автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизированные тренажерно-обучающие комплексы в системах управления химико-технологическими процессами

На правах рукописи

ГОДОВ Антон Алексеевич

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ТРЕНАЖЕРНО-ОБУЧАЮЩИЕ КОМПЛЕКСЫ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

Специальность 05.13.06 - "Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в промышленности)"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2003

Работа выполнена в Московском государственном университете инженерной экологии.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессо]

Софиев Александр Эльхананович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессо]

Малюгин Владимир Дмитриевич

доктор технических наук, профессор Голованов Олег Владимирович

Ведущая организация: Московский государственный

университет пищевых производств

Защита диссертации состоится " 2У-" ИММкЛ 2003 г. в час. на заседании Диссертационного ¿овета Д212.145.02

в Московском государственном университете инженерной экологии по адресу: 105066, Москва, ул. Старая Басманная, д. 21/4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета инженерной экологии.

Автореферат разослан

"¿2 " ОКМ^Ц 2003 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета I Н. В. Мокро

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На современном этапе развития тренажеро-гроения, одним из звеньев технологической оптимизации реального времени обучающих системах является компьютерный тренинг, требующий специфи-гской технической и программной реализации, с использованием новейших нформационных технологий.

Современные автоматизированные обучающие системы, в том числе и шжатгоированные тренажерно-обучающие комплексы должны быть реали-)ваны с учетом высокого уровня развития мультимедиа-технологии и с ис-эльзованием широкого спектра предоставляемых ею возможностей. В суще-гвующих тренажерных комплексах отсутствует полномасштабное представшие средств мультимедиа, а положенные в основу их создания методики не )держат многовариантную адаптивную среду моделирования с информаци-шыми и математическими моделями управления.

Актуальность данной работы определяется также необходимостью со-¡ршенствования современных автоматизированных систем управления тех-элогическими процессами (АСУТП), являющихся иерархическими человеко-ашинными системами высокого уровня сложности, что невозможно без полпения квалификации и подготовки специалистов по автоматизации техно-згических процессов и производств, как одного из компонентов единой сис-:мы.

Один из оптимальных путей повышения уровня подготовки специали-ов химического производства состоит в автоматизации процесса обучения /тем использования целостных компьютерных обучающих систем, в том чис-: автоматизированных тренажерно-обучающих комплексов, ориентирован-.IX на применение всех учебных сред, включая интерактивные технологии, и »держащих многовариантную систему моделирования объекта управления.

Таим образом, тенденции комплексной автоматизации производства и юбходимость высокоэффективной подготовки специалистов с использовани-1 автоматизированных систем обучения обуславливают актуальность разращен автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса в предметной шасти «Автоматизация технологических процессов и производств».

Цель работы. Целью диссертационной работы является: разработка руктуры и методики создания автоматизированных тренажерно-обучающих »мплексов в системах управления химико-технологическими процессами; аработка многовариантной адаптивной среды моделирования, включающей )дели представления неформализованных знаний, информационные и мате-пнческие модели управления; создание автоматизированного тренажерно-¡учающего комплекса «Моделирование систем автоматического регулирова-ш технологических объектов» с пакетом интерактивных компьютерных молей.

Научная новизна. В результате проведенных исследований получены следующие основные научные результаты:

- разработана и реализована в готовом программном продукте методик создания автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса в предмет ной области «Автоматизация технологических процессов и производств»;

- разработана структура автоматизированного тренажерно-обучающег комплекса с адаптационными свойствами для персонификации обучения сш циалистов по автоматизации технологических процессов и производств;

- предложена процедура формирования семантического пространств знаний с созданием графологической системы тренажерно-обучающих средст в предметной области «Автоматизация технологических процессов и прои: водств»;

- разработана многовариантная адаптивная среда моделирования, вклк чающая модели представления неформализованных знаний, информационны и математические модели управления.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Разработанный автоматизированный тренажерно-обучающий комплек «Моделирование систем автоматического регулирования технологически объектов» используется в учебном процессе Московского государственног университета инженерной экологии при изучении курсов: «Автоматизаци технологических процессов и производств», «Программное обеспечен^ АСУТП», «Теория автоматического управления», «Моделирование технолоп ческих объектов и систем управления». Данный комплекс внедрен в лабор; торные практикумы, курсовое и дипломное проектирование, как пример динг мической среды для моделирования систем автоматического регулирования.

Комплект программных тренажеров «Моделирование систем автомат* ческого регулирования», а также многофункциональная тестовая оболочк «Модуль-Тест», являющиеся составными элементами разработанного автом< газированного тренажерно-обучающего комплекса «Моделирование систе автоматического регулирования технологических объектов», зарегистриров; ны в Отраслевом фонде алгоритмов и программ Государственного коордип; ционного центра информационных технологий Министерства образована Российской Федерации (свидетельства об отраслевой регистрации разработс №№ 2475 и 2476 от 28.03.03) и в Информационно-библиотечном фонде Ро< сийской Федерации (гос. регистрация №50200300255 и №50200300256 с 10.04.03).

Основные результаты диссертации получены в рамках разработок п Межвузовской комплексной программе «Наукоемкие технологии образов; ния» Министерства образования Российской Федерации с 2001 по 2003 гс ("Разработка мультимедийного программного образовательного комплекса да системы дистанционного обучения по курсу «ЭВМ и вычислительные сист< мы»", 2001 г.; "Создание гипермультимедийного телематического комплекс;

-2-

|дя удаленного доступа к ресурсам курса «ЭВМ и вычислительные системы»", ос. регистрация № МО-МКПНТО-КЦ-02-66, 2002 г.; "Создание автоматизиро-¡анной системы разработки тренажерно-обучающих комплексов для специали-тов по управлению и автоматизации технологических процессов", 2003г.).

Практическая ценность полученных результатов подтверждается их ис-юльзованием в рамках проектов по Межвузовской комплексной программе Наукоемкие технологии образования».

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладываясь и обсуждались на: Международном конгрессе конференций "Информаци-нные технологии в образовании" (Москва, 2003 г.); Научно-методической онференции по межвузовской комплексной программе «Наукоемкие техноло-ии образования» Минобразования России (Москва, 2003 г.); Научно-[етодической конференции по межвузовской комплексной программе «Науко-мкие технологии образования» Минобразования России (Москва, 2002 г.); XII Международной конференции-выставке "Информационные технологии в обра-овании" (Москва, 2002 г.); XI Международной конференции-выставке «Ин-юрмационные технологии в образовании» (Москва, 2001 г.); XIII Междуна-одной научной конференции «Математические методы в технике и техноло-иях» (Санкт-Петербург, 2000 г.); XII Международной научной конференции Математические методы в технике и технологиях" (Великий Новгород, 1999 ,); XI Международной научной конференции "Математические методы в хи-ии и технологиях" (Владимир, 1998 г.).

Публикации. Основные результаты научных исследований по теме иссертации содержатся в 16 работах.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти шв, заключения, 3 приложений, содержит 160 стр. основного текста, 34 рис., [тисок литературы из 157 названий.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении дается краткая характеристика проблемной области иссле-эвания, раскрывается актуальность работы, определяется её цель, формули-/готся задачи исследования, а также излагается краткое содержание работы.

В Главе 1 дается анализ современных компьютерных тренажеров про-¡водственного персонала, инструментария их разработки, а также излагаются фактеристики и тенденции развития компьютерных тренажеров.

