blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-5-376-380blackmet-671Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИINFORMATION TECHNOLOGIES AND AUTOMATIC CONTROL IN FERROUS METALLURGYСОСТОЯНИЕ И ПУТИ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СО СТРУКТУРНЫМ РАЗНООБРАЗИЕМSITUATION AND DEVELOPMENT TRENDS OF CONTROL SYSTEMS WITH STRUCTURAL DIVERSITYМышляевЛ. П.MyshlyaevL. P.

д.т.н., профессор кафедры автоматизации и информационных систем

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Automation and Information Systems”

nicsu@ngs.ruИвушкинА. А.IvushkinA. A.

д.т.н., генеральный директор

Dr. Sci. (Eng.), General Director

ИвушкинК. А.IvushkinK. A.

к.э.н., заместитель генерального директора

Cand. Sci. (Economics), Deputy General Director

ГрачевВ. В.GrachevV. V.

к.т.н., доцент кафедры автоматизации и информационных систем

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Automation and Information Systems”

ЛяховецМ. В.LyakhovetsM. V.

к.т.н., директор Института информационных технологий и автоматизированных систем

Cand. Sci. (Eng.), Director of the Institute of Automation and Information Systems

Сибирский государственный индустриальный университет 654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42РоссияSiberian State Industrial University 42, Kirova str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007, RussiaRussian FederationООО «Объединенная компания «Сибшахтострой» 654034, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, шоссе Кузнецкое, 9РоссияLLC United Company “Sibshahtostroi” 9, Kuznetskoe route, Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654034, RussiaRussian Federation201510062015585376380Copyright © Мышляев Л.П., Ивушкин А.А., Ивушкин К.А., Грачев В.В., Ляховец М.В., 20152015Мышляев Л.П., Ивушкин А.А., Ивушкин К.А., Грачев В.В., Ляховец М.В.Myshlyaev L.P., Ivushkin A.A., Ivushkin K.A., Grachev V.V., Lyakhovets M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/671

Статья посвящена анализу текущего состояния и перспективам развития систем управления со структурным разнообразием. Построение таких систем основано на совместном синтезе объекта управления и управляющей подсистемы. При этом объект управления представляет собой объект с целенаправленно изменяющейся структурой. Показана необходимость разработки новых подходов, методов и алгоритмов управления объектами со структурным разнообразием. Представлена обобщенная схема системы управления с целенаправленно изменяемой структурой и определены три типа реализации этой схемы. Сформулированы две задачи, возникающие при создании малоразмерных аналогов объектов управления, которые в дальнейшем могут быть использованы как физические модели в системах управления. Воервых, обеспечение подобия системы управления физической моделью и натурной (промышленной) системы управления. Во-вторых, развитие структуры управления с физической моделью, предложенной академиком А.А. Красовским. Рассмотрена схема управления подобием систем управления и предложен вариант системы управления с физической моделью. Приведена общая структура идентификатора в виде замкнутой динамической системы.

This article analyzes the current state and prospects of developmentof control systems with structural diversity. The construction of such systems is based on the synthesis of the joint control object and control subsystem. In this case, the control object is an object with a purposefully changing structure. The need to develop new approaches, methods and algorithms for control objects with structural diversity has been showed. The generalized scheme of control system with purposefully variable structure was presented and three types of implementation of the scheme have been identified. Two problems that arise in the development of small analog control objects, which can then be used as physical models of control systems, have been formulated. They are, firstly, ensuring similarity of control system of physical model and full-scale (industrial) control system, and, secondly, the development of the governance structure of the physical model proposed by the academician Krasovskii A.A. The control circuit of control systemssimilarity has been considered and a variant of control system with the physical model has been offered. The general structure of an identifier in the form of a closed dynamical system has been given.

