автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Инфографический подход к моделированию систем управления с переменной структурой

ООЗОВЗЭ44

На правах рукописи

Раков Владимир Иванович

ИНФОГРАФИЧЕСКИЙ ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ

05 13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

орёл,2007 1 4 ЙЮН 2007

003063944

Работа выполнена в Орловском государственном техническом университете

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Константинов Игорь Сергеевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Пирогов Владимир Витальевич

Ведущая организация Институт Системного Анализа РАН

Защита диссертации состоится 5 июля 2007 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212 18201 при Орловском государственном техническом университете по адресу 302020, г Орёл, Наугорское шоссе, 29

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета

Автореферат разослан « 1 » июня 2007 г

доктор технических наук, профессор Иноземцев Александр Николаевич

доктор технических наук, профессор Аверченков Владимир Иванович

/

Ученый секретарь диссертационного Сове:

А И Суздальцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность Функционирование производственных объектов предполагает организацию их согласованного взаимодействия, что обеспечивается соответствующими процессами управления и координации Особенно это наглядно в так называемых проблемных обстоятельствах, обусловленных многообразием причин, которые препятствуют или прерывают «нормальный» процесс функционирования оборудования, технологической линии, производства или предприятия в целом

Традиционно основные усилия по разрешению таких ситуаций и предупреждению дальнейшего нежелательного развития производственной обстановки связаны с маневром в использовании ресурсов предприятия, при котором происходит, по существу, изменение состава и функций отдельных частей предприятия и изменение их связей и отношений с внешним (по отношеншо к этим частям) миром Это особенно актуально для высоко номенклатурных мелкосерийных производств и производств с непрерывным технологическим циклом К ним относятся экспериментальные литейно-машиностроительные и электротехнические предприятия, предприятия уникального научного и специального технологического оборудования, а также предприятия строительной индустрии

Манипулирование материальными, природными, трудовыми, финансовыми, энергетическими, информационными или иными ресурсами направлено на такое осознанное временное или постоянное изменение структуры производства, которое будет в большей степени соответствовать изменяющимся условиям эксплуатации.

Это непременно означает то, что для обеспечения требуемого функционирования предприятия необходима организация соответствующих процессов управления в условиях переменных структур объектов управления и локально-организованных; сред. В последние десятилетия отечественными и зарубежными специалистами предложены различные решения в направлении организации переменных структур экспертные технологии в контурах управления (В Н Захаров, С В Ульянов, 1993, МБ Коломейцева, ДЛ Хо, 2002), интеллектуальные системы автоматического управления {ИМ Макаров, В М Лохин, 2001), автоматический синтез законов управления (МФ Степанов, 2002), самоорганизующиеся САУ (Н Б Тушканов, Е И Юревич, 2002), распределенные регуляторы (Р РГи, 2003), распределенное управление (ЕХ Котравй, 1981, Я ВеШег-Регег, Р Оагса-ШсеШ, 2003), распределенные САУ (Е В Добролинская, ММ Зозуленко, ИМ Кольцов, А В Коновалов, 2003), переменные САУ {СВ Емельянов, 1967, С Ф Киселев, Л П Мышпяев, А Н Колганов, В И Лебедев, О В Михайлова, 2003).

Однако, несмотря на известные результаты, до настоящего времени отсутствуют систематизированные знания о целенаправленном изменении структур систем управления при возникновении потребности разрешения конфликтных

ситуаций, обусловленных проблемными обстоятельствами Кроме этого, основу проектных идей и решений в указанных направлениях составляют интуитивные представления об адекватности структур управления изменяющимся обстоятельствам

В связи с этим особенно остро ощущается потребность в теоретических основах формирования структур управления, что делает актуальными вопросы моделирования структур систем управления, адекватно реагирующих на изменения структуры объекта управления и окружающей среды

Работа выполнялась в рамках научно-исследовательских, хоздоговорных тематик и целевых программ в 1981-2006 гг

- «Разработка контроллера распределенной вычислительной мощности» (заказ-наряд Е2781047833 на выполнение работ по развитию науки и техники Минэлектротехпром на АЭМЗ им. XXV съезда КПСС (г Александрия), апрель 1981 - март 1983 гг),

- «Разработка микропроцессорной системы управления роботами М10П, М20П» (Выполнение программных решений совместных протоколов от 30 10.1984 года между АЭМЗ им. XXV съезда КПСС (г Александрия) и МСПО «Красный пролетарий» (г. Москва), 1984 - 1986 гг ),

-«Разработка теоретических основ и методики создания интегрированных АСУ в производстве строительных материалов и конструкций» (Тема №1 15.93 «Тематического плана НИР БелГТАСМ»(г Белгород) единого заказ-наряда Минобразования РФ на проведение научно-исследовательских работ, финансируемых из средств Федерального бюджета, 1993 - 1997 гг ),

- «Автоматизация процессов контроля и прогнозирования функционирования оборудования тепловых пунктов» (Договор №32/96 от 1 ноября 1996 г БелГТАСМ с МУП Гортеплосети (г Белгород), 1996-1997 гг );

