автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Имитационное моделирование сложных трубопроводных систем для анализа их структурных свойств

Р Г Б ОД

Санкт-Летербургскнй государственный институт ~ 8 МАЙ 1995 точнс'': механики и оптики (Технический университет)

На правах рукописи

лАЕШКО Игорь Вячеславович

ЙЙКТАЩ-ЮККОЗ ШД2Ж1Р0ВАШЗ СЯ01НЮС ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ АНШЗА ИХ СТРУКТУРНЫХ СВОЙСТВ

U5.I3.OI. - Управление в технических системах

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации ка соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург, 1995

Работа выполнена в Нежинском высеем военном инженерном

строительном училище

Научный руководитель: канд.тех.наук, доцент

ОСТРЕЦОВ Георгий Юрьевич

Научный консультант: докт.тех.наук, про£ессор

КАКСЖЙ Изан Заскльезич

Официальные оппоненты: I. докт.тех.наук, профессор

ЫАРОВАТОБ Валерий Тимофеевич

2. канд.тех.наук, профессор СО„!ОВ Ъладимир Васильевич

Ведущая организация: ВсероссиГ-скиП научно-исследовательский институт проблем информатики и вычислительной техники

Защита состоится " ж>'я_ 1995 года з 15.20

на заседании ¿¿ссертационкого совета Д 053.26.02. в Санкт-Петербургском государственно:.; институте точной механики и опт;:к:: со адресу: 197101, Санкт-Петербург1, ул.Саблинскак, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИТМО Автореферат разослан "20" Й-ПРЕА^ 1995 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

А.В.УШАКОВ

I. 01.^ЛЯ ХЛР/^М'л(ЯЖ/1 РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ . Реальные трубопроводные систвкк (ТС) различного назначения часто представляют собой сложные технические комплекс),хррактерияз-'ющиося следующими свойствами: целостностью, не-линейчостями, распределенностью параметров, динамичность», инерционностью, многомерностью, наличием эво-тациумных процессов. Для улучшения качественных и количественных характеристик потоков в сложных ТО существует необходимость я управлении технологическим процессом (ТП). Несмотря ка то, что современный уровеш внедрения систем автоматизации решает ряд гзэдуч управлении ТО, существует проблема комплексного управления динамическими процессами п 'Го. для ее решения целесообразно использовать методы и средства анализа управляемости л ТС с применением имитационного моделирования на Ум. Существенно;! для сложных ТС является проблема оценки устЫ'и-'итюсти объекта управления при различных ^'зовкх возмущениях.

/'нзлпз различных способов имитации систем показывает, что для имитационного моделирования сложных ТО целесообразно применение процессного способа имитации 'Ш, который позволяет обеспечить максимальное приближение ггрограмгшой подели к реальной действнтельно-сти. Подобны* подход позволяет рассматривать сложную ТС как единый многомерный объект ¿правления с р".спределенньтл1 параметрами, которой функционирует при значительном.влиянии фазовых помех, ¿.ля математического описания ТП в ТС в зтих случаях обосновано применение систем дифференциальных уравнения е частно производных е совокупности с имитаторами нраезых условий. Однако, использование подобных Ш зачастую затруднено из-за отсутствия теоретической базы для постановки имитационных экспериментов (КЭ) на моделях ТС с непрерывно-дискретным характером ТП, где непрерывно движущаяся рабочая среда управляется дискретным перемещением регулирующих органов при наличии фазовых помех. Поэтому исследования сложных ТС с использованием процессного способа имитации ТН ранее не проводились.

Следовательно, при использовании Л'Л для анализа различных структурных свойств с лежи 1-х ТС актуальна проблема разработки новой методики имитационного моделирования и средств ее реализации на персональных ЗЫ. Применение новой методики имитационного моделирования ТС позволит специалистам проектировать и эксплуатировать системы управления ТС на принципиально ноеом качественном уровне и с высокой скоростью их разработки.

1цу-Ь РАЬСТи. Совершенствование информационно-технологического обеспечения £ исслодоганиа струкяурнюс свойств сложных 1С как объ-

ектов управления с распределенными параметрами на основе применения имитационного моделирования. Разработка метода построения имитационной модели сложной ТС (на примере системы с водяным теплоносителем) и методики исследования имитационной модели для анализа различных аспектов управляемости ТС.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСИТСЯ:

1. Метод динамической аппроксимации потокораспределения для оценки параметров состояния и анализа структурных свойств ТС, рассмотренный на примере исследования управляемости сложной ТС.

2. Методика "имитационного моделирования ТС для решения задач оценки качества управляемости сложной ТС с прогнозируемой точностью и ее интерпретация для объектов управления с распределенными параметрами (давлением - Ру ; расходом - ^; удельной плотностью -; температурой потока).

3. Принципы и критерии оценки качества управляемости сложных ТС при проведении ИЭ (на примере гидравлической и термической устойчивости ТС, определяемых по динамике флуктуации рабочих точек на модифицированной ( 0^ ~ ) диаграмме с одновременньм контролем границы вскипания потока по температуре насыщения Т/^"1^).

4. Программное обеспечение для персональной ЭЫ 1Б.Л РС на языке Паскаль, ориентированное на имитацию непрерывно-дискретных процессов и исследование структурных свойств сложных ТС (в частности, управляемости ТС).

,У1£Г0,Ы ИССЛЕДОВАНИЯ. Основываются на системном подходе, использовании полунеявных разностных схем для решения дифференциальных уравнений в частных производных; аппроксимации эмпирических данных, представляемых в табличном виде; применении логико-алгебраических, конечно-разностных, математико-статистических и имитационных методов моделирования.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

1, Разработан метод построения имитационной модели сложной ТС, заключающийся в декомпозиции ТС на элементарные компоненты, которые описываются стандартными дифференциальными уравнениями, аналитическими и логическими зависимостями и составлении схемы вычислительного процесса в соответствии с реальный перемещением потоков по трубопроводам системы.

2. Построена гибридная (по способу формализации) управляемая ИК сложное ТС для класса объектов управления с распределенными

ь.

параметрами, обеспечивающая решение задач оценки качества управляемости ТС при наличии стохастических Фазовых помех. Модель апробирована на примере исследования сложной ТС с водяным теплоносителем (см. рисунок I).

о. Разработана методика исследования свойств ИМ сложной ТС, позволяющая оценивать управляемость по гидравлической и термической устойчивости ТС в зависимости от параметров модели.

4. Сформулированы принципы и критерии априорього анализа границ управляемости реальных ТС по гидравлической и термической устойчивости, определяемых по динамике перемещения рабочих точек на модифицированных ( ) диаграммах, с одновременным кон-

тролем границы вскипания потока по температуре насыцения при давлении вскипания Р^Лг (см. рисунок 2).

11РАКТ>1Чх1ЖАЯ ЗНАЧИМОСТЬ исследования состоит в разработке информационно- технологической базы для исследования и проектирования систем управления ТС, включающей в себя комплекс ИМ и позволяющей:

- выбирать оптимальнее параметры системы, обеспечивающие процесс потокораспределения в '11) с заданным качеством;

- повысить эффективность исследований управляемости ТС на всех этапах эволюции объекта управления;

- поднять уровень технологичности моделирования ТП в ТС, сокращающий время их разработки.

¿.ОСТОЫДЮСТЬ НЛУЧШХ ЛОЩЕНИИ работы определяется сопоставительно анализом результатов имитации на тестовых задачах, применением апробированных методик аппроксимации реальных процессов, корректны-! использованием математических методов решения дифференциальных уравнении в частных производных с контролем устойчивости численного решения на каждом шаге имитации,

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССл&ОБАНИЯ осуществлялась в рамках НИР "Верховина", "Имитация" Пушкинского высшего военного инженерного строительного училища, "Надломленность" Военного Нюкенорно-строительного института. Разработанные методики исследований используются эксплуатационными организациями ¡<Ю РФ, в учебном процессе ПВЕИСУ, на ряде предприятий Гомельской области, а также в учебном процессе ГГУ им.Ф.Скорины.

