ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА СТРУКТУР АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ТРАНСПОРТНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ

Аннотация

Статья посвящена исследованию общих принципов алгоритмического синтеза структур автоматических систем управления (АСУ) и обоснованию перспектив их применения в современной транспортной автоматизации, включая SCADA-системы, ПЛК-контроллеры, IoT-сенсоры и технологии Industry 4.0. Актуальность исследования обусловлена интенсивным развитием высокоскоростных пассажирских железнодорожных перевозок, грузовых транспортных систем и автоматизированных диспетчерских комплексов, предъявляющих повышенные требования к точности, устойчивости и быстродействию алгоритмов управления в реальном времени. Целью исследования является систематизация аналитических, функциональных и параметрических этапов синтеза АСУ, анализ математических моделей идеальных разомкнутых и замкнутых структур управления, сравнительная оценка предиктора Смита и регулятора Ресвика для объектов с запаздыванием, а также обоснование принципов обеспечения условий инвариантности. В качестве материалов исследования использованы классические монографии по теории автоматического управления, современные научные публикации по цифровым системам автоматизации, а также учебно-методические труды Международного транспортно-гуманитарного университета. Применены аналитические, сравнительные и методы математического моделирования. Полученные результаты подтверждают возможность реализации этапов алгоритмического синтеза — компенсации инерционности объекта, устранения эффектов запаздывания и обеспечения условий инвариантности — в ПЛК-контроллерах и цифровых системах транспортной автоматизации. Практическая значимость исследования заключается в возможности непосредственного применения полученных результатов при проектировании алгоритмов управления объектами железнодорожной автоматики, включая тональные рельсовые цепи, системы АЛС-АРС и SCADA-серверы.