Введение к работе
Актуальность проблемы. Современный этап развития науки и техники требует широкой автоматизации проектно-конструкторских и научно-исследовательских работ с применением сЗМ. Переход к управлению сложными комплексами, поиски способов разработки я практической реализации экономичных и надежных систем управления вызывают необходимость в разработке и внедрении новых методик решения задач анализа и синтеза динамических систем с использованием современной технологии машинного моделирования и обработки данных, что сегодня является актуальной задачей.
В настоящее время происходит переоценка классических методов анализа и синтеза динамических систем, обусловленная тем, что эти методы долгое время развивались без учета использования широких возможностей сВМ. Следовательно, возникает необходимость разработки новых методов и новых подходов, учитывающих возможности современных ЭВМ и практические задачи проектирования. Одним из перспективных путей решения поставленной задачи является разработка и использование двухмодельной стратегии исследований, суть которой состоит в сочетании достаточно точных динамических моделей описания (МО) физических процессов с использованием более быстродействующих и конкретных отражающих конечную цель исследований статических моделей проектирования (МП) в форме линейно-параметризованных уравнений множественноГ регрессии.
Цель работа. Целью диссертационной работы является:
-
Разработка методики машинно-ориентированного анализа и синтеза динамических систем на основе планируемых машинных экспериментов и двухмодельной стратегии исследований.
-
Разработка алгоритмического и программного обеспечения для решения задач оптимальной постановки и обработки машинных экспериментов.
-
Практическое применение предлагаемых разработок для решения задач электроэнергетики и для внедрения в учебный процесс.
Научная новизна.
В диссертационной работе получены следующие новые результаты:
-
Разработана машинно-ориентированная методика анализа и синтеза динамических систем на основе двухмсдельной стратегии исследований и метода коррелированных процессов.
-
Разработаны статические пропрдуры дискриминации и ранжиро-
вания конкурирующих динамических моделей для целей эффективной постановки машинных экспериментов с использованием предложенной модификации непараметрического рангового критерия Вилкоксона и критерия ранговой корреляции Спирмена.
3. Предложен и разработан метод повышения точности рассчитываемых оценок прямых и косвенных показателей качества функционирования динамических систем при комплексных машинных исследованиях с моделями различных уровней сложности и точности.
Методы исследования.
При решении задач исследования привлекались положения и результаты из области теории автоматического управления, теории динамических систем, математической статистики; теории оптимального эксперимента. Для целей машинного моделирования использовался адаптированный пакет прикладных программ DYAJSIM . Теоретические результаты подтверждены данными машинного.моделирования и практического использования.
Практическая ценность результатов. Результаты диссертационной работы позволяет:
-
Автоматизировать процесс исследования и синтеза динамических систем на основе использования разработанной в диссертации двухмодельной стратегия исследований, позволяющей перенести решение основного комплекса задач анализа и оптимизации ва быстродействующие модели.
-
Решать задачи оптимального оценивания прямых и косвенных показателей качества функционирования динамических систем на основе их машинных моделей с заданной точностью при существенных ограничениях на ресурсы 2ВМ.
-
Использовать разработанное в диссертации программное обеспечения для решения задач проектирования систем управления электроэнергетическими объектами и для внедрения в учебный процесс.
Реализация результатов.
На основе разработанной методики, соответствующего алгоритмического в программного обеспечения проведено исследование с целью оптимизации режимов функционирования электрической части энергоблока. Эффективность применения двухмодельной стратегия исследований с построением быстродействующих моделей.МП заключается в полученном решении.практически важной задачи определения оптимальных
настроек регулирующей аппаратуры в составе тиристорных бесщеточных систем возбуждения генераторов о "сильным регулированием". На основе разработанного алгоритмического и программного обеспечения создан комплеко из трех лабораторных работ по курсу "Основы автоматизации управления и научных исследований". Проведенная опытная эксплуатация программных средств,на потоке студенческих групп A-8.9.I0.II-88 (специальность 22.01) подтвердила эффективность их внедрения в учебный процесс.
Аппробацяя работы. Материалы диссертации и основные результаты докладывались и обсуждались на Х-й научной конференции о международным участием "Планирование и автоматизация эксперимента", Москва, 1992 г.; на 1-й Международной конференции ,/^//^-^ & $&rc6,J)wefy>Mf/rtала/'a/>/>t/arf/o/>", Египет, Порт-Саид, 1991 г.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 3 работы и выпущены Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы автоматизации управления и научных исследований".
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 89 наименований и пяти приложения. Работа изложена на 179 страницах машинописного текста, содержит 24 страниц с рисунками, 17 страниц с таблицами. Приложения составляют 49 страниц.