Введение к работе
Актуальность проблемы. В связи с развитием мощных средств компьютерной техники значительно расширились возможности алгоритмов и методов цифрового управления сложными технологическими объектами. Непрерывные усложнения технологических процессов требуют создания адекватных по сложности систем управления.
Характерной особенностью реальных технологических процессов является значительная неопределенность, вносимая погрешностями измерений, шумами, случайными возмущениями, неадекватностью моделей объектам управления. В связи с этим очевидна необходимость разработки алгоритмов и методов стохастической теории систем.
Существенное влияние на показатели качества многих технологических процессов оказывает длительность переходных процессов, вызывающих необходимость решать задачи оптимального по быстродействию управления, случайный характер изменения их параметров, неполноты информации и наличия неопределенностей. Использование
классических подходов к решению этого типа задач, например, базирующихся на приншше максимума, методе динамического программирования и т.д. нецелесообразно в связи со сложностью решений и алгоритмической реализации задач оптимального по быстродействию управления. Таким образом, важной практической задачей являотся разработка адаптивных алгоритмов и методов оптимального по бистро-действии управления указанным классом процессов с учетом ограничений на переменные состояния и управления, основывающихся на более простых и эффективных подходах, в частности на методах математического программирования.
Методы исследования. В диссертационной работе использованы: теория оптимального управления стохастическими системами, методи параметрической идентификации, элементы линейной алгебгч и математической статистики, методы математического программирования.
Нпуичая новизна. Разработан алгоритм оптимального по быстродействию управления классом линейных дискретных систем, отличающихся наличием ограничений на векторы пространства состояний и управлений и обеспечивающий единственность решения за счет введения дополнительного критерия минимального расхода топлива.
Предложен метод синтеза оптимального стохастического управления линейными системами с независимыми изменения1"! параметров при наличии корреляции мегду параметрами матрицы упраатения и начальным состоянием систеш, на сено те которого раэрябоган оптимальный адаптивный регулятор, отличпицийся пониженной чувст-вительностьи к неопределенности параметров.
На основе полученного адаптивного регулятора с пониженной чувствительностью к неопределенности параметров разработан экономичный с точки зрения реализации на ЭВМ алгоритм оптимального по быстродействию управления, основанный на методах линейного программирования.
С целью определения качества функционирования оптималышх по быстродействию адаптивных систем управления классом линейных стохастических процессов получены результаты сравнительного анализа различных подходов к построению недуальных адаптивных рэгудяторов с точки зрения наличия ограничений на векторы управления, а также качества и характера располагаемой информации, включающей результаты измерений и априорную информацию о системе.
Практический ценность работы состоит в создании конструктивных
алгоритмов и программ оптимального по быстродействию адаптивного
управления классом линейных стохастических процессов, характери
зующихся неполнотой информации о параметрах системы, наличием
*"* 3
шумов и возмущений стохастического характера, ограничений на переменные состояния и управления. Использование этих алгоритмов позволяет повысить качество работы технологического процесса за счет сокращения времени переходного процесса, а также учета
стохастических шумов и возмущений, неопределенностей параметров.
Реализация результатов работы. Работа выполнена на кафедре математических методов системного анализа Киевского политехнического института. Научные исследования проводились в рамках об-щесовзных научно-технических программ 0.60.02 "Создать и ввести в эксплуатацию системы автоматизации процессов производства и управления в народном хозяйстве на основе интеграции автоматизированных систем различного уровня, применения вычислительной техники и микропроцессорных средств" по постановлению ШГГ СССР % 555 ' от "30" декабря 1965 г.; 0.80.03 "Создавать и развивать действующие системы автоматизированного проектирования (САПР) и автоматизированных систем научных исследований (АСНИ) в народном хозяйстве" по постановлению ГКНТ СССР и АН СССР ,Y 573/137 от "10" ноября 1965 г.; научно-исследовательских хоздоговорных работ К- 213 "Разработать математическое и программное обеспечение интегрированных систем автоматизированного проектирования и управления технологическими процессами и комплексами" (государственный регистрационный номер 0Ib?'00OGG94). Полученные результаты реализованы в виде пакета программных модулей "Адаптивное цифровое управление технологическими процессами", переданного в эксплуатация в НПО "Нефтепромавтоматика" Минприбора СССР (г.Казань). Экономический эффект от использования пакета составил 20631 руб. в год за счет сокращения затрат на НИР и повышения качества функционирования управляемых процессов.
Апробанил работы. Основные положения работы и ее отдельные результаты докладывались и обсукдались на следующих конференциях и семинарах:
республиканский семинар "Идентификация и управление промышленными объектами с распределенными параметрами" Научного совета АН УССР по проблеме "Кибернетика", г.Киев, І9Є7, 1991 гг.;
П научно-техническая конференция советских и польских молодых ученых-выпускников высших учебных заведений СССР, г.Киев, I9C6 г.;
У всесоюзная научно-техническая конференция "Проблемы и задачи создания и внедрения специального программного обеспечения АСУ ТП с использованием типовых программных средств", г.Черновцы, ТСХ6 г.;
всесоюзная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы моделирования и управления системний с распределенными параметрами", г.Одесса, Щ:7 г.;
УП всесоюзное совещание молодых ученых "Современные проблемы автоматического управления", г.Москва, 1907 г.;
научно-техническая конференция молодах ученых и специалистов "Актуальные проблемы в области машиностроения, радиоэлектроники, автоматики и вычислительноЛ техники, теплоэнергетики
и промышленных технологий", г.Киев, 19Ьй г. ;
- международная научно-техническая конференция студентов, мо
лодых ученых и специалистов "Молодые ученые в решении комплекс
ной программы научно-технического прогресса стран-членов СЭВ",
г.Киев, I960 г.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в Ю-ти печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа содержит /ї/j страниц машинописного текста, 3 О страниц рисунков и таблиц, список литературы состоит из"/&.наименований.
