Введение к работе
Актуальность проблемы-
Важнейшем задаче» при управления технологическими
производственными системами является обесічеченяв
максимальной эффективности. С одной сторони это досткгаетая
методами управления системой» а о другой - обеспечивается
свойствами управляемой сие .ены, к кагором в этом алучае
предъявляется требование гибкости- Поэтоку решен*в задач
интенсификации промаводотва сопряжено о разработкой методов
анализ* информации о ходе производственных технологических
процессов, используемой для автоматического управления о
О учетом целей -управления и ограничений, характерных для
управляемой системы*
Основные элемемты гибкого промаводотва разрабатыаамтся
уме достаточно давно. Частичная их реализация откосятся
к концу 60-х и началу 70-х годов* Однако только появление
высокопроизводительных нккро-ЗІІМ, ' обеспечив атшх бметрун
обработку информации при формировании управляаъшх
воздействий, обуалсвило зкоиомическуи целесообразность их
пряяияення. Программное обеспечение, основанное на методах
математического моделировании, становится основой
интеллектуализации управления производством. Те»нологич>»-кой
базой создания гибких производств явилооь 'внедрение
групповой технологии.
Современный этап развития наымиостронталькаго комплекса
характеризуется - ыирсяснп внедрением принципов аде. .гнаного
л
управления' и'связан о разработкой подходов, нетодоа я средств адаптации производственных систем в процесс» кэненяишихоа
уоловии на основе анализа информации о ходе процесса, оценки достоверности его прогноза на базе натенатических критериев. Концепция гибкого производства* обладающего воаноиностяни иэпенять свои структуру и технологические параиетг>ы, активно разрабатывается в нашей стране <ГПС,ГАП), Японии (FMS>, США* (FMS,VMS), ФРГ
Создание системы управления практически дмбыи объектом акличаег в себя разработку математической модели объекта, определение параметров управляющей системы, техничеохуи и прог -раипную реализация процесса управления. Необходимо учитывать, что большинство технологических объектов предотавляит совой сложные динамические нестационарные системы со иногиии отепеняпх свободы, подверженные воздействии ряда внешних и
.4
параметрических возмущений- Процессы в этих объектах пало
изучены и работы по их математическому описании сопряжены о
большими трудностями. В большинстве случаев при
проектировании системы управления отсутствуит сведения о ха> лтере воэнуценмй. Крапе Toraf задачу синтеза существенно с .меняет неоднородность действующих . возмущений и наличие запаздываний в каналах управления. В этой связи актуальна аадача оценки эффекта вознуидзгаих Факторов на прогноз хода процесса управления и поведение объекта.
К ' .с/а таких относятся процессы иеханосбрайотки, металлургического, химического производства и т.д. Задержка в формирования управлявших воздействий и процессе регулирования режкноз для подобных технологий кояст принести к необратимым явлениям при выходе контролируемая величины аа допустимые пределы, что определяет актуальность поиска быстродействии их алгоритмов обработки инфорнации для сцення состояния процесса .в реальней масштабе времена.
Особенность!» указанных задач является наличие высокого
уровня априорной неопределенности, обусловливавшем возможность
использования едино» петодологяи при синтезе састеа
управления такині классами объектов. Проблема управления
динамическими объектами- в условиях неопределенности является
центральной в современной теория управления. Адекватны»
і математический аппарата» при реиеннм этой проблемы является
теория адаптивных систем управленая. Тенденция внедрения
числового програлйного управления системами, пред,.илагаыцаа
широкое» использование цифровых методов обработки информации,
определила раавитие дискретных адаптивных оиотеи.
Больше-' вклад в развитие теоретических аспектов анализа и синтеза систем, оказавших влияние на развитие методов адаптивного управления техническими системами внесли работы:
Э-Д- Аведьяна, Б-Д-О. Андерсона, " В-А» Астафьева, Е-В- Бодянского, И.М- Борзенко, Р. Беллианаї В-Н. Вапниха, С-Я- Виленкина, В- Виттениарка, А.П. Гавриыа, В.Ц. Глушкова, Д. Гропа* Г- Гудвина, В-И- Иваненко, Р» Иэериана, Р. Калмаиа» Д>В-Кларка* Р-И- Костпка, Х-И. Койво* А.А- Красоь і-ког о » О.И- Кульчицкого, Ь.М- Кукіевича, Ю-Н- Кузнецова* И.Д. Ландау» Р. Ли, Р- Аозаної Л.Льн>нт<»» Б.И- Покине, Ю.И. Нейларка, А-А- Няиуры, К.Ю. Острена* В- Панэоыки, Н-Н- Перельнана* В- Петеркн, и.Т. Поляка, B.C. Пугачева* Г.Е- Пухова, Е.С Пуховскоги, Н-С- Рлабпана, Л.А- Раотригкна» П.Р. Родина, О.Г- Руденко, П. Рэпедяа, К.А. Рыбникова» Ди. Саридкса, Н-П- Овсеенко. К-С» Сине, В-И. Скуркхима* W.M- Солопенцева, В-П- Чадеева, П-М« Чинаева, А-А- фельдбауна, В-Н- фоника, А.Л- фрадкова, Я.З- Цыпкнна, П. Эйкхо**а« Н-Б- Ялыкина* В.А- Якубовича и гяда других отечественных и оарубеюшх ученых
оновныни клаооани адаптивных систем» следуя соареленной концепции* коино считать J пряные гютены, в которых настраивайте» параметры регулятора* непрямые омотекы, предусматривавшие настройку подели объекта
по критерии получаеных оценок; квааипрякые системи,
'.**'' включаю* адаптивну» прогно ирутяуя поделъ^и позволившие
получать оценку последе -вин принимаемых решений-
....,-, . '". I ' Как показывает. апе во» : вазипряиые адаптивные
сиотены являются наиболее универсальными, хотя и
6 .-.
