Файл: Герман, В. Т. Построение информационной системы управления технологическими процессами добычи и подготовки газа научно-экономический обзор.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.11.2024
Просмотров: 40
Скачиваний: 0
кать приближающий полином в виде
Р ( Х ) : Ч 0 + а 1 К |
|
|
|||
принимающий в точках |
X = 1 |
Д |
и X = |
ЗД значения р(х)|=_С0+С |
|
Р(х)|х=^ = с 0- С 1 , где |
С0 |
|
- |
коэффициенты ряда |
разло |
жения по системе (3 ). |
|
|
|
|
( iin * |
|
|
|
|
|
|
Тогда |
|
Ст |
; |
|
|
а 0 = С0 + 2 |
|
(5) |
|||
а , = - ^ С т . |
|
|
Использование полинома первой степени для адаптивной дискре тизации достаточно, так как полиномы второго и более высокого по рядка не дают существенного сокращения избыточности, в то время как сложность алгоритмов дискретизаторов значительно возрастает.
Коэффициенты Фу'рье-Хаара разложения / ( х ) в ряд (I) на интерва ле [0 ; I] будут равны
|
|
С0 =Jf( * ) x 00( x ) o M ( o ) + |
|
М 0 |
|
|
|
|
|
+ |
|
||
|
|
% |
r ~ ' |
М 2 |
(б) |
|
|
|
J f ( X) xoi (x)dx - |
|
|||
где |
- |
модуль максимума второй |
производной функции на интервале. |
|||
Подставив полученные значения’ С0 |
и |
С, |
в выражение (б ), можно |
|||
найти |
ошибку приближения функции |
j (X ) |
полиномом вида |
(5) |
||
|
|
e ( x ) = / w - p ( x ) = M 2( | - f |
|
|||
|
Отсюда легко заключить, что функция |
£ ( х ) имеет |
минимум |
|||
при X |
= |
0 ,5 . Поэтому для построения адаптивной процедуры достаточ |
но контролировать ошибку аппроксимации только на концах интервала,
т .е . для выполнения условия (2) на всем интервале |
достаточно вы - |
|
числить величину погрешности на концах. |
|
|
Из описанных соотношений нетрудно получить |
|
|
e ( r } = f ( T ) - P ( i ) =f(r)-(a0+ a1r)= |
■( ? ) |
|
Подставив |
значение С0 , найденное как |
коэффициент Фу- |
рье-Хаара ряда ( I ) , |
окончательно получим |
|
26
Smax |
)~ |
t e [ 0)T ] |
0 |
Обычно измерительный сигнал предварительно квантуется с не которым постоянным шагом A t , определяемым экспериментальными свойствами сигнала. В этом случае выражение (7) можно записать в виде
Г(/-)- f(0)+f(n&t)
|
Цпах х L ' ~ |
2. |
|
|
t e f t r ] |
|
|
где |
f ( t ) - |
сигнал |
с помехой; jvt, |
мехи |
n ( t ) |
на интервале п д -t = Т . |
( 9)
- математическое ожидание по
Формула (9) показывает, что если в вычислитель ошибки ввести значение jh. , то в этом случае будет производиться приближение к полезному сигналу, а не к его смеси с помехой, что значительно повышает качество адаптивного алгоритма управления сбором инфор -
мации. Блок-схема алгоритма адаптации представлена на рис.8.