Д?аРОБАЩЯ РАБОТЪ'. Основные результаты работы доложены и обсуждены нч:

- 2-ом Минском Международном форуме "Тепломяссообмен-Ж-92" (19-22 мяя 1992г., ИТМО им.«.В.Лыкова >НК БССР);

- ¿¡евдня родной конференции "Применение персональных ЭВМ в теплоснабжении" (13-14 япреля 1993г., МЦЗНТ г.Сянкт-Петер-бург);

- Международной няучно-технической конференции "Функционально-ориентированные вычислительные системы" (20BC-9S)

(10-14 октября 1992г., ХШ-ИШЭ, г.*луштр);

- Международной мятемятической конференции к 2о-лети» Гомельского государственного университета им.&.Скорины (19-22 апреля 1994г., ГГУ г.Гомель);

- Всесоюзной няучно-пряктической конференции "Вопросы экономики и организации информационных технологий" (ноябрь 1991г., ГГУ им.£.Скорины, гср.Гомель);

- Научно-технических конференциях Министерств« Обороны -"'ктуальные проблемы перестройки Боенно-строительного производства в современных условиях" (1990г., Г1ВВИСУ, г,Санкт-Петербург), "Совершенствование военно-строительного производства" (1990г., ПВВИСУ, г.Санкт-Петербург), "Кчукя производству" (1У91г., 11БВЮ, г.Санкт-Петербург), "Научные и практические вопросы совершенствования теплоэнергетических установок малой мощности" (Новые технологии в мялой энергетике) (22-25 декабря 1993г., БИСИ, г.Санкт/Петербург).

Публикации» Основные результаты диссертационной ряботы отражены в работах [¿-13^.

Структура работыt Диссертация сос-ор^ из введения,пяти глав, заключения-, списка литературы, восьми приложений и изло-«ена на 198 страницах машинного текста.

П.СОДЕЛЧйЕ Р»Б01Ы

Вс вредении обосновывается актуальность и значимость ■гйкы, определяется цель, предмет, объект, научная новизнч, практическая значимость, внедрение выполненного исследования, формулируются положения, выносимые на защиту.

ti главе- I принижен анализ управляемости технологическим»! процессами в сложных 1С. Дана классификация ТС по способам реализации управления 'Ш. Проанализированы существующие методы исследования ТС на управляемость: аналитические, натурные, комплексные. Отмечен вклад отечественных ученых в развитие теории и методов аналитического моделирования процессов в ТС. Рассмотрен) i области применения имитационного моделирования в технических объектах управления. Показано место проектного имитационного моделирования в тех случаях, когда точность и комплексность в решаемых задачах являются главными. Сформулирована постановка задачи на диссертационную работу, состоящая в необходимости совершенствования, математического аппарата и методики его реализации для исследования структурных свойств сложных ТС. Для этого следует решить комплекс взаимосвязанных задач.

1. Разработать метод исследования управляемых переходных процессов в сложим ТС и методику его использования при имитации динамики Til.

2. Создать технологический инструментарий имитации реальных процессов в который ооъединил бы бозмотностн аналитического моделирования с точностью Физического экспериментирования .

3. Разработать технологию использования инструментария, позволяющую комплексно решать вопросы анализа управляемости

в Тс и параметрического синтеза управления при высоком уровне детализации реальных процессов в ТС.

4. Разработать методику постшовки имитационного эксперимента (ИУ) с моделями теплогидравлических процессов в системных объектах управления с распределенными параметрами (давлением - P(i , расходом - Q¿¡ , удельной плотностью - Рп , температурой - /[j потока).

5. Провести апробацию разработанного технологического инструментария на примере исследования функционирования сложной ТС как объекта управления с распределенными параметрами, оценив при этом качество программного продукта.

6. Выявить принципы и критерии априорного анализа управляемости реальньх ТС на примере исследования теплогидравлкческих процессов в ТС с помощью имитационной модели.

В главе излагается, методика исследования управляемых процессов в с лож! х ТС ;:а П.,1 'Ш. Представлен метод динамической аппроксимации, гитскораспределения в сложных ТС.

:::i::t.:t'Tj:.:o" гокпоивгтаки H¡i

9.

Раскрыта суиность системного .подходя при имитационном моделиро- ■ впнии управляемых ТС. Сфоркулировяня математическая постановка задачи управления на примере системного объектя с распределенными по длине труб0г;р050да параметрами. Описан алгоритм метода дин*ми-сской яппроксукпцги и особенности контроля устойчивости численного отч<п'гн комплекс возможного СОСТяВя контро-

лируемое «Кчаовгос координат в управляемых ТС включающий: давлений - Рц , расход - , удельнуто плотность - , температуру - Т/у . При наличии разрыва струи к промежуточных емкостей- в ТС одновременно могут контролироваться уровень-и томпер«турч ~ Т° ? каждой емкости. Представлен пример реализации метода динамической аппроксимации на гибридной (по способу формализации) управляемой ТС. Раскрыты особенности «ппрсксяю»г;1«и ТО в установившемся реяиме и для переходных процессов г реальном времени ¿/^.

Идея метел* пкняанческой яппроксумяцгк заключается в сле-зуяггм. Вся трубопроводная сеть с технкчгскт сборудовянием и-упря:;ляЕ:;:::/:г элементами (регуляторами потоков) представляется . в виде сложной системы, функционирующей нп выделенном участке некоторого физического пространства (см. рис. I). Гря.чицей объект* управления является "внешняя среда", динамика которой рассматривается лишь р месте стыковки ее с ТС. Работа ТС моделируется взаимодействующим комплексом материальных и тепловых потоков. Потоки, отмечаемые индексом " I представляется подсистемами, объединявшими более мелкие составляющие элементы (компоненты). Компонентами ТС являются характерные участки сети, выделяемые по конструктивным и технологическим особенностям, я также технологическое оборудование. Компоненты ИМ отмечаются индексом "у " и программируются ня ЭВМ. Гидродинамическая характеристика сети рассчитывается покомпонентно и в целом представляет собой переменную величину для различных режимов неустановившегося движения теплоносителя в ТС. Программа управления покомпонентным расчетом потоков ТС обеспечивает учет динамики реальных процессов путем организации-квази-параллельного режима вычислений.

Алгоритм-реализации метода динамической аппроксимации для установившегося режима течения в ТС 'состоит в покомпонентном решении локальных задач (по отдельным элементам ТС) с передачей информации из выхода предыдущей компоненты на еход после-

ю.

дующей. Обмен информацией между компонентами осуществляется по группе переменных: давлению - Р^ , расходу - . удельной плотности - у0/^, температуре - Т;^ ■. Для имитации движения потока теплоносителя по элементам 'ГС реализована идея разделения реального времени на системную и модельную составляющие. Системное время с^ характеризует дискретные состояния реального времени, а модельное время t¿¿ имитирует динамику непрерывного перемещения потока теплоносителя через граничь: наделенных компонент. Дополнительно по значениям модельного времени организуется последовательность квазипараллельного расчета компонент. Управляющие входы 1С (например: площадь проходного сечения кла-пака регулятора расхода от , частота вала электродвигателя насоса /О и возмущающие параметры "внесшей среды" (например: давление Рю^, температура. ) моделируются дискретным

способом в соответствии со значениями системного (реального) времени. Ьлияние фазовых помех на управляемый процесс в '1С моделируется путем расчета времен перемещения тепловых полей и распространения волн упругих колебаний ¿гг/у . Результаты комплексного исследования динамик: перемещения потоков, функционирования управляющих элементов и "внешней среды" обеспечивают априорный анализ управляемости сложных ТС в условиях многовариантности "помех". Рассматривается поэтапная методика реализации динамической аппроксимации неустановившихся, режимов течений в 1С.