Проведенный анализ современных компьютерных тренажеров произ->дственного персонала позволил выделить три основные группы: Компьютерре тренажерные комплексы; компьютерные тренажеры для инжиниринга; гпермультимедийные тренажерные комплексы.

Компьютерные тренажерные комплексы обладают набором специаль-

-3 -

ных инструментальных средств, обеспечивающих возможность построен такого операторского интерфейса, который точно воспроизводит все особенн сти интерфейса оператора в реальной АСУТП.

Для специалистов среднего звена управления (инженеров, специалист по технике безопасности) компьютерные тренажеры для инжиниринга пре ставляют собой гибкие моделирующие средства для поддержания технолог ческих и технических решений. При конструировании таких комплексов, ус лия разработчиков направлены скорее на построение как можно более точш моделей технологических объектов, нежели на эмулирование интерфейса ои ратора и проектирование интерфейса инструктора. Данные комплексы мог представлять, с феноменологической точки зрения, одну из форм автоматиз рованных рабочих мест технологов и инженеров.

Гипермультимедийные тренажерные комплексы, имеют в качестве о ной из своих основ технологию мультимедиа. Характерными признаками те нологии мультимедиа являются: интеграция в одном программном продук разнообразных видов информации; работа в реальном времени; новый урове интерактивного общения человек-компьютер в человеко-машинных системах

После того как элементы мультимедиа объединены на основе гиперте стовой сети, можно говорить о гипермультимедиа. Гипермультимедийные тр нажерные комплексы дают возможность решить задачи, возникающие п] обучении производственного персонала, из следующего ряда: изучение обя: тельного и дополнительного учебного материала; организация всех видов ко троля знаний; повторение и закрепление учебного материала; освоение мет дов решения задач; оказание помощи при изучении материала, выполнен] заданий, решении задач, в ответах на вопросы, а также выдача указаний, рек мендаций, советов; моделирование экспериментов, ситуаций, закономерност с целью изучения и исследования объектов, проведение консультаций; освс ние порядка и правил выполнения определенных операций в соответствии действующими инструкциями и руководствами.

В Главе 2 описаны тренажерные модели типовых процессов химич ской технологии, тренажерные модели автономных систем автоматическо регулирования многосвязных химико-технологических объектов и адаптивш систем автоматического регулирования, а так же методика их использован при построении программных тренажеров, как составных элементов целости го автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса, созданного в х де данной диссертационной работы.

Моделирование линейных динамических объектов и систем автоматам ского регулирования проводится с целью получения переходных процессов системах управления сложным химико-технологическим процессом и опрех ления их качества при различных возмущениях, при различных параметр настройки регуляторов, а также при вариациях характеристик химик технологических объектов в тренажерных моделях (такие вариации могут

-4-

существляться инструктором в процессе подготовки специалистов по автома-изации технологических процессов). В сочетании с программным модулем оиска экстремума функции многих переменных программный модуль расчёта ереходного процесса в системах автоматического регулирования использует-н для оптимизации настроек регуляторов по различным критериям качества ереходного процесса.

Для моделирования линейных систем автоматического регулирования, а даке химико-технологических объектов использованы разностные алгорит-ы, дающие необходимую точность расчета при оптимальном выборе шага искретности.

Система разностных уравнений, описывающих линейные объекты, вы-эдилась из системы дифференциальных уравнений звеньев, в которых произ-эдные заменялись конечными разностями:

^ _ >'(/)->'(/-1) ¿1 М Д* интеграл вычислялся по методу прямоугольников.

Таким образом, для апериодического звена 1-ого порядка:

т ш

1С Т- постоянная времени; к - коэффициент усиления; Д/ - шаг дискретности; - номер шага дискретности; / - время; х,у - входная и выходная координаты зответственно.

Для звена чистого запаздывания:

>'(0 = ></) = х(мп),

+у(1) = кх(П

1е т - время чистого запаздывания; т =

1е знак [•] означает взятие целой части аргумента. Для ПИД-регулятора:

1-1

ир( 0 = -кр

У=0

1-с(М)

Д*

коэффициент регулятора (Аре{0; 1};

.р 0, регулятор отключен; если кг~ 1, регулятор включен); отклонение

ге ир - сигнал на выходе регулятора; кр ;ли к{

ггулируемой величины от задания (е, = у, - у,): су, с0, с2 - параметры настройки эопорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих регуля-)ра соответственно.

Аналогичным образом были получены модели для всех объектов, пред-

-5-

ставленных в разработанном автоматизированном тренажерно-обучаюик комплексе.

В соответствии с полученными моделями, на основе визуальных мод лей высокого качества (высокое экранное разрешение (1024х768с1р1 и выпи цветовая палитра с более чем 16 миллионов цветов, множественность способ' закрашивания поверхностей и т.п.), реализовано отображение информации изучаемых объектах, на экране монитора. Например на рис. 1 и рис. 2, прив дены фрагменты экранных форм, с интерактивными элементами, автоматиз рованного трекажерно-обучающего комплекса «Моделирование систем авт матического регулирования технологических объектов».

В Главе 3 представлено моделирование автоматизированного трен жерно-обучающего комплекса с выделением модели структуры предмета« области, гипертекстовой системы представления знаний, "внешней" и "вну ренней" структур автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

Проведенный анализ показал, что наиболее предпочтительной являет структуризация автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса I иерархическому признаку. При этом структура представления учебного мат риала включает в себя ряд элементов, объединенных иерархической связью.

При разработке автоматизированного тренажерно-обучающего ко! плекса необходимо организовать представление знаний. Каждый узел сема, тической сети, которая является в разрабатываемом автоматизированном тр нажерно-обучаюшем комплексе моделью представления знаний, может вх> дить в организационные структуры различных типов. Основными типами я ляются: гипертекстовая сеть; линейная цепь; иерархия; индексные таблиц! правила. Это разнообразие возможных схем организации узлов позволж пользователю легко переходить от одной структуры к другой.

Каждая из трех структур организации узлов в модуле теоретическо] материала служит различным целям. Линейная структура позволяет чита' текст последовательно и/или анализировать заранее подготовленную лине] ную аргументацию, гипертекстовая сеть позволяет осуществлять навигацию, иерархические структуры позволяют исследовать отношения между классам объектов и создавать указатели, полезные для поиска информации.

Взгляд со стороны пользователя определяет "внешнюю" структуру а томатизированяого тренажерно-обучающего комплекса. Одной из отличител: ных особенностей автоматизированного тренажерно-обучающего комплекс основанного на мультимедиа-технологии, является использование разнь; средств для описания одной и той же сущности предметной области. Исходя I этого, представляется наиболее правильным подход, при котором обучающи курс состоит из множества экранных форм, каждая или группа которых от сывает какой-либо объект предметной области. Такой подход обладает сл< дующими преимуществами: возможность наиболее полно представить инфо] мацию об объекте; возможность рационального расположения ннформа-

-6-

Рис. 1. Фрагмент экранной формы, с интерактивными элементами, тренажерного модуля

щи различных типов в пределах одного экрана; возможность группировки шформации об объекте в одной, или нескольких экранных формах, что облегает процесс ее переноса в другие автоматизированные тренажерно-|бучающие комплексы; упрощение процесса задания взаимосвязей между объ-ктами предметной области; повышение точности системы при навигации в юзультате выполнения функций поиска; возможность рационального эргоно-шческого оформления и размещения фрагментов учебных материалов.

