Введение к работе
Актуальность темы- Эффективное функционирование автоматизиро-ных систем (АС) контроля, управления производственными, технолога-сими процессами, сложными динамическими системами во многом еделяется методами хранения, обработки и передачи информащш. >блема повышения эффективности функционирования АС отчасти ре-тся созданием специализированных дискретных или гибридных анало-дафровых управляющих систем.,
Перспективным направлением повышения эффективности функцио-ования АС контроля и управления, является использование много-гаых логических элементов и реализация управляющих логических хтур на их основе. Традиционная реализация многоуровневых управ-щих логических структур АС на основе элементов с двумя устойчивы-:остояниями ведет к возрастанию сложности и стоимости с увеличени-:исла уровней. Кроме того, при функционировании АС в условиях по-
это приводит к снижению достоверности их правильной работы. В
связи возникает проблема повышения надежности функционирова-АС на основе многозначных логических элементов и структур.
Вопросам исследования многозначных логических структур и их pea-ции на основе многозначных логических элементов посвящен ряд ра-Сущсственными недостатками разработанных элементов являются:
низкая помехоустойчивость;
невысокая значность;
ограниченные функциональные возможности.
Недостаточно разработана и проблема оптимального представления означных логических структур.
Таким образом, задача реализации помехоустойчивых многозначных іеских элементов и структур автоматизированных систем является до-чно актуальной и в соответствии с тематикой плановой г/б НИР 3-"Разработка и исследование математических моделей многозначных іеских структур", № госрегистрации 01920000602, выполнена настоя-щесертационная работа.
В диссертационной работе поставлена цель повышения надежности ционирования автоматизированных систем на основе многозначных еских элементов и структур.
Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью и со-ием решаемой проблемы определены основные задачи исследования:
исследовать возможность и закономерности реализации пом устойчивых многозначных логических элементов с неоднозначной пер точной функцией; ,,
разработать и исследовать метод восстановления функции для вышения помехоустойчивости и качества функционирования многоз ных управляющих логических структур;
выполнить исследование и оптимизацию квазилинейного преде ления вектор-функций к-значной логики;
г реализовать и исследовать многоканальную систему передачи формации в составе автоматизированной системы контроля с жестк требованиями по помехоустойчивости, сложности.
Методы исследования. При решении поставленных задач испол вался аппарат теории марковских процессов, линейной алгебры, прео .задания Лапласа, Z-преобразования, преобразования Фурье, математ ского программирования, теории вероятностей, теории цепей и сигнале
Научная новизна. В диссертационной работе получены следую новые научные результаты.
1. Разработан метод реализации помехоустойчивых многозна*
логических элементов введением неоднозначности передаточной функг
-
Разработан метод восстановления функции компенсацией поме повышения помехоустойчивости многозначных управляющих логиче структур.
-
Найдена квазилинейная модель представления вектор-функци значной логики и разработан алгоритм ее построения и оптимизации.
-
На основе разработанных методов реализованы и исследоваш эффективность:
- многоканальная система передачи информации в составе автом
зированной системы контроля;
- универсальный m-значный логический элемент.
Практическая ценность результатов работы. Полученные резуль
позволяют повышать надежность функционирования, увеличивать пр водительность, снижать себестоимость АС, средств связи, информацио] вычислительных систем и в других областях, требующих увеличения пускной способности линий связи, скорости обработки информации, фективного хранения информации при одновременном увеличении п хоустойчивости.
Внедрение результатов работы. Результаты работы, использованы разработке автоматизированной системы контроля состояния "газопррі лового оборудования в Оренбургском газопромысловом управлении и
азработке системы гарантированного питания постоянным током ответ-твенных потребителей в АО "Инвертор" для АРТЭС (Ассоциация развития ехнических и энергетических систем, С.-Петербург).
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы окладывались и обсуждались на научной конференции с международным частием "Проблемы техники и технологии XXI века" (г. Красноярск, март 994г.); на I Всероссийской научной конференции "Непрерывная логика и е применение в технике, экономике и социологии" (г.Пенза, сентябрь 994г.); на XIV научно-технической конференции "Состояние и перспекти-ы развития Уральского региона" (г.Оренбург, ОрПИ, 1992г.); на XV-XVI іаучно-технических конференциях ОрПИ (г.Оренбург, 1993г.,1994г.).
На защиту выносятся:
- метод реализации помехоустойчивых многозначных логических
лементов и оптимальные (по помехоустойчивости) соотношения между
ероятностью достоверной реализации функции к-значной логики много-
начным логическим элементом, шириной петли гистерезиса и уровнем
гомех, при различном характере перехода логической функции из одного
остояния в другое;
метод восстановления функции компенсацией помехи и повышения омехоустойчивости многозначных управляющих логических структур;
процедура определения параметров корректирующего звена канала вязи (по критерию минимума средне-квадратической погрешности преоб-азуемого сигнала), предназначенного для минимизации влияния неском-енсированной части помехи на точность восстановления обрабатываемого игнала; <--
алгоритм построения и минимизации квазилинейного представле-ия вектор-функций k-значной логики;
организация функционирования и повышения помехоустойчивости [ногоканатьной системы передачи информации в составе автоматизиро-анной системы контроля состояния газопромыслового оборудования и равнительный анализ, с существующими аналогами, по помехоустойчи-ости и сложности.
Публикации. По теме диссертации и результатам исследований опу-яикованы 8 печатных трудов и приняты в печать 4. В их числе статьи в ентральной печати, доклады на научно-технических конференциях, по-ожительное решение на патент Р. Ф и др.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из
ведения, четырех глав, заключения, списка литературы и восьми прило-
:ений. . -,-. :.;".'
~ Основное содержание работы изложено на 93 страницах, содержи рисунков и 12 таблиц. Список литературы включает в себя 62 наимен ния.