Для исследования различных режимов функционирования сложной 1С методом динамической аппроксимации строится управляемая Ш. Потоки теплоносителя описываются системой дифференциальных уравнений е частных производных (уравнений движения и неразрывности потока) в совокупности с аналитическими выражениями регуляторов расхода, регулируемых насосов, потоко-распределения в тройниковых соединениях, перемешивания дискретных объемов потоков, временных рядов состояний параметров "внешней среды" {см.ТС по рисунку I). Дополняющие зависимости представляются известными аналитическими зависимостями и таблицами экспериментальных данных. Краевые условия для подобных системных задач управления с распределенными по длина потока параметрами являются в ИУ специфическими выражениями, которые позволяют на уровне компонент ТС формализовать одновременно динамику системы, ее инерционность и каналы влияния разовых помех. Краевые условия представляются в И.4 следующими выражениями;

¿МГ^А^, 0<é?<Tfi (I) 0<tij<T¡r> (2)

v (í) í- A//-»!/ , X¡¿ +AXi¿ . (4)

t'¿r; ; — —T- "r* "-■ ............ ■ .....— ,

V Q> Q, J

/t)

(5)

(6)

(7)

(8)

^ J^Zu-D . X¡í*}+¿Xij ,

Í=1 a

V >

2?5,15< Т^ ¿7i/Pnk) ) <y)

jí«; , > .j.(■'")

где Z<¡ - реальнее (системное) время; д - Ееличкна дискретизации реального времени; Т$ - конечное значение системного времени; t¿j - модельное время; V¡¿ - гремя течения ¿ -того потока по j -той компоненте; - время окончания расчета

одного цикла квазипараллельного расчета ТС; zfz^y , tw¡j - соответственно времена перемещения волн упругих возмущений и тепловых полой по ТС; С0 - скорость звука в потоке теплок сите-ля; d¿j , £ц - соответственно дискретные изменения диаметра и длины трубопровода по длине потока L¡¡l ; ¿ Xii - динамическая длина расчетного элемента -C¡j , адаптивная по случайной скорости течения потока tdij1* на интервале реального времени dt^ ' - максимальная температура' теплоносителя, соответствующая температуре вскипания в трубопроводе при критическом давлении

Prsk .

Реализация в управляемой А'Л вышеописанных краевых условий обеспечивает наиболее полный учет конструктивных характеристик и динамических процессов в сложных ТС и допускает универсальное применение метода динамической аппроксимации для исследования систем с различи!;.«! непрерывно дв яг.угнмися теплогидра ел /чес у.шл лстоками.

Б главе 3 описывается технология формального описания управляемых процессов в ТС при построении математической модели 1П. Последовательность формализации 111 представлена г следующем порядке: содержательное описание процессов; формирование концептуальной модели ТС; разработка способов аппроксимации компонент непрерывных и дискретных процессов в потоковых схемах; формирование алгоритмов аппроксимации динамики "внешней среды" и фазовых помех в 1С; построение расчетной сетки для численного решения систем дифференциальных уравнений компонент.

В ходе формализации объекта исследования решается комплекс звдач параметрического анализа динамики управляемых процессов в сложных 1С при наличии фазовых помех. Наиболее существенными результатами при реализации соответствующих этапов формализации являются следующие:

При составлении содержательного описания объекта моделирования разработана методика составления временных диаграмм функционирования алгоритмов компонент Ил в модельном Бремени "¿¿^ . По временным диаграммам формируются последовательности активизаций алгоритмов компонент на шаге приращения системного (реального) времени . ¿,ля имитации стохастической динамики "внешней среды" представлены алгоритмы генераторов псевдослучайных чисел с различными законами распределения плотностей их вероятности: равномерным, нормальным и экспоненциальным.

При создании концептуальной модели используется методика построения функциональных схем управляемых ТС. Функциональные схемы отражают последовательность вычислительного процесса при покомпонентном расчете системы. Особенностями функциональных схем ИМ ТС является выделение в них характеристик потока для информационной стыковки алгоритмов компонент между собой и базовых массивов исходной информации. Предложена схемо структурной параметризации системного объекта управления и определен параметрический состав соответствующих групп фазовых координат процессов, выделяемых по временному содержанию и их статусу в ИМ.

При аппроксимации в модели управляемых непрерывных процессов конечно- разностными выражениями разработан оригинальный шаблон расчетной сетки для реализации квазипараллелизма

б потоковых систем«. Предложен* методика- построения многослойных- ядяптквных-рясчетных сеток для клягся нелинейных объектов управления с распределенными пяряметрями, Особенностью предложенного вярклнтя расчетной сетки является полная аналогия ее с реальной конфигурацией ТС и ядяптиЕ.чсе (по условию устойчивости r'jрянтя) формирование расчетных учястков &Xtj ня элементе потока длиной (см. рис.4).-

Предложено методики моделирования фазовых помех в расчетных компс;.ен'Г"х- Ну по динамике изменения параметров "внеа-ней средь;" .v речльнсм зсемени é/^ . Ряэряботянный ялгоритм имитации фазовых помех при динамическом возмущении температурой "внешней среды" Та^ продето в лен ня рисунке 4.

Ь четвертой главе представлена методик? алгоритмизации теплогидравлических процессов в ИМ ТС для программирования их к я ПЭ£.'.. Представлено обоснование Еьгборя языковых средств для программирования в ИМ алгоритмов функционирования упрявляемых процессов ТС. Показаны преимущества языка программирования Паскаль при имитационном моделировании управляемых ТС. Описываются этпг.и алгоритмизации И?/; ТС. Ряс крыты особенности ялгоритмизя-ции з Ж потокоеых систем, моделируемых как объекты управления с распределенными по длине теплоносителя параметрами и няли-чием фазовых помех - Показаны отличия ИМ управляемых ТС от аналитических моделей подобных систем, состоящие в компоновке И?Л двумя основными блоками: непосредственно ялгоритмями компонент Ну и программой управления моделированием. По ялго-риткям компонент осуществляется решение зядяч исследования упрявляемых процессов в потокях ТС. Программа управления моделированием оргянизошзяет квязипяряллелькый режим рясчетя компонент- Ну и открывает доступ исследователя к-управляющим и возмущающим воздействиям системы. Ня примере анализа процессов в сложной ТС (см. рисунок I) ряссм'триЕяатся структуры алгоритмов компонент непрерывных процессов и компоновки управляющей программы ня основе применения циклограмм и положений теории графов. Для работы ICi в реяльном времени предложена и реализована схемя трехуровневой временной синхронизации компонент fty , по-которой обеспечивается взаимосвязь всех основных временных параметров ТС ( A t^ , Ту . ty )•

Го.

Ц пятой главе описывается методика постановки ИЭ при исследовании управляемости сложных ТС методом динамической аппроксимации. Приведена методика исследования свойств ИМ ТС с целью априорной оценки качества программного продукта по: точности моделирования, устойчивости имитации, чувствительности модели к различным воздействиям.

Решен комплекс задач исследования управляемости ТП в ТС с водяным теплоносителем:

- расчета основных параметров выходных продуктов в ТС при наличии возмущающих воздействий (изменение давления во "внешней среде", влияние регулирующих устройств, аварийные утечки в трубопроводах, нагрев и остывание жидкости в ходе движения по трубопроводу);

- расчета тех же параметров при наличии эволюции объекта во времени (замена отдельных участков трубопровода, засорение и коррозионные процессы в трубопроводах, замена регуляторов

и оборудования в ТС, изменения конструкции сети).

Анализ результатов имитации по каждой задаче основывается на использовании модифицированных ( ~ Р^ ) диаграмм (см. рис. 3). Реализация случай* ~ ¡есса изменения пара-

ГС в реальном времени осуществляется для равномерных, нормальных и экспоненциальных законов распределений.