предитаалают наименее разработанный кдасо сиотек.
Целы» настоящем работы является повынениа Эффективности г"отем автоматизированных производств за счет увеличения точности и быстродействия реализации процессов на основа ньтодов адаптивного управления объектами! описываемыми полм-
ноклальныни Функциямиt прм априорном неопределенности о во-\ пользованием настраиваемых ynptжителей.
Лая достижения указанной цели необходимо pf шить
одедукиаие задачи»
1> Синтез алгоритмов идентификации і прогнозирования а управления стохастическими динамическими системами аатоиатвзмрованкых производств <САП>.
2< Разработка иетоднк реализации н их алгоритмических описаний на примере оинтен ЧПУі л также элементов устройств адаптивного прогнозирования» идентификации и управления обьектаимі описываемыми, конечно-разностными уравнениями а вычисляемыми весовыми коэффициентами при корректном! усечении порядка модели на основа настраиваемых ипреднталей о улучшаемыми критериями качества адаптация.
3. Разработка рекомендация я их внедрение в практику управлення САП. обесиечнваммее ловымеиие качества технологических процессов за счёт . эффективного использования информационных ресурсов»
Научная новизна состоит в тоні что а результате выпол
нения данном работы проведено теоретическое абобчеаме в решена
актуальная научная проблема синтеза систем управления отохаа-
тическнян динамическими объектами на оонове*, настраиваемых
упредителей. кнепшая важное значение при создании натенати-
ческого обеспечения управления гибким произаодотвов непрерыв
ного м. дискретно-непрерывного типов в различных отраслях
'-. '" ' 7
промышленности- Ооумео гяаеиа разработка нетенатяческого ш протраннного обеспечения, я также специализированных устройств для управления проаеооани а условиях неопределенности, изменения характеристик я воздействия неконтролируемых помех. Обоснован подход повышения доотоверноотн прогноза на основа? kohhv .о-раэкоотной схемы анализа» Получены отатматическне параметры оценок о учетом ограничения, на точность представления данных Предложены алгоритмы корректного усечения иоделя по критерию -акеннуиа раареыаиися ^погобностн. Разработаны . етоды выбора интервала интерполяции, обеспечив. ииняяуя ошибки наотранвавных параяетров водели. Показано, что наялучмявя статистический* характеристиками обдадаят подели, построенные яа основе рекуррентной про эдуры пряС/Аяяемяп о вмчиоляеныни весоаынн коэффициентами. Рассмотрены частные олучая построения поделен с учетон естественных ограничений, обусловленных спецификой системы. Рассмотрены вопросы оіі.иниаации алгоритмов управления о точки рения повышения ЭФФектявнаотя использования информационных к аппаратных ресурсов вычислятельной систепы. Сформулированы и-доказаны творены, оледствяя и утверждения, определямчаяе оптимизация процедур адаптация, о- ітяоти іеских оценок параметром упредите ля і эффективность алгоритмов реализации процедур идентификации. Рассмотрены я решены оадачи Формирования управляммих функций дискретныни устройствами гибкой систепы Прс д ложен метод корректирующих функций на основе принципов глобальной я локальной коррекция» --.
Развиваемый подход дает возможность рассмотреть о едя-ноя точки оренкя беэотяоонтельно к Физической природе процесса нетоды ренетам задач комплексного управлення я создания ..
сие гея управления технологическиян процеосаии» позволяемы» получать решение в реальном паситабе врепеня по пере г. отупления информации.
