Вопрос 9. Расскажите о истории возникновения и развития кибернетических сау,

История возникновения и развития кибернетических САУ.

В первой вводной теме было показано, что мы с Вами живём в период бурного развития энергетики и кибернетики, которые вызваны потребностью развития производительных сил человечества.

На низшей ступени автоматизации производственных процессов необходимо было заменить ручной труд управления автоматическими регуляторами. Для научной и технической поддержки этой потребности сначала возникла теория автоматического регулирования со всеми задачами изучения, показанными в таблице.

Однако по мере развития сложных и опасных технологических процессов потребовалась их комплексная автоматизация. При такой автоматизации необходимо было сразу решать две задачи:

1. Производить продукцию с минимальными экономическими потерями ( экономичность ) и

2. Обеспечить минимальный риск потерь от аварий ( безопасность).

Такой способ управления с одновременным решением двух задач назвали дуальным управлением.

Сначала делались попытки при дуальном управлении решать эти задачи раздельно, т.е. для экономичности производства создавались Системы Нормальной Эксплуатации ( СНЭ ), которые представляли собой системы связанных между регуляторов, и Системы Безопасности ( СБ ), которые вступали в работу только при возникновении аварий.

Однако опыт эксплуатации АЭС таким способом не увенчался успехом, поскольку степень опасности аварий по количеству человеческих жертв превосходила потери от атомных бомбардировок.

В связи с этим МАГАТЭ в 21 веке поставило перед промышленно развитыми странами задачу - создавать АЭС с системами предупредительного управления, используя методы технической кибернетики, которые уже применяются в ракетно-ядерной военной технике.

Поэтому краткий ответ на этот вопрос такой:

1. Целью автоматизации при обычном регулировании является поддержка неизменными отдельных технологических параметров , а целью комплексных кибернетических систем управления - оптимальное достижение качества выпускаемой продукции объектом управления.

2. Целью проектирования при регулировании одного параметра является создание регулятора, обладающего устойчивостью, помехоустойчивостью и отказоустойчивостью, а целью системы кибернетических регуляторов помимо этих качеств – предотвращение нарушений и аварий особо опасных объектов управления.

3. Потребность в предотвращении нарушений и аварий опасных объектов управления требует разработки новых методов и технических средств, которые ещё не применялись в обычных САР.

К этому можно добавить, что :

Целью теории автоматического управления ( ТАУ ) является проектирование и эксплуатация систем автоматического регулирования отдельных технологических параметров – мощности, расхода, числа оборотов турбины и т.д.

Задачей проектирования ТАУ является создание ( синтез ) регулятора с заданной ЛАЧФХ.

Поэтому показателями качества обычных регуляторов являются их устойчивость работы и качество переходного процесса (ошибка в установившемся режиме, время регулирования и другие).

В домашней курсовой работе и на аналитических тренажерах в лаборатории Вы закрепите эти знания.

Целью Кибернетики по самому определению является « Сбор, обработка и использование информации об объекте управления с целью достижения при управлении заданных показателей качества выпускаемой продукции «. Применительно к АЭС этими показателями являются – экономичность вырабатываемой электроэнергии и ядерная безопасность для персонала и населения от выхода РПР из под оболочки твэлов.

Поэтому цели и методы проектирования кибернетических систем управления резко отличаются от САР.

Они направлены на создание у систем Контроля Управления и Защиты в основных режимах и условиях эксплуатации таких свойств, которые отражали бы экономичность и безопасность работы ЯР.

Вот почему при проектировании кибернетических САУ мы сначала изучаем свойства ЯР, как объекта управления, с желаемыми целями и показателями его качества работы, а затем уже применяем принцип системного подхода для повышения качества проектирования и эксплуатации этого объекта.

После краткого введения в цели и методы проектирования кибернетических систем управления теперь приступим к изучению основных терминов и понятий, важных для технической кибернетики, а затем перейдём к реализации структур систем кибернетического управления, основанных на указанных выше принципах, и к методам проектирования технических средств.