"Внутренняя" структура автоматизированного тренажерно-обучающего

-7-

элементами, модуля декларативных знаний комплекса является отражением его "внешней" структуры и соответству взгляду на нее со стороны разработчика программного обеспечения автомат зированного тренажерно-обучающего комплекса. "Внутренняя" структура ре лизует информационную модель предметной области и должна удовлетворя ряду требований, среди которых можно выделить следующие: адекватное с ражение "внешней" структуры автоматизированного тренажерно-обучающе комплекса; хранение информации различных типов в пределах одного автома

-8-

■газированного тренажерно-обучающего комплекса; обеспечение возможности задания взаимосвязей между хранимыми фрагментами информации; возможность добавления и удаления учебной информации из автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса; возможность изменения логической структуры автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса (перемещение информации, относящейся к различным уровням иерархии); возможность организации поиска информации; возможность интеграции нескольких автоматизированных тренажерно-обучающих комплексов; возможность реализации структуры построения и функционирования информационной модели с использованием одного из алгоритмических языков; принципиальная возможность оптимизации.

Одним из основных требований является адекватное отражение "внешней" структуры автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса, то есть обеспечение взаимосвязей между фрагментами учебной информации, представляющими собой логически законченные последовательности экранных форм. Предметная область автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса представлена в виде ориентированного графа, описываемого парой [X, и). Элементы множества X - вершины орграфа В={Х, 11), а элементы множества и - его дуги. Вершине соответствует логически законченный фрагмент /чебного материала, представляющий собой экранную форму, отображаемую та экране монитора. Дуги описывают взаимосвязи между фрагментами и позволяют связать, например, описание какого-либо процесса с описанием при-VI еров его использования. Такая модель представления данных позволяет объе-щнить компоненты обучающего курса в целостную систему и представить ее в виде матрицы, обработка которой может быть запрограммирована на современных алгоритмических языках.

Для помеченного ориентированного графа /) порядка п можно опреде-шть бинарную пхп матрицу А = [а,,], в которой

Г1, если (х„ X/) е 11 а'] [О, если (х„ лгу) € 11, "де х„ х,еХ; /,у'=1,2X, и - множества вершин и дуг графа Б соот-¡етственно.

Орграф образует семантическую сеть, узлами которой являются фреймы, описывающие связанную с ними информацию и ее характеристики.

Таким образом, семантическая сеть представляет собой ориентирован-шй граф, вершины которого - понятия, а дуги - отношения между ними. По-мтиями выступают абстрактные или конкретные объекты. Метки вершин шеют ссылочный характер и представляют собой некоторые имена. В роли мен могут выступать, например, слова естественного языка.

Использование фреймов в качестве узлов графа удобно с точки зрения )еализации системы, так как предполагает повышенную степень структуриро-

-9-

ванности информации и возможность описания характеристик структуры об ектов, предназначенных для ее хранения.

В данной модели выделены два типа структур: структуры, предназг ченные для хранения учебной информации; структуры, предназначенные д организации взаимосвязи и согласованности данных.

Такое разделение дает возможность облегчить процесс адаптации ск темы при изменении структуры хранимых данных и добавлении данных при ципиально нового типа. Например, при таком изменении "внешней" структур автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса, как перемещен раздела в другую главу необходимо изменить лишь атрибуты фреймов, хара теризующих место экранной формы в структуре автоматизированного трет жерно-обучаюшего комплекса. Содержимое самих учебных материалов п] этом не изменяется. Аналогично, добавление в какой-либо учебный матери видеофрагмента не приводит к необходимости модифицировать информации: его взаимосвязях и месте в автоматизированном тренажерно-обучающем ко плексе.

В Главе 4 приводится описание разработки программной структуры а томатизированного тренажерно-обучающего комплекса, формулируются мет дические основы подготовки исходных материалов для автоматизированно тренажерно-обучающего комплекса.

На этапе разработки программной подсистемы автоматизированно тренажерно-обучающего комплекса отработана его принципиальная структур т. е. каркас будущей программы. Главное требование, предъявляемое к ней модульность. В состав разработанного автоматизированного тренажерн обучающего комплекса вошли модули следующих типов: модули теоретич ского материала, модули активных методов обучения (тренажеры и имитац онные упражнения), модули контроля знаний (тематический контроль и итог вое тестирование), модули меню и других сервисных средств, в том чис. глоссарий и инструкции по работе с комплексом.

На рис. 3 представлена принципиальная структура автоматизированно тренажерно-обучающего комплекса - реализация комбинированной технол гии построения автоматизированных тренажерно-обучающих комплексов.

В качестве информационного наполнения (элементов) в разработанж автоматизированном тренажерно-обучающем комплексе выступают текстов! и графические данные, мультимедийные данные (в том числе анимационш элементы), их звуковое сопровождение и программные модули. Соответстве но элементы связываются между собой отношениями (связями) различив типов.

При разработке автоматизированного тренажерно-обучающего ко! плекса в качестве одной из наиболее подходящих абстрактных моделей гипе текста был выбран объект дискретной математике - гиперграф, узлы которо могут содержать информацию в любой машинореализуемой форме.

- 10-

Рис. 3. Принципиальная структура автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса (реализация комбинированной технологии построения тренажерно-обучающих комплексов)

Гипертекстовые системы позволяют создавать или определять любой фрагмент электронного текста, как узел гипертекста.

В Главе 5 представлено описание программного обеспечения, создан» го на основе разработанных методик: программных тренажеров «Моделиров; ние систем автоматического регулирования» и многофункциональной тестовс оболочки «Модуль-Тест».

В тренажерах осуществляются следующие функции имитационного м< делирования систем автоматического регулирования: поиск оптимальных п; раметров настройки регуляторов и компенсаторов; анализ качества процессе регулирования на основе различных критериев (интегральные критерии кач< ства, коэффициент перерегулирования, время регулирования, статическг ошибка, динамическая ошибка, степень затухания); расчёт критериев качест! процессов регулирования и регулируемых величин при различных вариация значений параметров передаточных функций структурных звеньев (таких кг коэффициентов усиления, постоянных времени, времени чистого запаздыв; ния), входящих в моделируемые системы автоматического регулирования, так же - параметров настройки регуляторов и компенсаторов; модификация структуре систем автоматического регулирования, посредством обнулен! коэффициентов усиления отдельных звеньев с последующим анализом степев влияния соответствующих звеньев на переходный процесс в системе.

Результаты моделирования на тренажерах отображаются на графика таблицах, диаграммах, записываются в модуль базы данных и могут быть вь ведены на печать.

Экранные формы тренажеров разделены на множество активных и па сивных областей различного вида (геометрическая фигура, соответствующе каждой конкретной области зависит от особенностей рассматриваемого объе; та и идентификатора текущей экранной формы). Активные области (или «эле! тронные кнопки») позволяют организовать представление информации о м< делируемом объекте с высокой степенью детализации. Таким образом, каждг активная область, в отличии от пассивной, является восприимчивой к возде] ствию со стороны пользователя программного тренажёра.

Подсистема обеспечения детализации представления информации технологических объектах, реализованная в программных тренажерах, испол зуется на этапе ознакомления с объектом, в соответствии с методикой, под к именованием «техника фиксации априорного прогноза».