- «Принципы разработки и методы построения унифицированных средств управления для интеллектуальных зданий» (Тема №1 3.98 Ф «Тематического плана НИР БелГТАСМ» (г Белгород) единого заказ-наряда Минобразования РФ на проведение научно-исследовательских работ, финансируемых из средств Федерального бюджета, 1998-2001 гг ),

- «Создание Федерального ресурсного центра методического, кадрового и материально-технического обеспечения развития единой образовательной информационной среды в Центральном федеральном округе» (Государственный контракт № 2343 Минобразования Российской Федерации от 15 ноября 2002 г, Орловский государственный технический университет, 2002-2003 гг),

- «Разработка концепции обеспечения безопасности объектов системы высшего профессионального образования и целевой программы предупреждений и защиты от чрезвычайных и кризисных ситуаций» (проект № 3582 Министерства образования и науки Российской Федерации по аналитической ведомственной целевой программе «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)», Орловский государственный технический университет, 2006 - 2007 гг )

Объект исследования. Структуры организационно-технических средств управления производством

Предмет исследования. Модели, методы и средства формирования структур управления

Цель диссертационной работы. Создание теоретических основ моделирования систем управления в условиях изменяющейся структуры объекта управления и окружающей среды

Для достижения сформулированной цели были поставлены и решены следующие задачи

1. Проведен анализ и обоснован выбор подхода к моделированию процессов управления

2 Исследованы тенденции развития структур управления в условиях изменяющейся структуры объекта управления

3 Разработан и исследован формальный аппарат обеспечения переменности структуры системы управления

4. Предложены лингвистические основы интегрирования функциональных возможностей систем управления с переменной структурой

5. Разработана методика лингвистического управления

6 Разработаны и исследованы инструментальные средства контроля систем управления с переменной структурой.

7. Предложена методика моделирования законов преобразования структурных компонент системы управления

8 С использованием предложенного теоретического подхода разработаны и реализованы системы управления с переменной структурой для группы производств.

Методы исследования базируются на методах системного анализа, формальном аппарате теории конечных автоматов, математической логики, теории функции действительного переменного и теории автоматического управления

Научная новизна исследования

Предложены теоретические основы построения организационно-технических систем управления с переменной структурой, базирующиеся на трех сформулированных принципах организации переменности структуры реконфигурации, агрегатирования и презумпции управления, отличительной особенностью которых является то, что они охватывают и обеспечивают переменность в рамках топологии, законов преобразования и вещественно-энергетической содержательности структурных компонент системы управления.

Для реализации принципа презумпции управления по формированию переменной структуры разработаны новые унифицированные компоненты контура управления на базе распределенной вычислительной мощности

Для реализации принципа реконфигурации по обеспечению переменности структуры системы управления разработан новый формальный аппарат синтеза

средств переменной логической мощности, включающий предложенные формальные модели по реализации логического управления

Для реализации принципа агрегатирования разработана новая методика лингвистического управления, интегрирующая функциональные возможности управления, на основе предложенной лингвистической модели организации процессов управления с учетом предыстории функционирования

Для создания моделей законов преобразования структурных компонент системы управления разработана новая методика интерактивного формирования языковых описаний нелинейных характеристик

Для контроля законов преобразования структурных компонент системы управления разработана новая методика контроля и ее инструментальные средства.

Практическая ценность работы Практическая ценность заключается

1) в разработанных

- формальном аппарате синтеза средств переменной логической мощности,

- методике лингвистического управления,

- методике интерактивного формирования языковых описаний нелинейных характеристик,

- методике контроля и ее инструментальных средств,

2) в разработанных АСУТП:

- системе прямого цифрового управления электроприводами шахтных подъемных машин,

- средствах управления линиями ротационного формования для изготовления крупногабаритных пластмассовых изделий;

- одноконтурных контроллерах-регуляторах для автоматического регулирования подачи теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения,

- программируемых логических контроллерах для автоматизации локальных и комплексных систем управления и диспетчеризации;

3) в результатах внедренных работ в производствах химической технологии, строительного дела, систем связи и образовательной деятельности

Подтверждена эффективность инфографического подхода к моделированию систем управления с переменной структурой на примерах

- создания систем прямого цифрового управлении электроприводами шахтных подъемных машин в Национальном горном университете в 1992-2000 гг (г Днепропетровск, Украина),

- разработки структур однопроцессорных контроллеров COBRA FCL и средств управления линий ротационного формования УРФ 3200, УРФ 3300 в Конструкторском опытном бюро радиоаппаратуры ЗАО «КОБРА» в 2000-2006 гг (г Владимир),

- разработки одноконтурных регуляторов PC 163D1, многоконтурных программируемых контроллеров PC 365D и контроллеров РС 420 для систем дис-

петчеризации в ООО «Разработка и производство средств и систем автоматизации» КОНТЭЛ в 2003-2006 гг (г Владимир),

