Том 29, № 1 (2021)

Предлагается методика анализа системы взаимодействия промышленного предприятия с таможенными органами в процессе осуществления внешнеторговой деятельности, основанная на классификации и оценке функций элементов системы по совершению таможенных операций и проведению таможенного контроля. Внешнеэкономическая деятельность, являющаяся совокупностью функций организаций, ориентированных на внешний рынок с учетом выбранной внешнеэкономической стратегии, а также форм и методов работы на зарубежных рынках, рассмотрена в качестве одного из ключевых факторов эффективности функционирования промышленного предприятия. Анализ внешнеэкономической деятельности промышленного предприятия с помощью разработанной методики позволит определить оптимальные и экономически эффективные варианты совершения таможенных операций, связанных с декларированием и выпуском товаров в соответствии с заявленной таможенной процедурой. Ориентированность на крупных участников внешнеэкономической деятельности, являющихся промышленными предприятиями, позволит использовать результаты исследования для снижения непроизводственных издержек, связанных с осуществлением этими предприятиями внешнеторговой деятельности. В качестве объекта системного анализа в настоящей статье выбрано предприятие металлургической отрасли промышленности, осуществляющее внешнеэкономическую деятельность во взаимодействии с таможенными органами Российской Федерации. При этом объект анализа рассмотрен как единая система, обладающая основными системными свойствами: целостностью и делимостью, наличием существенных устойчивых связей между элементами системы, организацией и иерархической структурой системы, интегративными качествами. Объектом исследования является сложно-структурированная система взаимодействий промышленных предприятий, являющихся участниками внешнеэкономической деятельности, и таможенных органов Российской Федерации. Проиллюстрированы схемы взаимодействий всех элементов четырехуровневой иерархической структуры анализируемой системы.

Рассматривается принцип управления на основе прогнозирующей модели (Model Predictive Control – MPC). MPC является фундаментальной частью систем усовершенствованного управления технологическими процессами, в основе которого лежат прогнозирующие модели объектов управления. Управление на основе прогнозирующей модели чаще всего применяется на верхнем уровне автоматизации, в системе управления производственными процессами (Manufacturing Execution System – MES). В статье данный подход применяется в качестве локального регулятора на нижнем уровне автоматизации, в программируемом логическом контроллере (ПЛК), как альтернатива классическому пропорциональному интегро-дифференциальному (ПИД) регулятору. Использование принципа управления с прогнозирующей моделью позволяет реализовать оперативное управление в реальном времени в оптимальных режимах. Но для применения MPC в системах реального времени имеется ряд ограничений, в частности, производительность центрального процессора, время цикла ПЛК и время срабатывания сторожевого таймера. Настроечные параметры регулятора, основанного на принципе управления с прогнозирующей модели, – это горизонт прогнозирования, горизонт управления и время цикла пересчета. В качестве примера приводится реальный объект, обладающий нелинейными свойствами и большим временем запаздывания, которым выступил эмулятор печи. Приведена модель объекта управления и реализован регулятор на основе управления с прогнозирующей моделью в виде программного модуля для ПЛК (MPC-регулятор). Проведен ряд экспериментов и получены качественно-количественные показатели регулирования. В результате сравнения показателей MPC-регулятора и ПИД-регулятора определено, что первый обладает наилучшим быстродействием, точностью и качеством регулирования. Эти результаты достижимы при соблюдении ограничений применения MPC-регулятора в системах реального управления.

Рассматривается синтез системы управления объектом с распределенными параметрами. Обозначены проблемы существующих методов описания таких объектов и разработки систем управления ими. Предложен подход для нивелирования недостатков существующих методов, связанных с допущениями о постоянстве физических характеристик объекта и с необходимостью управления ненаблюдаемой пространственной координатой объекта. В качестве примера рассматривается нагрев массивной заготовки в конвекционной печи. Управление по ненаблюдаемой координате объекта реализовано путем синтеза цепной структуры, реализующей передаточную функцию, близкую к обратной передаточной функции объекта. Слабая чувствительность к параметрической нестабильности обеспечивается решением обратной задачи динамики. В результате получена система, обладающая слабой чувствительностью к параметрическим возмущениям объекта и обеспечивающая требуемое поведение ненаблюдаемой координаты пространственной области распределенного объекта.

Содержание данной статьи определяется актуальностью использования стандартов беспроводных сенсорных сетей. Рассматривается разнообразие беспроводных сетей. Представляются стандарты персональных беспроводных сетей. В частности, представляется подробный разбор технологии GPRS. Представляются различные протоколы передачи данных. Лаконично обозреваются скорости передачи данных. Представлено развитие стандартов Bluetooth. Описаны скорости передачи данных. Подробно рассмотрены стандарты технологии Bluetooth, представлен обзор преимуществ и недостатков данных стандартов, представлено разнообразие областей применения беспроводных сенсорных сетей.

Рассмотрены задачи управления режимами работы насосных агрегатов с частотно- регулируемым приводом на базе асинхронного короткозамкнутого двигателя. Обсуждаются характерные особенности требований к показателям качества процесса регулирования систем стабилизации уровня жидкости в резарвуарах. Получены в форме передаточных функций математические модели функционально необходимых звеньев системы: частотно-регулируемого привода со скалярным управлением, обобщенного объекта управления, датчика обратной связи. Линеаризованная модель объекта управления с  учетом нелинейной зависимости момента на валу двигателя от скорости получена в виде передаточной функции апериодического звена. Разработана структурная схема замкнутой по уровню жидкости системы управления. Отмечено, что использование для рассматриваемой системы стандартных настроек, ориентированных на достижение максимального быстродействия, может приводить к недопустимым значениям скорости изменения регулирующего воздействия и порождать гидравлические удары и повышенный износ кинематической части агрегата. Предложена методика синтеза регулятора, учитывающая ограничения на показатели качества переходного процесса изменения скорости насосного агрегата при отработке основного возмущения. Проведен синтез регулятора на примере конкретной установки, обсуждаются результаты моделирования переходных процессов по управляющему и  возмущающему воздействиям.