|
|
Пример. В табл.11 приведены значения переменной |
X (t) |
от О |
|||||
до 20 |
сек |
с интервалом |
I |
сек. |
Определим периоды дискретизации |
||||
при |
ошибке |
аппроксимации |
£ mCtx = |
0,01 . |
|
|
|||
|
Для вычисления |
величины |
С |
используем формулу |
(9 ), |
в кото |
|||
рой |
интеграл будем |
вычислять .как |
площадь, заключенную под |
кривой |
|||||
X( t ) |
и между осью |
времени. |
Кроме того, примем, что |
X ( t ) |
между |
точками замера меняется линейно. Тогда интеграл приближенно можно заменить следующей суммой:
Х (б д £ ) + Х + л t . ( 1 0 )
27
Рис,8. Блок-схема алгоритма адаптации при сборе технологи
ческой информации
и выражение (10) запишется в виде
Т а б л и ц а |
II |
|
Значение функции |
x ( t ) |
|
t |
X ( t ) |
|
0 |
I |
|
I |
1,05 |
|
2 |
I ,I |
|
3 |
1.2 |
|
7+ |
1,28 |
|
5 |
1.3 |
|
6 |
1,29 |
|
7 |
1,25 |
|
8 |
1.2 |
|
9 |
1,15 |
|
101,1
11I
120,93
130,85
140,8
150,7
160,68
170,67
180,67
190,68
с |
(_l\_ X(.Q)+X(nat) |
J |
___ |
X(t д'£)+х(с.+ 7)дт£ |
a t . |
(II) |
|||||
C'max ^ L > ~ |
|
2 |
|
|
£ |
||||||
|
|
|
|
|
2 n & i i - 0 |
|
|
|
|
|
|
Используя данные |
табл.II |
и выражение |
( II ) , |
вычислим значения |
|||||||
£ ( t ) при |
и |
= 1 , 2 , . . . |
и Т-периоды адаптивной дискретизации: |
||||||||
|
С ( д £ ) = |
7+7,05 |
7 |
|
7 = 0 |
|
|
|
|
||
Е(з д t ) = |
|
- ^ |
[ 7 |
+ 1,05+ 7,05+ 7,7+ 7,7+ 7,2] . 1 = 0,02 , |
|
||||||
так как |
<S(3at)> 6^оп |
, то в момент |
T, = 3&t |
осуществляется вы |
|||||||
борка данных о х (5 ) . |
Дальнейшие вычисления проводим |
следующим |
|||||||||
образом. Считаем, что |
Х'(0) = X ( 3 a t ) |
|
и проводим аналогичные вы |
||||||||
числения: £ ' ( д t ) |
= 0 ) |
6 ' ( Z&t ) = 0,01 ' |
£ ' ( 3 a t ) = - 0 , a 2 , |
|
28
так |
как j £ ' ( 3At ) l > £$оп |
, |
то следующая |
корректировка осущест |
||||
вляется в данный момент, |
т .е . |
Т = |
3 A t : |
|
о; £''(№)= о; E \5 *t)= -w |
|||
|
С\лЬ)= о ; |
£ "( 2 At) =-o,oor; |
C '(3 A t)= |
|||||
Так как / £ “( 5 а±) / > £доп |
|
, |
то Т = |
5 At. |
|
|||
|
Аналогично можно получать |
Т5 . . . . |
|
|||||
|
Учитывая, |
что |
At |
= I |
сек, |
получим, что интервалы адаптив |
||
ной дискретизации |
составляют Т = 3 сек, |
Т = |
3 сек, Т = 5 сек, |
|||||
Т = |
5 сек.- |
|
|
|
|
|
|
|
ДОСТОВЕРНОСТЬ ОБРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Особое значение в АСУ газодобывающими предприятиями приобре тает достоверность обработки информации. Под достоверностью пони -
мается вероятность безотказной передачи и обработки информации те
хническими устройствами [7,8,12] .
Информационная система управления ГДП имеет иерархическую
структуру, при этом технологическая информация собирается |
устройс |
твами первичной обработки информации, расположенными на |
местных |
диспетчерских пунктах, по линиям связи в центральном диспетчере -
ком пункте ГДП.
Вероятность появления ошибки в системе управления полностью определяется структурой системы и вероятностями появления ошибок
в отдельных технических устройствах. За единицу времени система может обработать определенное количество технологической информа
ции. Такое же количество информации система монет обработать за другое время, имея другую структуру, но при этом вероятность ошиб
ки останется прежней.
Поэтому за основу оценки вероятности появления ошибки в АСУ целесообразно применять количество обрабатываемой информации. При
анализе результатов работы АСУ не обязательно знать, где произош
ла ошибка при обработке информации, а важно определить вероятность ошибки в системе в целом. Поэтому на практике можно использовать простую зависимость между вероятностями ошибок отдельных техничес
ких средств и вероятностью ошибки всей системы и притом такую,
чтобы при расчете не накладывались ограничения из-за несимметрич
ности ветвей структуры системы. |
Такую зависимость можно получить, |
||
учитывая, |
что вероятности появления ошибок в элементах системы не |
||
завышены, |
и ошибка, возникающая |
в каком-либо элементе |
системы, |
29