Специальные процедуры, заложенные в тренажерах, позволяют реал] зовать в процессе работы с последними следующие функции автоматизир< ванного проектирования АСУТП: снятие значений координат любой точь графика процесса регулирования, отображаемого на экране монитора; пр( смотр любого участка графика в различном масштабе; представление множ' ства входных и выходных координат системы, в том числе регулируемых в личин, в рамках области построения одного графика; предусмотрены два ре- 12-

сима отображения маркера, отмечающего значения регулируемых величин в юменты времени кратные шагу дискретности А?, на линиях, представляющих егулируемые величины на графике (первый - отображает маркер, второй -тключает его отображение); форматирование области графика (предусмотре-а возможность установки координат (х„, у„) месторасположения на экране юнитора нижнего левого угла области графика; ширины (а) и высоты (Ь) об-асти графика); форматирование оси времени переходного процесса и оси зна-ений регулируемой величины на графике (предусмотрена возможность ва-иации максимальных (Хтса, Ут1а) и минимальных (ХШп, Утш) значений шкал; ;ен основных (а/, Ь/) и промежуточных (аа;, ЬЬ/) делений); форматирование иний, представляющих те или иные регулируемые величины моделируемой истемы на графике (предусмотрена возможность установки цвета и толщины иний); вариация шага дискретности (с учетом данной вариации будет произ-одиться расчёт систем автоматического регулирования); выбор между поша-овым и автоматическим режимами представления результатов моделирования а экране монитора (следует заметить, что использование пошагового режима редставления результатов моделирования на экране монитора способствует олее осмысленному изучению процессов регулирования в системах автомати-еского регулирования, поэтому оказывает положительное влияние на резуль-ативность процесса обучения).

В структуру программных тренажеров входит совокупность функцио-альпых блоков, позволяющих моделировать типовые элементарные звенья апериодические звенья первого порядка, звенья чистого запаздывания, усили-ельные и др.), а также выполнять расчёт процессов регулирования химико-ехнологических объектов промышленными регуляторами (такими как П-, И-, 1И-, ПД-, ПИД-регуляторами).

Комплект тренажеров может быть использован в учебном процессе для олучения практических навыков и теоретических знаний по дисциплинам: Автоматизация технологических процессов и производств», «Программное беспечение АСУТП», «Теория автоматического управления», «Моделирова-ие технологических объектов и систем управления».

Разработанная многофункциональная тестовая оболочка, под названием Модуль-Тест», предназначена для проведения контроля знаний и самокон-роля на стадии подготовки специалистов по автоматизации технологических роцессов и производств.

Тестовая оболочка может использоваться для тестирования производст-енного персонала промышленных предприятий, направленного на достиже-ие следующих целей: периодическая переподготовка операторов действующих установок; тренинг операторов, не имеющих опыта работы с распреде-ёнными системами управления, для освоения принципов бесщитового управ-ения процессами; изучение технологических регламентов, схем автоматиза-ии производств, правил техники безопасности при управлении производст-

- 13-

вом; ознакомительный тренинг вновь принимаемых операторов. «Модул Тест» может использоваться автономно, либо входить в состав автоматизир ванного тренажерно-обучающего комплекса.

«Модуль-Тест» представляет собой программное средство для ведения редактирования базы тестовых заданий, регистрации результатов тестиров ния, а также организации обучающего режима с использованием базы тест вых заданий. Для осуществления данных функций структура тестовой оболо ки включает в себя программный тестер и тестовый редактор.

Функции программного тестера заключаются в реализации и поддерж следующих процедур: считывание тестовых заданий из тестовой базы данны осуществление вывода тестовых вопросов на экран в случайной последов тельности из общего числа заданий; контроль уровня знаний обучаемого; ст тистическая обработка результатов тестирования; запись результатов тестир вания в базу данных; поддержка режимов обучения и контроля; шкалирован] оценки уровня знаний.

Тестовый редактор предназначен для ввода тестовых заданий в удобну экранную форму; ввода параметров шкалирования оценки уровня знаний; з дания времени тестирования; просмотра и редактирования баз тестовых зад ний; задание режима обучения или контроля для каждой группы тестовых з даний, которые будут представлены обучаемому; просмотр базы тестовых з даний.

Оптимальное функционирование программного обеспечения возмож! при выполнении ряда программных и аппаратных требований. Для работы программами необходимы компьютеры, аппаратные средства которых по, держивают операционную систему Windows 98 и выше. Программное обесп чение, которое требуется для работы с комплектом тренажеров - Microsc PowerPoint 2000/2002. Комплект программных тренажеров занимает 106 М Для работы с комплектом тренажеров и тестовой оболочкой необходимо: пр> цессор - Pentium П/Ш, оперативная память - от 32 Мб, разрешение монитора не менее 1024x768. Программное обеспечение тренажеров и тестовой оболо ки выполнено на языке Borland Delphi.

В Заключении обобщены результаты работы.

В Приложениях к диссертационной работе представлены модуль де ларативных знаний автоматизированного тренажерно-обучающего комплекс «Моделирование систем автоматического регулирования технологичесю объектов» и тренажерные модули - тренажер «Расчет и моделирование одн< контурных разомкнутых систем автоматического регулирования», тренаже «Расчет и моделирование автономных систем автоматического регулирован! многосвязных объектов» - в экранных формах.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В результате выполнения работы созданы прикладные методики и про-

-14-

дуры формирования автоматизированных тренажерно-обучающих комплек-в для предметной области «Автоматизация технологических процессов и юизводсгв».

1. Предложена методика построения автоматизированных тренажерно-¡учающих комплексов в системах управления химико-технологическими юцессами.

2. Разработана структура автоматизированного тренажерно-обучающего мплекса с адаптащюнными свойствами для персонификации обучения спе-галистов по автоматизации технологических процессов и производств.

3. Предложена процедура формирования семантического пространства аний с созданием графологической системы тренажерно-обучающих едств.

4. Разработана многовариантная адаптивная среда моделирования, лючающая модели представления неформализованных знаний, информаци-(ные и математические модели управления.

5. Создан пакет интерактивных компьютерных моделей на основе ими-ционпых моделей химико-технологических объектов для построения автома-зированного тренажерно-обучающего комплекса.

6. Создан гипермультимедийный автоматизированный тренажерно-учающий комплекс «Моделирование систем автоматического регулирован™ хнологических объектов», в состав которого входят модули активных мето-в обучения (программные тренажеры), декларативных знаний и адаптивного стирования знаний.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Зубов Д.В., Дацков И.В., Годов A.A., Бугров A.B. Интерактивный учебник электроники. Математические методы в химии и технологиях - MMXT-XI: Сб. трудов Международ, науч. конф. Владимир, 1998. Бугров A.B., Годов A.A. Компьютерный учебник по электронике. Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-12: Сб. трудов Международ. науч. конф. Т. 5. Секции 11,12 / Новгород, гос. ун-т. Великий Новгород, 1999.-202 с.

Годов A.A. Моделирование электронного обучающего средства. Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-2000: Сб. трудов Международ. науч. конф. Т 5. Секции 6,9 /Санкт-Петербургский гос. технол. ин-т (техн. ун-т). Санкт-Петербург, 2000.166 с.

Софиев А.Э., Черткова Е.А., Годов A.A. Разработка мультимедийного программного образовательного комплекса для системы дистанционного обучения по курсу «ЭВМ и вычислительные системы» - М.: Отчёт о научно-исследовательской работе по межвузовской комплексной программе «Наукоемкие технологии образования», 2001.

Черткова Е.А., Годов A.A. Методологические основы создания мультиме-

- 15-

дийного образовательного программного комплекса. XI Международн конференция-выставка "Информационные технологии в образована Сборник трудов участников конференции. Часть III. - М.: МИФИ, 2001.