Выявлены критерии параметрической оценки качества управляемости потоков транспортируемого продукта в сложных ТС с несколькими выходами по динамике стохастической флуктуации рабочих точек на модифицированной ( ) диаграмме:

- гидравлическая устойчивость ТС, характеризующая поручу ютока в заданном налравлег ш до появления отрицательных значений расхода жидкости в ТС;

- термическая устойчивость, определяющая температурный ро-

ютохд

Сформулированы принципы оценок управляемости ТС по ее зыходным параметрам с помощью стохастических ИМ с использованием ( ) диаграмм:

- нахождение координат рабочих точек;

- определение максимальных расходов продукта при соответс»-зущих положениях регулирующих органов;

метров "внешней среды" (

стохастических ИЛ

- нахождение предельных значений давлений во "внешней среде", при которых появляется противоток;

- установление рабочих диапазонов управляемости ТО для формируемых характеристик регулирующих органов;

- временная синхронизация перемещения рабочих точек при управлении ТС в реальном времени.

Принципы оценок управляемости, реализованные в виде соответствующих алгоритмов решения задач расчета выходных параметров ТС, представлены в приложениях.

На примере сложной ТС (см.рис.1) рассмотрен подход априорного исследования на Ш границ управляемости объекта по предельно допустимым значениям характеристик: управляющих (например - площади проходного сечения регулятора расхода , скорости врящениг вала электродвигателя насоса Мт * ); возмущающих (например - давления Р^я) и температуры "внешней среде"); технологических (например - положений уровня Я/п) и температуры Т° в промежуточном С а к е - я к к уму л я торе, температурь? вскипания теплоносик ля ); времзннь1х (б частности, времен функционирования реальной'системы 7$ и моделирования системы ). Б результате реализации вышеописанных принципов анализа управляемости получена ИМ априорного расчета граничных зон гидравлической устойчивости объекта управления (см.рис.2). При различных изменениях структуры ТС на ИМ могут быть получены оценки пропускных способностей отдельных регуляторов потоков системы в диапазонах рабочего хода исполнительных элементов регуляторов. Контроль термической устойчивости ТС позволяет оценивать на элементном уровне появление фазовых переходов .в гидравлических потоках, дальнейшее совершенствование ИМ ТС может обеспечить возможность комплексного анализа локальных кратковременных парообразований в потоке и гидроударов в ТС е такке оценки свойств систем со сжимаемыми потоками и двухфазными рабочими средами.

^ Получены зависимости управляемости ТС по расходу жидкости Оу от различных типов стохастических.возмущений (см.рис.5). Выявлены величины доверительных интервалов прогнозируемых на ИМ технологических параметров ТС в зависимости от границ случайного рав-броса возмущающих параметров с различными законами распределений (равномерным, нормальны,!, экспоненциальны) (см.рис.Ь). Расчет рабочих параметров ТС при фазовом возмущении по закона« распределений наиболее близким к реальны.? позволяет переходить к анализу адаптивного управления ТС на модельном уровне.

Paß'

ß^'O.Sii-аШ Ma

SHûSSSS *%!¡f*

satjsm ¡as air ш$

ß"> "%-Лf

Ряс. 5. ул^г.гляемозти TG по расходу ккдкости

Qgg -жтvi сгохасгкчеокк!« измеке-

а)

мне:-:

■ленпл до

"ekcüiko.'í зреде" iPvst

от алу^зííhvz границ разброса давления 20 "гнетнзй üf-c-ao" ¿pnj для реэлнчгах распр-зд^екий

Я приложениях дян» определения и основные понятия, гаюльгзу-емые при изложении материала диссертации. Дон пнр.л;«з существующих подходов при имитационном моделировании ТС. Раскрыты характеристики ИМ ТС. Изложена методики иссл'-човяннг свойств гибридной (при формализации процессами и активностями.)управляемой Их ТС. Описан ход решений типовых задач по псследог-пнию упр.аиляемости ТС методок динамической аппроксимации.

Ш. ОСНОВШЙ НАУ'Шй Р^'лЬТАТЫ ;,;адкртлдионпо;'[ РЛЫШ

Б данной работе предлотаня новая концепция постановки иынта-ционнюс эксперимента в при кзслйдоврник вопросов ;тцеи.т|яемасти в сложных труб шроводних системах. На исноюнип орнги.чллыккч-» подхода к решению зядвч анализа структурно: спойстг г. теплогидрявличес-ких ТС с распределенными параметрами разработана технология построения, испытания и использования гибридных имитационных моделей ТС. Ь процессе апробации предложенных имитационных моделей управляемых ТС по.-тверждена правильность ьыбора принципов исследования управляемости и формализации технологического процесса на уровне схемных решений.

Основные результаты работы состоят в еяедукщеу.

I. Разработан новый метод исследования потокорпепределеник для оценки параметров состояния и анализа, структурных свойств ТС, основквйЕуиРся на сочетании имитационного моделирования с аппроксимацией реальных процессор разностными схемами по адэптивнш расчетным сеткам и позволяющий без существенных упрощений решать диф ференциальные уравнения в частных производных высоких порядков со сто-,;г\;'ТПЧ1:скими краевыми условиями.

Разработан метод построения имитационной модели ТС, заключающийся б декомпозиции сложной ТС на элементарные компоненты, которые описываются стандартными дифференциальными уравнениями, аналитическими, логическими зависимостями и составлении схемы вычислительного процесса б соответствии с реальны.) перемещением потоков по трубопроводам системы.

3. Предлокона методика структурной параметризации динамически: объектов с непрерывным характером технологических процессов, позволяющая оперативным образом анализировать переходные режимы г ТС пр: вреая-логическом контроле кх фуикционироирния с учетом эволэдии обьокта ео времени.

4. Рг>орг1отпн оригинальный способ комплексной аппроксимации фазовых помех по динамике упругих возмущений и тепловых колебаний в ТС с одновременной имитацией движения материальных потоков.

0. Разрябстпка универсальная имитационная модель для класса ТО с к(Ч1{.ерл кс-^кскретиим характере!.', имитации управляем!,ос материальных потское. ./¡опель позволяет решать разным категориям спе-ццялкстор. задачи оценки кэчестга управляемости ТС любой конструктивной сложности при наличии стохастических фазовых помех.

ь. предложена методика постановки имитационных экспериментов, позволяла я с прогнозируемой точностью исследовать управляемость 'ГС с различными транспортируемыми потоками при управлении регуляторами расходов к регулируемыми насосами.

V. Сформулированы принципы и критерии оценки качества управляемости ТС (по гидравлической и термической устойчивости) с помощью стохастических Ил и предложена методика анализа динамики ТЛ по флуктуациям рабочих точек на модифицированной ( ) диаг-

рамме .

ОСНОВНЫЕ ПОШлЁШ! И ПОРУЧЕННЫЕ НАУЧНЫЙ Р^М'АТЫ ДИССсРТЩ№ ОЛУШКОВАНЫ В Сл^юЩИХ РАБОТАХ:

1. Павленко И.Б. К вопросу о целесообразности применения метода имитационного моделирования при анализе динамических процессов

в источниках теплоты // Л.:П£ВКСУ, 1930г., о.159-160).

• 2. Павленко [Л.Ъ. ^тематическая модель теплоэнергетического объекта управления как модель многоцелевого нелинейного объекта управления с распределенными параметрами // к.:ГШВИСУ, 1991г.,с.126-127,

3. Павленко И.В. Особенности организации диалогового режима при вводе больших массивов исходной информации на персональной ЭВ.Л // к. :11ВВИСУ, 1951 г., с.

4. Павленко И.Ь. Об одном методе исследования гидродинамических объектов управления с распределенными параметрами (сложных управляемых трубопроводных систем) на имитагяонных моделях //Депонировано в/ч 11520 в ЦСИФ № 5407 15 .С. 1991г.

