1.3 Вибір критерію керування і формулювання мети керування

Перераховані вище показники як критерій керування АПД вибирають за допомогою аналізу узагальненого економічного показника виробництва так, щоб він не суперечив критерію керування комплексом АПД і “діяв” з останнім в одному напрямку. У якості такого узагальненого економічного показника найчастіше при рішенні задач керування використовується технологічна складова прибутку, що для АПД за умови виробництва одного продукту чи напівпродукту записується у вигляді

, (1.3)

де a — середній час роботи апарата в році, оч/рік (оч — одиниця часу); Тц — тривалість повного циклу, оч/цикл; Цп — ціна готового продукту (напівпродукту) номінальної якості, ГО/ОКП (грошова одиниця й одиниця кількості продукту); g_ц— кількість одержуваного за цикл продукту (напівпродукту), ОКП/цикл; Ц_сі — ціна і-го виду вихідної сировини чи енерії номінальної якості, ГО/ОКС (одиниця кількості сировини); g_ці — кількість витраченого за цикл і-го виду сировини чи енергії, ОКС/цикл; І_п і І_сі — коефіцієнти (індекси) якості відповідно готового продукту (напівпродукту) ,та і-го виду вихідної сировини й енергії; т — кількість видів вихідної сировини й енергії, використовуваних у період повного циклу апарата.

При невідомих значеннях І_п і І_сі їх приймають рівними 1. формула (1.3) отримана при допущенні, що змінні задачі керування не впливають істотно на термін служби устаткування і тривалість його міжремонтного пробігу.

У тих випадках, коли замість кількості одержуваного продукту, що витрачається, за цикл використовуються поточні витрати, що до того ж міняються під впливом різних збурень, формула (1.3) прийме вигляд

, (1.4)

де b(τ) і g_i (τ) — витрата готового продукту (напівпродукту) та і-го виду вихідної чи сировини енергії, ОКП/ОЧ і ОКС/ОЧ.

Перетворимо вираз (1.3), використовуючи величину питомої витрати сировини або енергії γ_ц == g_ц/b_ц:

. (1.5)

Відповідно для технологічного комплексу АПД

, (1.6)

де ok — середній час роботи комплексу в році, ОЧ/рік; Тцк — період повного циклу всього комплексу, оч/цикл; b_i — продуктивність i-го апарата за цикл, ОКП/цикл; n — кількість апаратів, що працюють у циклі комплексу. Якщо прийняти, що продуктивність комплексу задається більш високою ступінню ієрархії .керування (наприклад, системою керування виробництвом) і скористатися поняттям умовного екстремума, (то для, оптимізації роботи комплексу необхідно забезпечити

(1.7)

де х_j — вектор стану i-го апарата; z_j — вектор збурюючих впливів; u_j- вектор керуючих впливів.

Перебування максимуму в малих фігурних дужках лри фіксованих виробництвах і питомих витрати сировини чи енергії відповідає розв’язку задачі керування на рівні окремих апаратів, при якому визначається керування, що забезпечує найкраще з точки зору максимального прибутку, якість одержуваного продукту (напівпродукту).

Досягнення максимуму у великих фігурних дужках при фіксованій сумарній продуктивності комплексу відповідає рішенню задачі на рівні комплексу, коли виробляється узгодження роботи апаратів, що забезпечує мінімізацію питомих витрат сировини чи енергії.

Таблиця 1.1-Мета керування апаратом періодичної дії

Мета керування	Обмеження	Застосування
min (Іп –Іп*)= min Δ/п, де Іп*— , задане значення/п	bц/τц (bц/τц)доп.; τц τц.доп	Разом із задачею керування комплексом АПД при фіксованій продуктивності комплексу (задається більш високою ступінню ієрархії виробництва) і питомих витратах сировини чи енергії (результат розвязку задачі керування комплексом)
min γц max bц	ΔІп ΔІп.доп; bц/τц bц/τц. доп τц τц.доп; ΔІп ΔІп.доп; γц γц.доп;	Зв'язок із задачею керування комплексом відсутній, у структурі витрат переважають витрати на сировину Зв'язок із задачею керування комплексом відсутній, у структурі витрат витрати на сировину не переважають, на тривалість­ циклу накладені обмеження
max (bц/τц)	ΔІп ΔІп.доп; γц γц.доп;	Зв'язок із задачею керування комплексом відсутній, у структурі витрат витрати на сировину не переважають, ­обмеження на тривалість циклу відсутні

Якщо задача керування окремим АПД зважується поза зв'язком із задачею керування комплексом таких апаратів через відсутність останнього чи задач керування ними, то вибір критерію керування і формулювання мети керування роблять, з огляду на структуру витрат і наявність тимчасових обмежень. Тут можливі два варіанти. По першому — максимум технологічної складової прибутку досягається за рахунок мінімізації питомих витрат сировини чи енергії (максимізації питомого виходу продукту чи напівпродукту); по другому— за рахунок максимізації циклової продуктивності апарата b_ц чи кількості одержуваного в одиницю часу продукту (напівпродукту) b_ц/τ_ц .

При автоматизації харчових виробництв, з огляду на структуру витрат на виробництво (наприклад, за даними управління статистики в структурі витрат на виробництво цукру вартість сировини й основних матеріалів склала 84,3%), мета керування найчастіше формується по першому варіанті, а на значення продуктивності (b_ц/τ_ц )_доп і якість одержуваного продукту накладаються обмеження ΔІ_п.доп. В інших випадках як критерій керування використовується продуктивність. Причому при наявності тимчасових обмежень τ_ц.доп на тривалість циклу — b_ц, а при відсутності — b_ц/τ_ц. Обмеження в цьому випадку накладаються на питомі витрати сировини й енергії γ_ц.доп, а також якість одержуваного продукту (напівпродукту).