Практическая ценность к реализация результатов-Диссс ртационная работа выполнена в рынках МИР по плани -исследований АН Украины н вузов Минвуза Украины по проблеяв повышения- качества детале» при механическое обработке, утвериденкаку постановленная президиума АН Угсраикы S90t от 30 декабря 1903 г-
Полученные результаты иалиатсе теоретической и ието -дичеекай основой при разработке систем управления сугохасти -чееккни динаннческипи об-ьектанн в условиях априорной неопределенности- По результатам исследований разработан ксщядеко алгоритмов п программ. предназначенных для решения прикладных задач проектирования адаптивных сиотен управления технологи -ческин» процессами« исследования свойств дннаняческнх систен и отдельных звеньев р процессе настройки и зкеплуатацка. Пред-даяена аппаратурная реализация функциональных узлов і пред-отавдяакях собой специалышй вычислительны? устройства- ''
Научные полоиеикя, выводы н рекомендации* нзлозенныв в диссертации» учебник поссбздг, статьях м изобретениях автора* попользованы при подготовке? и чтении курсов "Метекатнческкэ основы кибернетики", "Теория автояатнчоского управлении" "Вычислительная техника і программирован»**? и математическое? моделирование" департамента ."Систены аптоматкякрог.аніапс производств " Севастопольского приборостроительного института-
Научные st практические результаты в виде алгоритмов, програнн tt технических решении прошли аппробацим я используются
при решении аадач проектирования и управления технологическими процессами я объектами ПО "Маяк"і п/я Н-5613, Мелитопольского моторного запада к Др.
Экономический эффект от внедрения результатов работы составляет 240 тыс. руб- а ценах до 1991 г- Копии актов о внедрении приведены ь приложениях к диссертационной работе*
На нашиту выносится:
1. Метод синтеза оптимальных настр"<иваепых упредителей
отохастическлх управляемых процеооов автоматизированных
производств на основе разностной охекы приближения фуккцва
при оптимизация критерії* качества адаптации.
2. Метод синтеза квюнпрякых алгоритлоо адаптивного
управления на основе настраиваемых рекуррентных фильтров о
использованием felt Q - коэффи ;нентов и D - разложения.
-
Метод синтеза пкннгальких чорп системы лерекдмча-телькых функций на основе кончепции глобальной коррекции»
-
Алгоритмы дпагноагілси, идентификация м анализа качества систеи управления.
-
Программная, аппаратная и промышленная реализация результатов исследований.
Дпробаш работы» Основные научные полонення и результаты диссертации доложены, обсукдекы п одобрены на международных, всесоюзных, республиканских отраслевых конференциях я семинарах» тон числе н«: Всесоюзной конференции "Электрохимические преобразователи ин^орг'Цнн'ЧКазань,1970>, Научно-технической конференции городов Поволжья "Статистическая радиофизика ж радиоэлектроника" (Казань,1971>, Всесоюзной конференции-
' Электрохимические преобразователи информации" ( Ереван,1972), Бессоюзной конференции "Динамическое моделирование славных систем" (Москва<1982)< Всесоюзная конференции^ "Внедрение роботизированных комплексов м гибких автоматизированных : роизводств в неханообрабатывакынх и сборочных поромэводст -Всіх" (Севастополь і 19Вб)< Всесоюзной конференции "Соядднна ГПС механической обработки и промышленных роботов" (Киев, 19В6), Республиканской конференции "Повышение производитель -иости и качества продугсции в условиях ГАП" ( Севастополь, 1988), Всесок кой конференции "Лвтопатяаация неханосЗорочігих процессов в маикно- и приборостроении" < Носкаа, 1909 ), Реопубліжанскон семинаре "Статистический аиятеа м анализ информационных систем" < Севастополь,1991 і, в Международной ыколе "Проектирование автоматизированных оиотен контроля я управления сложными объектами" ( Харькове Туапсе, 1992 ), Республиканской конференции " Прогрессивная технология иаыиностроения" ( Днепропетровск,1992 >> Меидународная конференция "Проблема экологического мониторинга и охраны труда" ( Севастополь, 1993), семинарах Научного Совета ДІ! Украины па проблема "Теоретическая электротехвика и иодалнрованяе" ( Киея«Севастополь, 1984-1991 ) и .ср.
Публикации ,
Основные научные полоэения диссертации опубликопаии я монографии, учебных пособиях, научных статьях, 20 изобретениях и ряде отчетов по НИР.
- Объем работы
Основной' текст диссертации нолоиен иа 319 маиипапис-
них страницах. Дпссертациоиная работа состоит иа введения, шести разделов, выводов и рекомендаций, описка нспольяовгн-нон литераторы и прилоаеннй.
![Рациональное управление системой психологической помощи на основе медицинского мониторинга и организации психопрофилактического процесса [Электронный ресурс]](/i/i/4409/168295.png "Рациональное управление системой психологической помощи на основе медицинского мониторинга и организации психопрофилактического процесса [Электронный ресурс] Склярова Татьяна Петровна")