5. Павленко И.В. Об одной методике планирования и проведения на ПЭВУ имитационного эксперимента с моделью сложной управляемой трубопроводной системы // Вопросы экономики и организации информационных технологий. В 2-х частях. 4.2 - Моделирование и экология информационных систем: ¿¡атериелы Всесоюзной научно-практической конференции. г.Гомель, 1991г., с.84-86.

6. Павленко И.В. Гибридная управляемся имитационная модель многоцелевого нелинейного теплоэнергетического объекта управления с распределенными параметрами и сложными краевыми условиями // Тепломассообмен - алй - 92. Вычислительный эксперимент в задачах тепломассообмена и. теплопередачи. ?.'„', ч.Е - Й1нск:АНК "КТшО им.А.В.дыкова" АНБ, 1992г., с.130-142.

7. Павленко К.В. К вопросу применения имитяцкоиюлс коде&ьй при исследовании динамики непрерывна технологических процессов

в сложных управляет.« трубопроводных системах // Управлявшие системы и машины. 1952г., № 9/10, с.116-121.

8. Павленко И.В. Управление системами теплоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника - № 13, 1993г., с.4-Ь.

9. Павленко И.В. К вопросу о функционировании в реальном времени управляемых имитационных моделей слокных технических систем с адаптивным управлением непрерывными технологическими процессами // Функционально-ориентированныз вычислительные систем!,! (40ВС-93). - Материалы Международной научно-технической конференции. -Киев-Харьков, 1993г., с.II.

10. Правила технической эксплуатации к техники безопасности систем водоснабжения п видоотведения военных городков // (Павленко И.В. в соавторстве). - С.Петербург, 1995г., 330а., ил.

11. Павленко И.В. Гибридное управляемое имитационное моделирование одного класса гидродинамических систем // Труды вычислительного центра СО РАН. Серия: Системное моделирование. Выпуск I (19) - Новосибирск, 1993г., с.67-79.

12. Павленко И,В. Применение имитационных моделей в гидродинамических системах У/ Проблемы математики и информатики, ч.2. "Проблемы прикладной математики и информатики" - Материалы международной математической конференции, г.Гомель:П'У им.й.Скорины, 1994г.., с. 122.

13. Павленко И.В. Повышение эффективности диагностики и управления в котельных установках на основе имитационного моделирования // Научные к практические вопросы совершенствования теплеэ-норгоустановок малой мощности. (Новые технологии в малой теплоэнергетике). - Санкт-Петербург:ВИСИ, 1994г., с.76-79.

Подписано к печати 27.03.95 г.

Объем 1,1 п.л. Бесплатно

Заказ 66

Тирая 100 экз.

Ротапринт. Ш'О. 190000, Санкт-Петербург, пер.Грлвцога, 14

Введение .♦.

I Глава I.-Анализ управляемости технологических процессов в сложных трубопроводных системах (ТС)

1.1. Технологические схемы ТС как объект исследования управляемости.,.,.

1.2. Классификация ТС по способам реализации управляемости

1.3. Методы исследования ТС на управляемость

1.4. Постановка задачи

Глава 2. Метод исследования управляемости сложных ТС метод динамической аппроксимации)

2.1. Идея метода динамической аппроксимации

2.2. Алгоритмы метода динамической аппроксимации

2.3. Реализация метода динамической аппроксимации

2.4. Выводы.

Глава 3. Формализация управляемого технологического процесса (ТП) в ТС

3.1. Концептуальная модель ТП

3.2. Аппроксимация компонент непрерывных процессов в ТС.

3.3. Аппроксимация дискретных компонент управляемого

3.4. Аппроксимация внешней среды и фазовых помех

3.5. Построение расчетной сетки.

3.6. Выводы.,.

Глава 4. Имитационная модель (ИМ) управляемого ТП в ТС

4.1. Методика построения Ш ТС.

4.2. Разработка управляющей программы моделирования.

4.3. Выводы.

Глава 5. Методика постановки имитационных экспериментов при исследовании управляемости методом динамической аппроксимации.

5.1. Априорная оценка свойств управляемых ИМ ТС

5.2. Постановка имитационных экспериментов на моделях простейших технологических схем ТС

5.3. Принципы и критерии оценки качества управляемости ТС на примере решения системной задачи управления нестационарной теплогидравликой

5.4. Зависимость управляемости ТС от типов распределений входных возмущений.

5.5. Выводы.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Для улучшения качественных и количественных характеристик потоков в сложных трубопроводных системах (ТС) существует необходимость в управлении технологическим процессом (ТГ1).

Несмотря на то, что современный уровень внедрения систем автоматизации решает ряд задач управления ТС, существует проблема комплексного управления динамическими процессами в ТС с учетом переходных режимов их эксплуатации. Для ее решения привлекаются методы и средства анализа структурных свойств ТС с применением вычислительной техники.

В качестве теоретической базы для анализа структурных свойств ТС обычно используются положения теорий подобия [1б] , гидравлических цепей [37] , автоматического регулирования [23 ] . Рассматриваемые при этом реальные процессы в объектах управления представляют собой несколько упрощенные математические (аналитические) модели. Максимальная точность моделирования обеспечивается лишь в тех случаях, когда исследуются установившиеся режимы течений потоков в реальных ТС. При анализе скоротечных переходных процессов в сложных (в частности, нелинейных) ТС аналитические модели не всегда обеспечивают в достаточной степени адекватное отражение реальных процессов. В тех ситуациях, когда для целей управления не удается получить математические зависимости ТГ1, связывающие в комплексе вход-выходные соотношения, или решение уравнений сложно и трудоемко пытаются использовать имитационные модели (ММ) [Зб] .

Применение имитационного моделирования в расчетах систем базируется на теоретических положениях Р.Шеннона [Об] и развивается для решения задач синтеза и анализа абстрактных сложных систем технических объектах управления известны следующие области применения имитационного моделирования. При разработке имитаторов и тренажеров в системах отладки АСУ ТП нашел применение агрегатный способ имитации T1I [бб]. В этих случаях используются математические модели ТП в виде кусочно--линейных агрегатов. Для анализа информационных потоков в системах управления объектами используют транзактный способ имитации [35]. Математические модели в подобных случаях описывают ТП в виде потоков параметров рабочих сред. Применение событийного способа имитации часто реализуется в управлении производственными процессами [б2], где построение математических моделей основывается на применении марковских цепей и их модификаций. Для исследования схем вычислительного процесса в платах ЭВМ применяют процессный способ имитации, математические модели при котором описывают ТП на уровне технологических схем микропроцессоров [35].

Имитационное моделирование ТС для целей управления чаще всего реализуется на основе агрегатного подхода к имитации ТП. Большинство задач, связанных с исследованием ТС для целей управления TII решается на основе применения инерционной, детерминированной, одномерной (многомерной), линеаризированной нестационарной математической модели с сосредоточенными параметрами. Реальные ТС часто представляют собой сложные технические комплексы, характеризующиеся следующими свойствами: целостностью, нелинейностями, распределенностью параметров, динамичностью, инерционностью, многомерностью, наличием эволюционных процессов. Поэтому сложную ТС необходимо рассматривать как единый многомерный объект управления с распределенными параметрами, который функционирует при значительном влиянии фазовых помех. В качестве теоретической основы для моделирования подобных сложных ТС целесообразно применение процессного способа имитации ТП, который позволяет обеспечить максимальное приближение программной модели к реальной действительности. Использование процессного способа имитации ТП в ТС для анализа их структурных свойств нам не известно. Для математического описания ТП в ТС в этих случаях требуется применение систем дифференциальных уравнений в частных производных в совокупности с имитаторами рраевых условий.