6. Софиев А.Э., Черткова Е.А., Годов A.A. Создание гипермультимедийно

телематического комплекса для удаленного доступа к ресурсам кур «ЭВМ и вычислительные системы» - М.: Отчёт о научн исследовательской работе по межвузовской комплексной програм! «Наукоемкие технологии образования», 2002. - Государственная регистр ция № МО-МКПНТО-КЦ-02-66

7. Черткова Е.А., Умеренкова О.П., Годов A.A. Использование Интране технологии для реализации мультимедийного образовательного програм] ного комплекса. XII Международная конференция-выставка "Информац онные технологии в образовании". Сборник трудов участников конфере ции. Часть IV. - М.: МИФИ, 2002.

8. Черткова Е.А., Годов A.A. Динамическая визуализация информации в пр граммных тренажерах. Международный конгресс конференций "Информ ционные технологии в образовании". Сборник трудов участников конф ренции. - М.: МИФИ, 2003.

9. Черткова Е.А., Годов A.A. Комплект программных тренажеров «Моделир вание систем автоматического регулирования». - М.: ВНТИЦ, 2003. №50200300255

Ю.Черткова Е.А., Годов A.A. Многофункциональная тестовая оболочка «М дуль-Тест» - М.: ВНТИЦ, 2003. - №50200300256

11. Черткова Е.А., Годов A.A. Комплект программных тренажеров «Моделир вание систем автоматического регулирования». // Компьютерные учебнь программы и инновации. - 2004, № 2

12. Черткова Е.А., Годов A.A. Комплект программных тренажеров «Моделир вание систем автоматического регулирования». // Компьютерные учебш программы и инновации. - 2004, № 2.

http://www.informika.ru/text/magaz/innovat/n2 2004/п2 2004.html

13.Chertkova Е.А., Godov A.A. Package of software training simulator «Modeiii servosystem»// The magazine Computing teaching programs and innovation. 2004, № 2

http://www.mformika.ru/text/magaz/innovat/eng/n2 2004/n2 2004.html

14. Черткова E.A., Годов A.A. Многофункциональная тестовая оболочка «М дуль-Тест». // Компьютерные учебные программы и инновации. - 2004, №

15. Черткова Е.А., Годов A.A. Многофункциональная тестовая оболочка «М< дуль-Тест». // Компьютерные учебные программы и инновации. - 2004, № http://www.mformika.ru/text/magaz/innovat/n2 2004/п2 2004.html

lö.Chertkova Е.А., Godov A.A. Multifunctional test shell «Module-Test»// T1 magazine Computing teaching programs and innovation. - 2004, № 2 http://www.informika.ru/text/magaz/innovat/ena/n2_2004/n2 2004.html

- 16-

Подписано в печать 17.10.2003. Формат 60x84. '/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №203. Отпечатано на ризографе МГУИЭ, 105066, Москва, ул. Ст. Басманная, 21/4

Введение.

1. Анализ современных компьютерных тренажеров производственного персонала.

1.1. Основные типы компьютерных тренажеров.

1.1.1. Компьютерные тренажерные комплексы.

1.1.2. Компьютерные тренажеры для инжиниринга и управления.

1.1.3. Гипермультимедийные тренажерные комплексы.

1.2. Характеристики и тенденции развития компьютерных тренажеров.

1.3. Постановка задачи исследования.

2. Моделирование систем автоматического регулирования.

2.1. Типовые элементарные процессы химической технологии.

2.2. Автономные системы автоматического регулирования многосвязных химико-технологических объектов.

2.3. Адаптивные системы автоматического регулирования.

3. Моделирование автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

3.1. Разработка модели структуры предметной области в автоматизированном тренажерно-обучающем комплексе.

3.2. Гипертекстовая система представления знаний в автоматизированном тренажерно-обучающем комплексе.

3.3. "Внешняя" и "внутренняя" структуры автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

4. Методика и технология создания автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

4.1. Создание программной структуры автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

4.2. Компьютерная подготовка содержательной части автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

4.3. Разработка структурной схемы автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

4.4. Методические основы подготовки исходных материалов автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

5. Применение автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

5.1. Комплект программных тренажеров «Моделирование систем автоматического регулирования».

5.2. Многофункциональная тестовая оболочка «Модуль-Тест».

На современном этапе развитая тренажеростроения, одним из звеньев технологической оптимизации реального времени в обучающих системах является компьютерный тренинг, требующий специфической технической и программной реализации, с использованием новейших информационных технологий.

Современные автоматизированные обучающие системы, в том числе и автоматизированные тренажерно-обучающие комплексы должны быть реализованы с учетом высокого уровня развития мультимедиа-технологии и с использованием широкого спектра предоставляемых ею возможностей. В существующих тренажерных комплексах отсутствует полномасштабное представление средств мультимедиа, а положенные в основу их создания методики не содержат многовариантную адаптивную среду моделирования с информационными и математическими моделями управления.

Актуальность данной работы определяется также необходимостью совершенствования современных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), являющихся иерархическими человеко-машинными системами высокого уровня сложности, что невозможно без повышения квалификации и подготовки специалистов по автоматизации технологических процессов и производств, как одного из компонентов единой системы.

Один из оптимальных путей повышения уровня подготовки специалистов химического производства состоит в автоматизации процесса обучения путем использования целостных компьютерных обучающих систем, в том числе автоматизированных тренажерно-обучающих комплексов, ориентированных на применение всех учебных сред, включая интерактивные технологии, и содержащих многовариантную систему моделирования объекта управления.

Таким образом, тенденции комплексной автоматизации производства и необходимость высокоэффективной подготовки специалистов с использованием автоматизированных систем обучения обуславливают актуальность разработки автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса в предметной области «Автоматизация технологических процессов и производств».

Целью диссертационной работы является: разработка структуры и методики создания автоматизированных тренажерно-обучающих комплексов в системах управления химико-технологическими процессами; разработка многовариантной адаптивной среды моделирования, включающей модели представления неформализованных знаний, информационные и математические модели управления; создание автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса «Моделирование систем автоматического регулирования (АСР) технологических объектов» с пакетом интерактивных компьютерных моделей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- построить имитационные модели одноконтурных, комбинированных, автономных АСР, а также типовых химико-технологических процессов, для дальнейшего их использования при построении тренажерных модулей, автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса;

- разработать структуру автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса с адаптационными свойствами для персонификации обучения специалистов по автоматизации технологических процессов и производств;

- организовать базу знаний на основе семантических сетей, позволяющих осуществить моделирование и воздействие на объект управления в соответствии с целями обучения;

- реализовать организацию применения мультимедиа-технологий для функционирования тренажерных модулей.

Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений.

В первой главе дается анализ современных компьютерных тренажеров производственного персонала, инструментария их разработки, а также излагаются характеристики и тенденции развития компьютерных тренажеров.

Во второй главе описаны тренажерные модели типовых процессов химической технологии, систем автоматического регулирования химико-технологических объектов, а так же методика их использования при построении программных тренажеров, как составных элементов автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса, созданного в ходе данной диссертационной работы. ф Во третьей главе представлено моделирование автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса с выделением модели структуры предметной области, гипертекстовой системы представления знаний, "внешней" и "внутренней" структур автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

В четвертой главе приводится описание разработки программной структуры автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса, формулируются методические основы подготовки исходных материалов для автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

В пятой главе представлено описание комплекта программных тренажеров «Моделирование систем автоматического регулирования» и многофункциональной тестовой оболочки «Модуль-Тест» для проведения тестового контроля знаний, созданных на основе разработанных методик.

