта за наименьшее время с наименьшими потерями, т. е. при нормальном режиме процесс управляется АСР, имеющей в общем случае несколько входов (параметров регулирования) и выходов (управляющих воздействий). Управляющие воздействия АСР на объект управления вступают в действие на всех фазах развития процесса при нормальном режиме. В зависимости от состояния процесса управляющие воздействия АСР будут иметь «отрицательное», «нулевое» или «положительное» значения. Зачастую АСР выполняет сложный алгоритм и требует для его реализации сложных приборов, что снижает уровень ее надежности.
Сигналы от измерительных преобразований (ИП) поступают на анализаторы параметров процесса, представляющие устройства сравнения (УС). Одновременно4 с этим на анализаторы поступают допустимые значения параметров процесса от задающего устройства (ЗУ). Если какой-нибудь параметр оказался больше (или меньше) своего допустимого значения, то с соответствующего анализатора поступает сигнал в узел управляющих воздействий ^УУВ), где происходит выбор управляющих (защитных) воздействий; сигналы с УУВ поступают к объекту управления через исполнительный механизм (ИМ). Исполнительных механизмов может быть несколько.
Таким образом, в анализаторах происходит сравнение текущих значений параметров с допускаемыми. Различные параметры могут вызывать одинаковые или разные управляющие воздействия. Узел управляющих воздействий в основном реализует логическую функцию ИЛИ.
действие средств локализации аварийной ситуации, выбор и реализацию оптимальных управляющих воздействий;
Обозначим через Мшс область штатных состояний системы Г, а через Л1Нш.с — область нештатных состояний. При штатном функционировании системы Г, когда управляющие воздействия u(t) принадлежат области Ми допустимых управлений, а внешние возмущения со(^) — области Мш расчетных возмущений, ее состояния описывают траекторию z(t), которая всегда находится в области Мтл. При некоторых управляющих воздействиях u^(t] (jj Л1иили воздействиях внешних возмущений MI (t) (? Мш траектория процесса Zi(t) может отклониться от штатной и устремиться в сторону границы области Мшс. Основные характеристики этой части процесса могут быть использованы для прогнозирования нештатной ситуации, поскольку момент 4ш1.с1 пересечения границы области Л4Ш.С представляет собой момент появления НшС, а состояния, лежащие на траектории процесса Zi(t) на границе области -Мнш.с, полностью описывают содержание НшС. В результате управляющих воздействий "вых!(0 на систему Г в процессе реализации алгоритма ПВЫХ1 выхода из нештатной ситуации траектория z\ (t) процесса может снова вернуться в область Мшс и достигнуть точки Ьп, характеризующей целевую функцию системы. Время от момента /Нш.с1 до момента /Вьш повторного пересечения границы области Мш.с представляет собой время tBbixi выхода из нештатной ситуации.
 Читайте далее:
 Усмотрению администрации
Успешного функционирования
Увеличения прочности
Учреждения предприятия организации
Устанавливается администрацией предприятия
Устанавливается производственной инструкцией
Устанавливает администрация
Учреждением организацией
Устанавливаются администрацией предприятия
Устанавливаются соответствующими
Устанавливают непосредственно
Учреждению организации
Установках каталитического
Увеличением количества
Установках работающих
|