Однако, использование подобных ИМ зачастую затруднено из-за отсутствия теоретической базы для постановки имитационных экспериментов (ИЗ) на моделях ТС с непрерывно-дискретным характером ТГ1, где непрерывно движущаяся рабочая среда управляется дискретным перемещением регулирующих органов. Кроме того, недостаточно разработаны и вопросы параметризации объекта управления при имитационном моделировании ТС. Существует также проблема выбора структуры модели объекта управления, максимально отражающая реальные процессы ТС в условиях фазовых помех. В сложных ТС отмечается проблема устойчивости объекта управления при различных фазовых возмущениях. Следовательно, при использовании ИМ для анализа структурных свойств сложных ТС актуальна проблема разработки новой методики имитационного моделирования и средств ее реализации на ПЭВМ. Применение такой методики имитационного моделирования ТС позволит специалистам проектировать и эксплуатировать системы управления ТС на принципиально новом качественном уровне с высокой точностью и скоростью их разработки.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Совершенствование информационно-технологичес-кого обеспечения в исследовании структурных свойств сложных ТС, как объектов управления с распределенными параметрами на основе применения имитационного моделирования. Разработка метода построения имитационной модели сложной ТС (на примере системы с водяным теплоносителем) и методики исследования имитационной модели для анализа различных аспектов управляемости ТС.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСИТСЯ:

1. Метод динамической аппроксимации потокораспределения для оценки параметров состояния и анализа структурных свойств ТС, рассмотренный на примере исследования управляемости сложной ТС»

2. Методика имитационного моделирования ТС для решения задач оценки качества управляемости сложной ТС с прогнозируемой точностью и ее интерпретация для объектов управления с распределенными параметрами (давлением - ; расходом - ^¿^ ; удельной плотностью -^¿^ » температурой /¿у потока).

3. Принципы и критерии оценки качества управляемости сложных ТС при проведении ИЭ (на примере гидравлической и термической у стойчивостей ТС, определяемых по динамике флуктуации рабочих точек на модифицированной ( ) диаграмме с одновременным контролем границы вскипания потока по температуре насыщения

4. Программное обеспечение для персональной ЭВМ 1ВМ РС на языке Паскаль, ориентированное на имитацию непрерывно-дискретных процессов и исследование структурных свойств сложных ТС в частности, управляемости ТС).

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Основываются на системном подходе, использовании полунеявных разностных схем для решения дифференциальных уравнений в частных производных; аппроксимации эмпирических данных, представляемых в табличном виде; применении логико-алгебраических, конечно-разностных, математико-статисти-ческих и имитационных методов моделирования.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

1. Разработан метод построения имитационной модели сложной ТС, заключающийся в декомпозиции ТС на элементарные компоненты, которые описываются стандартными дифференциальными уравнениями, аналитическими и логическими зависимостями и составлении схемы вычислительного процесса в соответствии с реальным перемещением потоков по трубопроводам системы.

2. Построена гибридная (по способу формализации) управляемая ИМ сложной ТС для класса объектов управления с распределен-ными параметрами, обеспечивающая решение задач оценки качества управляемости ТС при наличии стохастических фазовых помех. Модель апробирована на примере исследования сложной ТС с водяным теплоносителем (см. рисунок 2.1.).

3. Разработана методика исследования свойств ИМ сложной ТС, позволяющая оценивать управляемость по гидравлической и термической устойчивости ТС в зависимости от параметров модели.

4. Сформулированы принципы и критерии априорного анализа границ управляемости реальных ТС по гидравлической и термической устойчивости, опеделяемых по динамике перемещения рабочих точек на модифицированных ( ) диаграммах, с одновременным контролем границы вскипания потока по температуре насыщения при давлении вскипания (см. рисунок 5.4.).

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ исследования состоит в разработке информационно-технологической базн для исследования и проектирования систем управления ТС, включающей в себя комплекс ИМ и позволяющей:

- выбирать оптимальные параметры системы, обеспечивающие процесс потокораспределения в ТС с заданным качеством;

- повысить эффективность исследований управляемости ТС на всех этапах эволюции объекта управления;

- поднять уровень технологичности моделирования ТП в ТС, сокращающий время их разработки.

ДОСТОВЕРНОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ работы определяется сопоставительным анализом результатов имитации на тестовых задачах, применением апробированных методик аппроксшации реальных процессов , корректным использованием математических методов решения дифференциальных уравнений в частных производных с контролем устойчивости численного решения на каждом шаге имитации.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСОЛЩОВАНИЯ осуществлялась в рамках НИР "Верховина", "Имитация" Пушкинского высшего военного инженерного строительного училища, "Надломленность" Военного инженерно-строительного института. Разработанные методики исследований используются эксплуатационными организациями МО РФ, в учебном процессе ПВВИСУ, на ряде предприятий Гомельской области, а также в учебном процессе ГТУ им.Ф.Скорины.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы доложены и обсуждены на:

- 2-ом Шнеком Международном форуме "Тепломассообмен-МШ-92" (19-22 мая 1992 г., ИТМО им.А.В.Лыкова АНК БССР);

- Международной конференции "Применение персональных ЭВМ в теплоснабжении" (13-14 апреля 1993 г., МЦЭНТ г.Санкт-Петербург);

- Международной научно-технической конференции "Функционально-ориентированные вычислительные системы" (ФОВС-93) (10-14 октября 1993 г., ХПИ-ИПШ, г.Алушта);

- Международной математической конференции к 25-летию

Гомельского государственного университета им.Ф.Скорины (19-22 апреля 1994 г., ГГУ г.Гомель);

- Всесоюзной научно-практической конференции "Вопросы экономики и организации информационных технологий" (ноябрь 1991 г., ГГУ им.Ф.Скорины, г.Гомель);

- Научно-технических конференциях Министерства Обороны -"Актуальные проблемы перестройки военно-строительного производства в современных условиях" (1990 г., ПВВИСУ, г.Санкт-Петербург), "Совершенствование военно-строительного производства" (1990 г., ПВВИСУ, г.Санкт-Петербург), "Наука производству" (1991 г., ПВВИСУ, г.Санкт-Петербург), "Научные и практические вопросы совершенствования теплоэнергетических установок малой мощности" (новые технологии в малой энергетике) (22-23 декабря 1993 г., ВИСИ, г.Санкт-Петербург).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в работах [48-60].

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, восьми приложений и изложена на 198 страницах машинного текста.

Основные результаты работы состоят в следующем:

1. Разработан новый метод исследования потокораспределения для оценки параметров состояния и анализа структурных свойств ТС, основывающийся на сочетании имитационного моделирования с аппроксимацией реальных процессов разностными схемами по адаптивным расчетным сеткам и позволяющий без существенных упрощений решать дифференциальные уравнения в частных производных высоких порядков со стохастическими краевыми условиями.

2. Разработан метод построения имитационной модели ТС, заключающийся в декомпозиции сложной ТС на элементарные компоненты, которые описываются стандартными дифференциальными уравнениями, аналитическими и логическими зависимостями и составлении схемы вычислительного процесса в соответствии с реальным перемещением потоков по трубопроводам системы.

3. Предложена методика структурной параметризации динамических объектов с непрерывным характером технологических процессов, позволяющая оперативным образом анализировать переходные режимы в ТС при время-логическом контроле их функционирования с учетом эволюции объекта во времени.

4. Разработан оригинальный способ комплексной аппроксимации фазовых помех по динамике упругих возмущений и тепловых колебаний в ТС с одновременной имитацией движения материальных потоков.

5. Разработана универсальная имитационная модель для класса ТС с непрерывно-дискретным характером имитации управляемых материальных потоков. Модель позволяет решать разным категориям специалистов задачи оценки качества управляемости ТС любой конструктивной сложности при наличии стохастических фазовых помех.

6. Предложена методика постановки имитационных экспериментов, позволяющая с прогнозируемой точностью исследовать управляемость ТС с различными транспортируемыми потоками при управлении регуляторами расходов и регулируемыми насосами.