В приложениях представлены модули декларативных знаний автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса «Моделирование АСР технологических объектов» и тренажерные модули - тренажер «Расчет и моделирование одноконтурных разомкнутых АСР», тренажер «Расчет и моделирование автономных АСР многосвязных объектов» - в экранных формах.

Данная работа выполнялась в рамках Межвузовской комплексной программы «Наукоемкие технологии образования».

К9

Основные результаты диссертации получены в рамках разработок по Межвузовской комплексной программе «Наукоемкие технологии образования». т

- 144-Заключение

В результате выполнения работы созданы прикладные методики и процедуры формирования автоматизированных тренажерно-обучающих комплексов • для предметной области «Автоматизация технологических процессов и производств».

1. Предложена методика построения автоматизированных тренажерно-обучающих комплексов в системах управления химико-технологическими процессами.

2. Разработана структура автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса с адаптационными свойствами для персонификации обучения специалистов по автоматизации технологических процессов и производств.

3. Предложена процедура формирования семантического пространства знаний с созданием графологической системы тренажерно-обучающих средств.

4. Разработана многовариантная адаптивная среда моделирования, включающая модели представления неформализованных знаний, информационные и математические модели управления. ф 5. Создан пакет интерактивных компьютерных моделей на основе имитационных моделей химико-технологических объектов для построения автоматизированного тренажерно-обучающего комплекса.

6. Создан гипермультимедийный автоматизированный тренажерно-обучающий комплекс «Моделирование систем автоматического регулирования технологических объектов», в состав которого входят модули активных методов обучения (программные тренажеры), декларативных знаний и адаптивного тестирования знаний.

1. Авакян Р.Г., Лазарян Н.Ш., Саракитян В.П. Тренажер аварийных ситуаций производства метанола: Экспресс-информация // Автоматизация хим. производств. 1988. - Вып. 5. - С. 23.

2. Аванесов B.C. Научные проблемы тестового контроля знаний. — М.: Учебный центр при исследовательском центре проблем качества подготовки специалистов, 1994.

3. Автоматическое управление в химической промышленности/Под ред. Дудникова Е. Г. М.: Химия, 1987. - 368 с.

4. Айропетян К.В. Функциональная структура тренажера операторов отделений полимеризации винилацетата: Экспресс-информация //Автоматизация хим. производств. 1987. - Вып. 2. - С. 26.

5. Акимов О. Е. Дискретная математика: логика, группы, графы. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. — 352 с.

6. Аксельрод А.Ю., Обухова И.К., Бобрышева B.C. Проблемы тренажеров в медицине // Тренажеры в формировании проф. навыков при подготовке специалистов: Тез. докл. II Всесоюз. науч.-техн. конф. Ульяновск, 1988. - 91 с.

7. Андреев Л.А., Солдаткин В.И. Дистанционное обучение: сущность, технология, организация. — М.: МЭСИ, 1999.

8. Артемьев С.Б., Дозорцев В.М. и др. Автоматизация построения динамических моделей технологических процессов и установок // Тезисы докладов Школы по моделированию автоматизированных технологических процессов. Том 1. Новомосковск, 1997. С. 654-55.

9. Арушанов X. OLE Custom Contjrol, OCX и объектная технология // ComputerWeek. 1995. - № 36. - С.24-26- 14611. Архангельский А .Я. Программирование в Delphi 6. — М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2002. 1120 с.

10. Балакирев B.C., Учитель Г.С., Фандеев Е.И. и др. Универсальный учебно-лабораторный и тренажерный стенд // Динамика процессов и аппаратов химической технологии: Тез. докл. II Всесоюз. науч.-техн. конф. /ЯГТУ. -Ярославль, 1994. С. 164.

11. Балакирев С.В., Благодарный B.C., Зотов Ю.М. Тренажер для обучения операторов химико-технологических процессов // Динамика процессов и аппаратов химической технологии: Тез. докл. II Всесоюз. науч.-техн. конф. /ЯГТУ. Ярославль, 1994. - С. 154.

12. Балакирев С.В., Вольтер В.В., Чурсина Е.Н. Электронный настольный стенд "Эстан" // Динамика процессов и аппаратов химической технологии: Тез. докл. II Всесоюз. науч.-техн. конф. /ЯГТУ. Ярославль, 1994. - С. 162-163.

13. Балакирев С.В., Гончаренко М.В., Дозорцев В.М. и др. Тренажерный комплекс для производства ПЭВД в реакторе идеального смешения // Тезисы докладов Школы по моделированию автоматизированных технологических процессов. Том 1. Новомосковск, 1997. С. 58-59.

14. Белоногов Г.Г., Кузнецов Б.А. Языковые средства автоматизированных информационных систем. — М.: Наука, 1983. — 287 с.

15. Белоногов Г.Г., Новоселов А.П. Автоматизация процессов накопления, поиска и обработки информации. — М.: Наука, 1979. — 256 с.

16. Борзенко А.Е., Федоров А.Г. Мультимедиа для всех. М.:ТОО фирма "КомпьютерПресс", 1995. - 222с.: ил.

17. Борисов Г.Б., Цирлин A.M., Полянский В.П. Об одном подходе к регулированию объектов с переменной нагрузкой. М.: МГУИЭ, 2002.

18. Брейман А.Д. Программное обеспечение баз данных для обучающих систем с использованием элементов мультимедиа: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1998. - 24 с.- 14721. Бугров А.В., Годов А.А. Компьютерный учебник по электронике.

19. Сб. трудов Международ, науч. конф. «Математические методы в технике итехнологиях» (ММТТ-12) Великий Новгород, 1999 202 с.

20. Бусленко В.И. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем . М.: Наука, 1977.

21. Вархадзе Джордж. Создание АОС, ориентированной на воспроизведение реального обучающего диалога: Дис. канд. техн. наук. — М., 1992.

22. Воронина Н. О., Татаринов А. В., Цирлин А. М. Предельная степень апериодической устойчивости и соответствующие ей настройки для типовых систем регулирования// Изв. вузов, сер. Приборостроение. 1990. т. 33. №9. с. 26 -32.

23. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. СПб.: Питер, 2001. - 384 с.

24. Галеев И. X. Инструментальные средства проектирования подсистемы модели обучения в экспертных обучающих системах: Автореф. дис. канд. техн. наук, 1996. 17 с.

25. Гасов В.М., Цыганенко A.M. Методы и средства подготовки электронных изданий. М.: МГУП, 2001. — 735 с

26. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. -М.: Высшая школа, 1977.

27. Годов А.А. Моделирование электронного обучающего средства. / Сб. трудов Международ, науч. конф. «Математические методы в технике и технологиях» (ММТТ-2000) СПб., 2000 166 с.

28. Голубятников И.В. Основные принципы проектирования и применения мультимедийных обучающих систем. — М: Машиностороение, 1999.

29. Голубятников И.В., Алексеев Ю.Б. Типы запросов в информационных системах и их обработка. Межвузовский сборник научных трудов "'Программное и информационное обеспечение систем различного назначения на базе персональных ЭВМ". Москва, 1996, стр. 64-69.

30. Грузман В.А., Эпштейн B.JI. Элементы представления знаний и когнитивное проектирование гипердокументов. Труды ИПУ РАН. Том IV.