система управленияструктурное разнообразиеподобиемоделированиенатурно-математическое имитационное моделиро- ваниемодель объектаалгоритм управленияфизическая модельцеленаправленно изменяемая структураидентификаторcontrol systemstructural diversitysimilaritymodelingnatural- mathematical simulationobject modelcontrol algorithmphysical modelspecifically changes structureidentifierReferencesEmel’yanov S.V., Korovin S.K. Novye tipy obratnoi svyazi: Upravlenie pri neopredelennosti [New types of feedbacks: Control at indeterminacy]. Moscow: Nauka. Fizmatlit, 1997. 352 p. (In Russ.).Emel’yanov S.V., Korovin S.K. Novye tipy obratnoi svyazi: Upravlenie pri neopredelennosti [New types of feedbacks: Control at indeterminacy]. Moscow: Nauka. Fizmatlit, 1997. 352 p. (In Russ.).Myshlyaev L.P., Ivushkin A.A., Sazykin G.P. etc. Sistemy avtomatizatsii na osnove naturno-model’nogo podkhoda: Monografiya v 3-kh tomakh. Tom 2: Sistemy avtomatizatsii proizvodstvennogo naznacheniya [Automation systems on the basis of a full-scale model approach: Monograph in 3 volumes. Vol. 2: Commercial automation system]. Myshlyaev L.P. ed. Novosibirsk: Nauka, 2006. 483 p. (In Russ.).Myshlyaev L.P., Ivushkin A.A., Sazykin G.P. etc. Sistemy avtomatizatsii na osnove naturno-model’nogo podkhoda: Monografiya v 3-kh tomakh. Tom 2: Sistemy avtomatizatsii proizvodstvennogo naznacheniya [Automation systems on the basis of a full-scale model approach: Monograph in 3 volumes. Vol. 2: Commercial automation system]. Myshlyaev L.P. ed. Novosibirsk: Nauka, 2006. 483 p. (In Russ.).Raу W. Harmon. Advanced process control. McGraw-Hill, New York etc. 1981, 326 p. (Russ.ed.: Raу W. Metody upravleniya tekhnologicheskimi protsessami. Moscow: Mir, 1983. 368 p.)Raу W. Harmon. Advanced process control. McGraw-Hill, New York etc. 1981, 326 p. (Russ.ed.: Raу W. Metody upravleniya tekhnologicheskimi protsessami. Moscow: Mir, 1983. 368 p.)Ljung Lennart. System identification: Theory for the user. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1987. (Russ.ed.: Ljung L. Identifikatsiya sistem. Teoriya dlya pol’zovatelya. Tsypkin Ya.Z. ed. Moscow: Nauka, 1991. 432 p.)Ljung Lennart. System identification: Theory for the user. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1987. (Russ.ed.: Ljung L. Identifikatsiya sistem. Teoriya dlya pol’zovatelya. Tsypkin Ya.Z. ed. Moscow: Nauka, 1991. 432 p.)Venikov V.A. Teoriya podobiya i modelirovaniya [Similarity theory and modeling]. Moscow: Vysshaya shkola, 1976. 479 p. (In Russ.).Venikov V.A. Teoriya podobiya i modelirovaniya [Similarity theory and modeling]. Moscow: Vysshaya shkola, 1976. 479 p. (In Russ.).Ivanova V.S., Balankin A.S., Bunin I.Zh. etc. Sinergetika i fraktaly v materialovedenii [Synergetics and fractals in material science]. Moscow: Nauka, 1994. 383 p. (In Russ.).Ivanova V.S., Balankin A.S., Bunin I.Zh. etc. Sinergetika i fraktaly v materialovedenii [Synergetics and fractals in material science]. Moscow: Nauka, 1994. 383 p. (In Russ.).Lyakhovets M.V., Myshlyaev L.P., L’vova E.I., Ivushkin K.A., Chernyavskii S.V. Joint synthesis of the control object and the controllingsubsystem. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2014, no. 12, pp. 33–36. (In Russ.).Lyakhovets M.V., Myshlyaev L.P., L’vova E.I., Ivushkin K.A., Chernyavskii S.V. Joint synthesis of the control object and the controllingsubsystem. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2014, no. 12, pp. 33–36. (In Russ.).Krasovskii A.A. Optimum control by means of a physical predictive model. Avtomatika i telemekhanika. 1979, no. 2, pp. 156–162. (In Russ.).Krasovskii A.A. Optimum control by means of a physical predictive model. Avtomatika i telemekhanika. 1979, no. 2, pp. 156–162. (In Russ.).Myshlyaev L.P., Evtushenko V.F., Berezin D.G., Makarov G.V., Ivushkin K.A. Concepts and conditions for control system similarity. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2012, no. 12, pp. 56–58. (In Russ.).Myshlyaev L.P., Evtushenko V.F., Berezin D.G., Makarov G.V., Ivushkin K.A. Concepts and conditions for control system similarity. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2012, no. 12, pp. 56–58. (In Russ.).Emel’yanov S.V., Korovin S.K., Myshlyaev L.P. etc. Metody identifikatsii promyshlennykh ob”ektov v sistemakh upravleniya [Identification methods of industrial objects in the control systems]. Kemerovo: Kuzbassvuzizdat, 2007. 307 p. (In Russ.).Emel’yanov S.V., Korovin S.K., Myshlyaev L.P. etc. Metody identifikatsii promyshlennykh ob”ektov v sistemakh upravleniya [Identification methods of industrial objects in the control systems]. Kemerovo: Kuzbassvuzizdat, 2007. 307 p. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.