7. Сформулированы принципы и критерии оценки качества управляемости ТС (по гидравлической и термической устойчивостям) с помощью стохастических ИМ и предложена методика анализа динамики ТП по флуктуациям рабочих точек на модифицированной

- 187 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе предложена новая методика постановки имитационных экспериментов при исследовании вопросов управляемости в сложных трубопроводных системах. На основании оригинального подхода к решению задач анализа структурных свойств в теплоги-дравлических ТС с распределенными параметрами разработана технология построения, испытания и использования гибридных имитационных моделей ТС. В процессе апробации предложенных имитационных моделей управляемых ТС подтверждена правильность выбора принципов исследования управляемости и формализации технологического процесса на уровне схемных решений.

1. Абрамов H.H. Теория и методика расчета систем подачи и распределения воды. М.:Госстройиздат, 1972.

2. Александров A.A. Система уравнений для водяного пара, предназначенная для технических расчетов.// Теплоэнергетика. 1967, №6. С.87-91.

3. Албогачиев М.И.// Методология имитационного моделирования для автоматизированного проектирования адаптивных систем управления. М.:0Л ИЛУ, 1990.

4. Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления.

5. С.А.Чистович, В.К.Аверьянов, Ю.Я.Темпель, С.Н.Быков.- Л.:Стройиздат, 1987. 248 е., ил.

6. Балакирев B.C., Дудников Е.Г., Цирлин A.M. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления, М. ¡Энергия, 1967. - 232 с.

7. Баранов А.Л., Лебедев А.Т. Система уравнений для основньос теплофизических величин, используемых при расчете динамики теплоэнергетических объектов регулирования в переменных режимах.// Теплоэнергетика, 1973, №2.С.79-81.

8. Благов Э.Е., Ивницкий Б.Я. Дросельная арматура ТЭС и АЭС.- М. :Энергоатомиэдат, 1990. 288 е., ил.

9. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.:Наука,1978.

10. Бусленко Н.П. Сложные системы и имитационные модели.// Кибернетика, 1976. №6. С.6-9.

11. Бусленко Н.П., Калашников В.В., Коваленко И.Н. Лекции по теории сложных систем. М. :Сов. радио, 1973. - 439 с.

12. Букринский A.M. Аварийные переходные процессы на АЭС с ВВЭР. М.:Энергоатомиздат, 1982.

13. Вариационные методы гидравлического расчета трубопроводов. / Н.У.Койда, Т.П.Ильина, К.Я.Казимиров, А.М.Щербо.- Минск: Вышэйша школа, 1968. 36 с.

14. Вульман Ш.А., Хорьков Н.С. Тепловые расчеты на ЭВМ теплоэнергетических установок. М. ¡Энергия, 1975. - 198 с.

15. Генкин Л.И., Чистович С.А. Исследование динамических характеристик теплотехнических объектов с применением вычислительной техники. В сб. "Автоматизация отопительных котельных". Вып. 6. Издательство "Недра" Л., IS7I.

16. Гухман A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массообмена. М., "Высшая школа", 1974.

17. Двинин В.А., Острецов Г.Ю. Автоматические регулировки теплового режима в помещениях с установками лучистого панельного отопления. КВВСКУ, Камышин, 1979.

18. Евдокимов А.Г. Оптимальные задачи на инженерных сетях. -Харьков: Вища школа, 1976. 153 с.

19. Евдокимов А.Г., Тевяшев А.Д., Дубровский В.В. Моделирование и оптимизация потокораспределения в инженерных сетях.- М.: Стройиздат, 1990. 368 е., ил.

20. Жабеев В.П., Николаев В.П., Щавловский С.Н. Исследование методов полунатурного моделирования ТОУ при отладке АСУ ТП.- М.: ЦНИИГдИ приборостроения, 1982. ТС-3. вып.6.

21. Захаров В.Н., Поспелов Д.А., Ханский В.Е. Системы управления. Задание. Проектирование. М.¡Энергия, 1977. - 424 с.

22. Зингер Н.М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем. М.¡Энергия, 1976. - 335 с.

23. Идентификация промышленных объектов с учетом изменения работы оборудования. / Кондрашин A.B., Лебедев А.Т.,

24. Гушло В.Н., Светлов В.Д.// Теплоэнергетика, 1972, №5.С.77.

25. Иващенко Н.П. Автоматическое регулирование. М.:Машиностроение, 1978.

26. Ильин Ю.А. Уравнения для (//-^характеристик систем транспортировки воды. "Изв. вузов. Строительство и архитектура", 1978. №4. С.119-225.

27. КарТвелишвили H.A. Динамика напорных трубопроводов. М.: Энергия. - 224 е., ил.

28. Курганов A.M., Койда Н.У. Проектирование водопроводных сетей с помощью ЭВМ. Уч.пособие для вузов. Л.:ЛИСИ,1984. - 64 с.

29. Кублановский Я.Б., %равьев Л.И. Применение метода конечных разностей по "неявной схеме" к решению задач неустановившегося движения жидкости в напорных трубопроводах.// Нефтяное хозяйство, 1970. №10. С.55-59.

30. Крашенинников В.В., Думнов В.П., Иванов Н.В. Исследование переходных процессов в контуре при докритическом давлении. // Теплоэнергетика, Х982. №5. С.47-50.

31. Крашенинников В.В., Мартикян Л.Б. Моделирование переходных процессов в теплообменниках с малосжимаемым теплоносителем и большим транспортнш запаздыванием.// Теплоэнергетика, 1989. №11. С.16-20.

32. Кузнецов Ю.Н. Теплообмен в проблеме безопасности ядерных реакторов. № М.¡Энергоатомиздат, 1989. 296 е., ил.

33. Кузьмин B.C. Новый метод расчета гидравлических сетей с применением ЭВМ.// Тр. акад./ Автоматика, телемеханика и вычислительная техника в городском хозяйстве. Труды АКХ им .К. Д. Памфилова. 1965. - Вып. ХХХ1У.

34. Лямаев Б.Ф., Небольсин Г.П., Нелюбов В.А. Стационарные и- 192 переходные процессы в сложных гидросистемах: Методы расчета на ЭВМ. / Под общ. ред. Б.Ф.Лямаева. Л.:Машиностроение, 1988. - 192 с.

35. Мясников В.А., Вальков В.М., Омельченко И.С. Автоматизированные и автоматические системы управления технологическими процессами. М. ¡Машиностроение, 1978.

36. Мигай В.К. Моделирование теплообменного энергетического оборудования. Л.:Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - 264 е., ил.

37. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988. - 232 е., ил.

38. Мелентьев Л.А. Системные исследования в энергетике. М.: Наука, 1979. - 415 с.

39. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей. -М.:Наука, 1985. 278 с.

40. Меренков А.П. Дифференциация методов расчета гидравлических цепей.// Вычислительная математика и математическая физика, 1973. №5. С.1237-1248.

41. Меренков А.П., Светлов К.С,, Такайшвили М.К., Хасилев В.Я. Об автоматизированных системах программ для расчета гидравлических трубопроводных систем.// Изв. АН СССР Сер.Знерге- " тика и транспорт, 1973. №3. С.126-131.

42. Меренков А.П. Математические модели и методы для анализа и оптимального проектирования трубопроводных систем.: Автор, дис. д-ра ф.-м.наук. Новосибирск, 1974. - 34 с.

43. Мельниченко Г.Т., Острецов Г.Ю. Расчет температур однослойных ограждений с размещенными в них плоскими нагревателями электрических систем отопления."Изд. вузов. Строительствои архитектура", 1978. №4.

44. Мороз П.А. Нестационарные процессы в магистральном'трубопроводе при изменении режима насосных станций.// Нефтяное хозяйство, 1965. №5. С.8-16.