31. Гуревич И.А., Могилевцев А.М., Ревотюк М.П. Электронный тренажер как средство обучения персонала производственных систем // Интеграция АСУТП и тренажерных устройств: Тез. докл. межотраслевой науч.-техн. конф. /ВИМИ. -М., 1991. С. 127-129.

32. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. -М.: Наука, 1970.

33. Добрынин А. И., Тарасович JI. С. и др. Экономическая теория. Задачи, логические схемы, методические материалы. — СПб.: Питер, 1999.

34. Дозорцев В.М. Динамическое моделирование в оптимальном управлении и автоматизированном обучении операторов технологических процессов. Часть 1. Задачи оптимального управления // Приборы и системы управления. 1996. №7. С. 46-51.

35. Дозорцев В.М. Динамическое моделирование в оптимальном управлении и автоматизированном обучении операторов технологических процессов. Часть 2. Компьютерные тренажеры реального времени // Приборы и системы управления. 1996. № 8. С. 41-50.

36. Дозорцев В.М. и др. Внедрение современных информационных систем в нефтепереработке // Нефть России. 1998. № 6. С. 60-63.

37. Дозорцев В.М. и др. Особенности построения моделей технологических процессов для компьютерных тренажеров реального времени // Тезисы докладов Научно-практической конференции, посвящ. 95-летию Пастуховского училища. Ярославль, 1995. С. 69-72.

38. Дозорцев В.М. и др. Современные компьютерные системы управления как средство снижения потерь в нефтепереработке // Приборы и системы управления. 1998. № 7. С.13-17.

39. Дозорцев В.М. Компьютерные тренажеры для обучения операторов технологических процессов теория, методология построения и использования // Дис. . докт. техн. наук. М., 1999.

40. Дозорцев В.М. Компьютерные тренажеры для обучения операторов технологических процессов теория, методология построения и использования // Автореф. дис. . докт. техн. наук. М., 1999.

41. Дозорцев В.М. Обучение операторов технологических процессов на базе компьютерных тренажёров/ЯТриборы и системы управления. — 1999. — № 8.

42. Дозорцев В.М. Структура человеко-машинного взаимодействия в компьютерных тренажерах операторов технологических процессов // Приборы и системы управления. 1998. № 5. С. 57-65.

43. Дозорцев В.М. Тренажерная модель процесса каталитического ри-форминга для операторов технологических установок // Тезисы докладов Меж-дунар. конференции «Математические методы в химии и химической технологии (MMXT-IX)». Тула, 1996. С. 203.

44. Дозорцев В.М., Шестаков Н.В. Компьютерные тренажеры для производств химико-технологического типа: полезность, эффективность, окупаемость // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1997. № 7. С. 24-39.

45. Дракин В.И., Попов Э.В., Преображенский А.Б. Общение конечных пользователей с системами обработки данных. — М.: Радио и связь, 1988. — 288 с.

46. Емеличев В.А. и др. Лекции по теории графов. — М.: Наука, 1990. —384 с.

47. Жоров Ю.М. Моделирование физико-химических процессов нефтепереработки и нефтехимии. М.: Химия, 1978.

48. Зайнутдинова Л.Х. Создание и применение электронных учебников: На прим. общетехнических дисциплин. — 1999. — 363 с.

49. Иванов Б. Н. Дискретная математика. Алгоритмы и программы. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. 288 с.

50. Карлащук В.И. Обучающие программы. М.: СОЛОН-Р, 2001.

51. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. Изд. 3-е, пер. и доп. М.: Химия, 1976.

52. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М.: Высш. школа, 1991.

53. Козленке Н. Н. Деловые игры в принятии управленческих решений. -М.:ВЗПИ, 1992.

54. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. — М.: Мир, 1978.-432 с.

55. Маслова Н. В. Ноосферное образование. М.: РАЕН, 1998.

56. Методы автоматического распознавания речи/Под ред. У. Ли. — М., 1983.-Ч. I, II.

57. Мисякова Г.Т. Технология разработки обучающих программ по средствам вычислительной техники: Дис. канд. техн. наук. — Минск, 1991.

58. Михеева Т.И. Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем на основе гипертекстовых моделей: Автореф. дис. канд. техн. наук. 1996. — 15 с.

59. Мультимедиа. Под. ред. Петренко А.И. Киев: Торгово-издательское бюро BHV, 1994. - 271с.: ил.

60. Неймарк Ю. И. Устойчивость линеаризованных систем// Л. ЛКВВИА. 1949. с. 140.

61. Новик И.З. Возможности и функции АОС в учебном процессе: Метод. рекомендации. Л.: ЛПИ, 1988. - 40 с.

62. Обжелян Н.К., Трунин-Донской В.Н. Машины, которые говорят и слушают. М.: МГУ, 1988.

63. Оганов К.А., Зурабян Г.А. и др. Тренажер операторов производства серной кислоты.// Инф. листок о научно-технич. достижении. Арм. НИИНТИ № 83-46, серия 61.01.85, 1985. - 4с.

64. Орлик С.В. Секреты Delphi на примерах. М.: Восточная Книжная Компания, 1996. - 352 с.

65. Пауков А. Ю. Программное обеспечение элементов технологии мультимедиа в автоматизированных обучающих системах: Дис. канд. техн. наук.-М., 1997.-132 с.

66. Перельман И.И. Идентификация моделей для прогнозирования выходной реакции объекта // Труды IV Симпозиума ИФАК по идентификации и оценке параметров систем. Тбилиси, 1975. Том 3. С. 112-121.

67. Перельман И.И. Оперативная идентификация объектов управления. М.:- Энергоиздат, 1982.

68. Полат Е. С. и др. Дистанционное обучение. М.: ВЛАДОС, 1998.

69. Поляков А.В., Дунтов Ф.И., Софиев А.Э. и др. Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза. JL: Химия, 1988.-200 с.- 15490. Пушков А.И. Как создать мультимедийное приложение//Мир ПК. —1997.-№ 12.

70. Редци Д.Р. Машинное распознавание речи/ТИИЭР. — 1976. — Т. 64. —4.

71. Релин Я.Е. Устройство "контроллер" для реализации алгоритма автоматического контроля и управления процессами нитрования: Экспресс-информация //Автоматизация хим. производств. 1988. - Вып. 1. - С. 38.

72. Романов А.Н., Торопцов B.C., Григорович Д.Б. Технология дистанционного обучения в системе заочного экономического образования. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 303 с.

73. Росс Нелсон Running Visual Basic 3 for Windows/Пер. с англ. М.: Издательский отдел «Русская Редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 1995. — 384 с.

74. Рыжов В. А. и др. Состав и общие требования к компьютерным обучающим комплексам, базирующимся на средствах мультимедиа. М., 1993. — 19 с.

75. Самойлов В.Д. и др. Автоматизация построения тренажеров и обучающих систем. Киев: Наук, думка, 1989.

76. СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. Госкомсанэпидемнадзор России, 1996.

77. Сапунов А., Аушев П. Теоретические и практические основы построения устройств обработки звука//Журнал "625". — 1994. -№ 4(8).

78. Софиева Ю.Н., Рыбоченко Е.С. Расчет и моделирование многоконтурных систем регулирования: Методические указания. М.: МИХМ, 1990. — 32с.

79. Том Сван. Форматы файлов Windows. Пер с англ. — М.: БИНОМ, 1994.-288 с.

80. Хеслоп Б., Бадник JI. HTML с самого начала. СПб.: Питер, 1997.

81. Цыпкин Я. 3., Бромберг П. В. О степени устойчивости линейных систем // Изд во АН СССР. ОТН. 1945. №12. 117с.

