Разработка системы управления предприятием

Исследование основных динамических характеристик предприятия по заданному каналу управления, результаты которого достаточны для синтеза управляющей системы (СУ). Построение математической модели объекта управления. Анализ частотных характеристик СУ.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Министерство образования и науки РФ

ФГБО ВПО Сибирский государственный индустриальный университет

кафедра систем информатики и управления

Курсовая работа

Выполнил ст. гр. ИП-09 Пятаев А.М.

Проверил: к.т.н, доцент Огнев С.П.

Новокузнецк 2012

Содержание

Задание

Постановка задачи анализа и синтеза СУ

1. Анализ объекта управления

1.1. Построение математической модели ОУ

1.2. Статические и динамические хар-ки ОУ

1.3. Анализ частотных хар-к

2. Синтез системы управления

2.1. Определение критерия управления, ограничений, внешних факторов, выбор типового закона управления, расчет настроечных параметров

2.2. Построение структурной схемы системы управления

3. Анализ системы управления

3.1. Анализ устойчивости

3.2. Анализ качества управления в типовой системе

3.3. Анализ чувствительности СУ к изменениям параметров модели объекта исследования

4. Программный модуль

4.1. Листинг

Задание

Доход от импорта продукции для предприятия колеблется от 3,5 (летний и зимний период) до 7,8 (весенний и осенний период) млн. руб. в месяц.

Увеличение инвестиций на 25% в производство увеличивает доход на 38% вне зависимости от сезона. Какие инвестиции необходимы для стабилизации среднегодового дохода предприятия на уровне 70 млн. руб.?

Постановка задачи анализа и синтеза СУ

Дано:

1) Объект управления - импортирующее предприятие, которое характеризуется каналом управления (по каналу управления “инвестиции - доход”).

2) Основное входное воздействие на объект:

: объем инвестиций

, %/мес.

3) Основное выходное воздействие объекта:

: доход

, млн.руб./мес.

4) Режимы работы объекта:

а) Номинальный режим характеризуется:

= 100%/мес.

=5,65 млн.р./мес.

б) Исследовательский режим характеризуется:

==125% мес.

==7,8 млн.р./мес.

в) Заданный режим характеризуется:

y* = 5,83 млн.р./мес.

5) Производственные характеристики:

Определяют время перехода объекта в новый режим и оцениваются:

-временем распределения инвестиций:

=0,5 мес.

-временем изменения дохода от импорта (сезонное запаздывание):

=6 мес.

6) Ограничения:

а) По входному воздействию:

==25%/мес.

=180%/мес.

б) По выходному воздействию:

=2,09 млн.р./мес.

=8,475 млн.р./мес.

в) Ограничения по регламенту работы объекта:

включают технологию производства, нормы качества продукции и сырья.

Примем условия линейности объекта в рассматриваемых диапазонах инвестиций и производительности.

7) Внешние факторы:

w, характеризуют эквивалентные изменения номинальных инвестиций, например, за счет аварий, приобретения нового оборудования, брака и т.д.

Примем:

==30%/мес.

8) Линейные методы и алгоритмы анализа и синтеза системы управления.

9) Критерии исследования и управления:

показатели качества управления, характеризующие отклонения от заданной производительности: статическая ошибка, время управления, максимальное динамическое отклонение, перерегулирование, степень затухания колебаний, модульная интегральная ошибка .

Требуется разработать систему, отвечающую всем требованиям и критериям.

1. Анализ объекта управления

Цель: исследование основных динамических характеристик предприятия по заданному каналу управления, результаты которого достаточны для синтеза управляющей системы (СУ).

1.1 Построение математической модели ОУ

На основе режимов работы функционирования объекта с соответствующими параметрами динамики построим экспериментальную характеристику временного регламента.

Для определения средних заданных инвестиций, необходимых для определения заданного дохода y* решим пропорцию:

=103%

По виду экспериментальной характеристики в исследовательском режиме определено:

-объект характеризуется начальным запаздыванием вследствие распределения инвестиций =0,5 мес.

-доход от импорта увеличивается только в следующем сезоне (через период в 6 мес.), т.е. через =6 мес.

-состояние объекта характеризуется установившимся периодическим режимом.

Исходя из таких предпосылок, объект можно описать следующей структурой:

Данную структуру можно описать через типовые звенья:

-распределение инвестиций характеризует запаздывание по денежным средствам и описывается звеном запаздывания или транспортной моделью:

где время запаздывания

мес. Отсюда:

-рост дохода до нового режима соответствует типовому колебательному звену или транспортной модели:

при (незатухающие колебания), где характеризует соотношение изменения дохода к соответствующему изменению объема инвестиций:

постоянная времени характеризует время роста дохода в исслед режиме:

мес. Отсюда:

Структура объекта последовательная:

Модель в дифференциальной форме:

Из уравнения Лапласа получим:

Модель в дискретной форме:

где - период контроля продаж, который определяется из условия:

Отсюда:

0,1 мес. 3,1 дня

Далее:

Окончательно получаем:

1.2 Статические и динамические характеристики ОУ

Статическая характеристика ОУ

На основании экспериментальной характеристики объект характеризуется следующими выражениями:

Режимы	Номинальный	Исследовательский	Заданный
	100%/мес.	125%/мес.	103%/мес.
y	5,65 млн.р./мес.	7,8 млн.р./мес.	5,83 млн.р./мес.

В диапазоне входных воздействий характеристика является квазилинейной, что обуславливает применение линейных методов управления.

Переходная характеристика ОУ

Рассчитывается исходя из постоянных инвестиций в предприятия при следующих условиях:

Начальные условия принимаем равными нулевым:

0%/мес.

= 0 млн.р./мес.

За входное воздействие принимаем увеличение инвестиций на 25%:

25%/мес.

Для расчета используем дискретную модель объекта:

Расчет ведем в приращениях, т.е. результирующее выходное значение ОУ получается за счет суммирования и расчетного .

Таблица расчета переходной характеристики

l	t	y(l)	-0,99y(l-2)	1,98y(l-1)	0,00086V(l-5)	V(l)	y(l) рез
0	0	0	0	0	0	0	5,65
1	0,1	0	0	0	0	25	5,65
2	0,2	0	0	0... Другие файлы: Анализ эффективности системы управления предприятием Зависимость организации от внешней и внутренней среды, формы разделения труда. Методы исследования системы управления предприятием сферы услуг. Разраб... Информационные технологии и управление предприятием В книге подробно рассмотрены такие вопросы, как инвестиции в информационные технологии, разработка ИТ-стратегии, управление ИТ-проектами, формирование... Комплексный механизм управления предприятием Основные формы и методы управления предприятием. Расчет уровня рентабельности функционирования предприятия и оценка использования производственных фон... Управление автотранспортным предприятием "Авто-экспресс" Разработка системы управления. Определение основных факторов внешней среды и их влияние организацию. Совершенствование системы управления предприятием... Основные пути улучшения системы управления на примере ООО "Мегалит" Система управления предприятием ООО "Мегалит", оценка организационной структуры. Внутренняя и внешняя среда предприятия, SWOT-анализ. Разработка предл...