45. Моделирование переходных процессов в парогенераторе блока на быстрых нейтронах.// В.В.Крашенинников, Г.И.Доверман, В.П.Дуленев и др.// Теплоэнергетика, 1988. №10.С.16-20.

46. Нигментулин В.И., Биденеев E.H., Землянухин В.В. Экспериментальные установки для моделирования аварий с малой течью теплоносителя в реакторах типа ВВЭР.// Теплоэнергетика, 1988. №12. С.24-28.

47. Наладка автоматических систем и устройств управления технологическими процессами.// Клюев A.C., Лебедев А.Т., Семенов H.H., Товарнов А.Г. М.: Энергия, 1977. - 400 с.

48. Нудельман Г.И. Расчет колебаний давления в напорных водоводах ГЭС при помощи ЭЦВМ.// Гидротехническое строительство, 1967. №7. С.33-37.

49. Острецов Г.10., Мельниченко Г.Т., Малюк В.М. Электрическое панельно-лучистое отопление кабин строительных и дорожных машин.// "Строительные и дорожные машины", 1979. №5.

50. Павленко И.В. К вопросу о целесообразности применения метода имитационного моделирования при анализе динамических процессов в источниках теплоты.// Л.:ПВВИСУ, 1990.С.159-160.

51. Павленко И.В. Математическая модель теплоэнергетического объекта управления как модель многоцелевого нелинейного объекта управления с распределенными параметрами.// Л.: ПВВИСУ, 1991. С.136-137.

52. Павленко И.В. Особенности организации диалогового режима при вводе больших ма.ссивов исходной информации на персональной ЭВМ.// Л.:ПВВИСУ, 1991. С.

53. Авторское свидетельство № 1645651 "ЗРЛИФТ" с приоритетом изобретения 22 мая 1989 г. Авторы: Шишов Е.Е., Павленко И.В.

54. Павленко И.В. Об одном методе исследования гидродинамических объектов управления с распределенными параметрами (сложных управляемых трубопроводных систем) на имитационных моделях.// Депонировано в/ч 11520 в ЦСИФ № 5407 15.07.91 г.

55. Павленко И.В. К вопросу применения имитационных моделей при исследовании динамики непрерывных технологических процессов в сложных управляемых трубопроводных системах.// Управляющие системы и машины. 1992. - № 9/10. С.116-121.

56. Павленко И.В. Управление системами теплоснабжения.// Водоснабжение и санитарная техника. №8, 1993. С.4-5.

57. Правила технической эксплуатации и техники безопасности систем водоснабжения и водоотведения военных городков./ (Павленко И.В. в соавторстве). С.Петербург, 1993 -330 е., ил.

58. Павленко И.В. Применение имитационных моделей в гидродинамических системах.// Материалы Международной математической конференции. Гомель: ГГУ им. Ф.Скорины,1994.С.122.

59. Павленко И.В. Гибридное управляемое имитационное моделирование одного класса гидродинамических систем.// Труды вычислительного центра СО РАН. Серия: системное моделирование. Выпуск I (19). Новосибирск, 1993. - С.67-79.

60. Полляк Ю.Г. Вероятностное моделирование на электронных вычислительных машинах. М.:Сов. радио, 1971.-400 е., ил.

61. Дервозванский А.А. Математические модели в управлении производством. М.: Недра, 1975. -615 е., ил.

62. Погрешность разностных схем расчета динамики противоточных теплообменников./ Н.С.Хорьков, А.П.Иванов, Н.Д.Мыхейкина, Т.В.Сизова.// Теплоэнергетика, 1983. №10. С.72-75.

63. Перминов О.Н. Программирование на язык Паскаль. М.:Радио и связь, 1980.

64. Романов А.Н., Жабеев В.П. Имитаторы и тренажеры в системах отладки АСУ ТП. М.:Энергоатомиздат, 1987. - 112 е., ил.

65. Романов А.Н., Фролов Г.А. Основы автоматизации систем управления. М.:Воениздат, 1971.- 196

66. Ройтенберг H.H. Автоматическое управление. M.-.Наука, 1978. - 552 с.

67. Растригин J1.A. Современные принципы управления сложными объектами. М. :Сов. радио, 1930. - 232 е., ил.

68. Стефани Е.П. Основы расчета настройки регуляторов теплоэнергетических процессов. М. ¡Энергия, 1972. - 376 с.

69. Серов Е.П., Корольков Б.П. Динамика парогенераторов. М. : Знергоиздат, 1981. - 408 с.

70. Статистические характеристики поточных возмущений при различных режимах работы котлоагрегата./ Лебедев А.Т., Кон-драшин A.B., Тверской Ю.С., Гушло В.Н.// Теплоэнергетика, 1972. №5. С.77-79.

71. Скелетные таблицы удельного объема и энтальпии воды и водяного пара.// Теплоэнергетика, 1987. №3. С.71-77.

72. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод./ М.¡Энергия, 1973. 296 с.

73. Теория моделей в процессе управления (информационный и термодинамический аспект)./ Петров Б.А., Уланов Г.И., Голь-денблат И.И., Ульянов C.B. М. ¡Наука, 1978.

74. Технология проектирования комплексов программ АСУ./ Минаев В.В., Серебровский П.Г., Колин К.К., Шнейдер Б.Н. М. : Радио и связь, 1983.

75. Теория управления. Терминология. Вып. 107. М. ¡Наука, 1988.- 56 с.

76. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент.: Справочник./ Под ред. В.А.Григорьева, В.М.Зорина.- М. :Энергоатомиздат, 1988. 560 е., ил. - (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн. 2).

77. Урушев М.В. Теплофизические свойства рабочих тел, теплоносителей и материалов. Л.: ЛВВИСКУ, 1976.

78. Христов Х.И. Хидравличини удари в напорни трубопровода Сболг.). София, 1971. - 201 с.

79. Хасилев В.Я. и др. Методы и алгоритмы расчета тепловых сетей. М. -.Энергия, 1978. - 176 с.

80. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. М.:Недра, 1975. - 295 с.

81. Черри Е., Миллар У. Некоторые понятия и теоремы в области нелинейных систем.// Автоматическое регулирование./ Под ред. Латвинова-Седого. М.: ИЛ, 1954. С.261-273.

82. Чистович С.А. Автоматическое регулирование расхода теплав системах теплоснабжения и отопления. Л.:Стройиздат, 1975. 159 с.

83. Чистович С.А. Научно-технические задачи автоматизации систем теплоснабжения.// Изв. АН СССР: Энергетика и транспорт, 1984. №1. С.99-107.

84. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем. Искусство и наука. М.:Мир, 1978. - 417 с.

85. Birkhoff G.,Diaz J.В. Nonlinear network problems.- Quaterly of Applied Math, 1956, vol.13, N 4, P.431-443.

86. Burnett R.R. Controlling transient surges when 5000 HP turbine drops oft line. " Pipe Line industrj 1960, vol.12, N 5 P.35-40.

87. Carteron J. Calcul des veseaux mailles de conduite a l'aide d'une calculatorice electronique. Grenoble: La Houille Blanshe, N Special A/1956, P.113-117.

88. Cross H. Analysis of Flow in Networks of Conduits or Conduictors. Urbana, Minoit: Eng. Exp. Statin of Univ of Minois, 1936, November, Bull, N 286, 29p.

89. Evanelisti G., Some applikations of water-hammer analysis by the method of characteristics. "L'Energia Elettrica", 1973, 50,51.

90. Erms M. // Trans. ASME, 1962. S. 84 N 4. P. 375-385.

91. Jenkner W.R. Uber die Druckstossgeschwindigkeit in Rohrleitungen mit quadratischen und rechteckigen Querschnitten. " Schweizerische Bauzeitung " , 1971, 89.

92. Profos P. Regelung von Dampfanlagen. Berlin: Springer, 1962.