82. Чачко А.Г. Концепция интеграции АСУТП и тренажеров // Интеграция АСУТП и тренажерных устройств: Тез. докл. Всесоюзной конф. / Киев: 1991.-С. 33-35.

83. Черткова Е.А. Использование компьютерных презентаций в учебном процессе. VII международная конференция-выставка "Информационные технологии в образовании". Сборник трудов участников конференции. Часть И. М.: МИФИ, 1998.

84. Чистякова Т.Б. Интеллектуальные автоматизированные тренажер-но-обучающие комплексы в системах управления потенциально-опасными химическими производствами // Дис. . докт. техн. наук. СПб, 1997.

85. Чистякова Т.Б. Интеллектуальные автоматизированные тренажер-но-обучающие комплексы в системах управления потенциально-опасными химическими производствами //Автореф. дис. . докт. техн. наук. СПб, 1997.

86. Шенброт И.М., Алиев В.М. Проектирование вычислительных систем распределенных АСУ ТП. М.: Энергоатомиздат, 1989.

87. Шмелев А.Г. Адаптивное тестирование знаний в системе "Телетестинг". IX международная конференция-выставка "Информационные технологии в образовании". Сборник трудов участников конференции. Часть И. — М.: МИФИ, 1999. С. 405-407.

88. Шубладзе А. М. Методика расчета оптимальных по степени устойчивости ПИ — законов управления // АиТ. 1987. №4. с. 16 24.

89. Шубладзе А. М. Методика расчета оптимальных по степени устойчивости ПИД законов управления // АиТ. 1987. №6. с. 17 - 26.

90. Шукшунов В.Е., ред. Тренажерные системы. М.: Машиностроение, 1981.

91. University Bochum. D 44780 Bochum, Germany.

92. Clinkcales, T.A. Applications of Physical Models in Process Control and Optimization // Proc. 19 Annual Control Conference Purdue Univ. W.Lafayette (IN), 1993. Pp.187-198.

93. DATACON. A Critical Link to Better Process Monitoring, Control and Analysis// Presented by Simulation Sciences Inc., 1989.

94. Dehaan, S. Simeon Engineers a New Era in Dynamic Simulation // ABB. In Progress / Control, Simulation and Optimization News from ABB Simeon Inc. 4th Quarter 1994. Pp.2-4.

95. Deshpande, P.B. and L.H. Chen. Real-Time Simulation and Advanced Process Control: Present Status and Future Trends // Proc. 19 Annual Control Conference Purdue Univ. W.Lafayette (IN), 1993. Pp. 1-23.

96. Dewitt, S.A. Dynamic Simulation: From Plant Design to Operations Management // Proc. 19 Ann. Control Conf. Purdue Univ., W.Lafayette (IN), USA,1993. Pp.125-136.

97. Forbes, J. and Т.Е. Marlin. Design Criteria for Model Based Real-Time Optimization Systems // Proc. Process System Engng. 1994. Pp.133-140.

98. Juslin, K. and A. Niemenma. Dynamic Simulation of a Black Liquor Evaporization Plant // Proc. SIMS'94 Simulation Conference. Stockholm (Sweden),1994. Pp. 56-159.

99. Mahalec, V. et al. Dynamic Simulation Applications in Process Control Design // Proc. 19 Annual Control Conference Purdue Univ. W.Lafayette (IN), 1993. Pp. 107-124.

100. MMS Theory and User Manuals // В & W Nuclear Technologies, P.O. Box 10935. Lynchburg, Virginia, 1993.

101. Pathe, D.C. Simulator a Key to Successful Plant Start-Up // Oil and Gas Journal. 1986. Vol. 84. No. 14. Pp. 49-53.- 159139. Process Safety Management // U.S. Department of Labor, Occupational

102. Safety and Health Administration, OSHA 3132. Washington, DC, 1993.

103. PROTISS Dynamic Simulation Program Released // The Simulator. A Publication of Simulation Sciences Inc. 1997. Vol. 2. No. 1. P.l.

104. Ranta, J. et al. State-of-the-Art: Information Technology and Structural Change in the Paper and Pulp Industry // Computers in Industry. 1992. Vol.20. Pp. 255-269.

105. Reddy, V. et al. Custom Simulation for Control Systems Solutions and Process Operations Training // Proc. 19 Annual Control Conference Purdue Univ. W.Lafayette (IN), 1993. Pp.57-63.

106. Stanley, P. OLE in Process Simulation Model Development // PTQ. Winter 1997/98. Pp. 87-90.

107. To mas Isakowitz, Edward A. Stohr and P. Balasubramanian. RMM: A Methodology for Structured Hypermedia Design. August, 1995/Vol. 38, No. 8. Communications of the ACM.

108. Wade, H.L. A Survey of Vendor-Supported Tools for Real-Time Simulation. Present Availability and Future Needs // Proc. 19 Annual Control Conference Purdue Univ. W.Lafayette (IN), 1993. Pp.25-38.

109. Yoon, S. et al. Real-Time Optimization Boosts Capacity of Korean Olefins Plant // Oil and Gas Journal. 1996. No. 6. Pp. 36-41.

110. Зубов Д.В., Дацков И.В., Годов A.A., Бугров А.В. Интерактивный учебник электроники. Математические методы в химии и технологиях -MMXT-XI: Сб. трудов Международ, науч. конф. Владимир, 1998.

111. Софиев А.Э., Черткова Е.А., Годов А.А. Создание гипермультимедийного телематического комплекса для удаленного доступа к ресурсам курса «ЭВМ и вычислительные системы» М.: Отчёт о научно

112. ЭВМ и вычислительные системы» М.: Отчёт о научно-исследовательской работе по межвузовской комплексной программе «Наукоемкие технологии образования», 2002. - Государственная регистрация № МО-МКПНТО-КЦ-02-66

113. Черткова Е.А., Годов А.А. Комплект программных тренажеров • «Моделирование систем автоматического регулирования». М.: ВНТИЦ, 2003.- №50200300255

114. Черткова Е.А., Годов А.А. Многофункциональная тестовая оболочка «Модуль-Тест» М.: ВНТИЦ, 2003. - №50200300256

115. Черткова Е.А., Годов А.А. Комплект программных тренажеров «Моделирование систем автоматического регулирования». // Компьютерные учебные программы и инновации. 2004, № 2

116. Черткова Е.А., Годов А.А. Комплект программных тренажеров «Моделирование систем автоматического регулирования». // Компьютерные учебные программы и инновации. 2004, № 2.http://www.informika.ru/text/magaz/innovat/n2 2004/п2 2004.html

117. Chertkova Е.А., Godov A.A. Package of software training simulator «Modeling servosystem»// The magazine Computing teaching programs and innovaф tion. 2004, № 2http://www.informika.ru/text/magaz/innovat/eng/n2 2004/n2 2004.html

118. Черткова E.A., Годов А.А. Многофункциональная тестовая оболочка «Модуль-Тест». // Компьютерные учебные программы и инновации. 2004, №2

119. Черткова Е.А., Годов А.А. Многофункциональная тестовая оболочка «Модуль-Тест». // Компьютерные учебные программы и инновации. 2004, №2http://www.informika.ru/text/magaz/innovat/n2 2004/п2 2004.html

120. Chertkova Е.А., Godov A.A. Multifunctional test shell «Module-Test»// The magazine Computing teaching programs and innovation. 2004, № 2http://www.informika.ru/text/magaz/innovat/eng/n2 2004/n2 2004.html