- оценки качества функционирования технических средств и технологического оборудования Веселолопанского спиртового завода в 2003-2006 гг (Весёлая Лопань, Белгородская область),

- моделирования АСУТП в ООО «Нефтехим-инжиниринг» в 1998- 2005 гт. (г Белгород),

- организации процессов химической технологии в ООО «Полисинтез» в 2002-2005 гг. (г Белгород),

- восстановления сигналов, моделирования процессов приёма-передачи сообщений и устройств коммутации в сетевых структурах систем связи в Центральном научно-исследовательском институте связи в 1997-2004 гг (г Москва),

- построения аналитических моделей для совершенствования методики мониторинга взаимодействия бетонной перемычки с массивом гидрозакладки и методов диагностики и прогноза напряженного состояния крепи вертикальных шахтных стволов в сложных горно-геологических условиях в Белгородском государственном университете в 2002-2006 гг (г Белгород),

- построения аналитических моделей при решении геомеханических задач в ЗАО «Белнедра» в 2003-2005 гг. (г. Белгород),

- моделирования переустройства строений в интеллектуальные здания с использованием информационной среды и решении вопросов возведения и переустройства интеллектуальных многоэтажных зданий в Научно-техническом центре «ГЕКТОР» в 2003-2006 гг (г. Троицк, Московская область),

- выполнения работ по инженерной диагностике техногенных воздействий при строительном переустройстве стационарной среды жилища в проектно-конструкторском и технологическом институте «ПРОМСТРОЙ» в 2003-2006 гг (г Москва);

- проектирования экспертных процедур для систем управления организационными структурами АСУП в ООО «Аудит и Энергосбережение» в 19962004 гг (г Белгород),

- внедрения инфокоммуникационных технологий в учебный процесс в Московском техническом университете связи и информатики е 2003-2006 гг (г Москва);

- создания средств обеспечения безопасности, предупреждения и защиты от чрезвычайных и кризисных ситуаций объектов системы высшего образования в Орловском государственном техническом университете в 2006-2007 гг (г Орел) ,

Основные положения, выносимые на защиту

1 Теоретические основы построения организационно-технических систем управления с переменной структурой, базирующиеся на трех сформулированных принципах организации переменности структуры реконфигурации, агрегатирования и презумпции управления

2 Унифицированные компоненты контура управления на базе распределенной вычислительной мощности

3 Формальный аппарат синтеза средств переменной логической мощности, включающий предложенные формальные модели по реализации логического управления

4 Методика лингвистического управления на основе предложенной лингвистической модели организации процессов управления с учетом предыстории функционирования

5 Методика интерактивного формирования языковых описаний нелинейных характеристик законов преобразования структурных компонент системы управления

6 Методика контроля законов преобразования структурных компонент системы управления

Апробация работы. Материалы диссертации представлялись

- на Первой Международной научно-практической конференции «Проблемы регионального управления, экономики, права и инновационных процессов в образовании» в Таганрогском институте управления и экономики 10-11 сентября 1999 г (г. Таганрог);

- на Пятых академических чтениях РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» в Воронежской государственной архитектурно-строительной академии 10-12 ноября 1999 г. (г. Воронеж);

- на Седьмых академических чтениях РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» в Белгородской государственной технологической академии строительных материалов 3-5 октября 2001 г. (г Белгород);

- на Второй научно-технической конференция «Прикладные задачи механики и тепломассообмена в авиастроении» в Воронежском государственном техническом университете 15-16 ноября 2001 г (г Воронеж);

- на Третьей международной научно-технической конференции «Аэрокосмические технологии» в Воронежском государственном техническом университете 29 октября - 1 ноября 2002 г. (г Воронеж);

- на региональной научно-практической конференции «Управление качеством» в Воронежском государственном техническом университете 23- 24 октября 2003 г (Воронеж),

- на Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» в Орловском государственном техническом университете 11-12 мая 2004 г (г. Орёл),

- на П-ой Международной конференции «Геомеханика Механика подземных сооружений» в Тульском государственном университете 12-14 сентября 2005 г (г Тула),

- на Международной научно-технической конференции «Приборостроение 2005» 12-16 сентября 2005 г (гг Ялта, Украина),

- на П-ой Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» в Орловском государственном техническом университете 25-26 мая 2006 г (г Орел)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 49 работ, в том числе 5 монографий, 23 статьи, 5 публикаций в трудах международных конференций и 16 публикаций в сборниках материалов академических чтений, всероссийских научно-технических конференций и научных сборниках

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения Общий объем 420 страниц, 264 наименования списка литературы, 77 рисунков, 6 таблиц и 14 приложений

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе «Обоснование выбора подхода к моделированию систем управления» сформулированы особенности и обоснован выбор инфогра-фического подхода для моделирования структур средств управления и сформулированы основные вопросы исследования

Отмечено, что функционирование сложных объектов проходит в динамически изменяющихся средах, влияющих на представления об исследуемом объекте, благодаря чему исходный образ моделируемого явления приобретает переменную содержательность

Традиционно моделирование не поддерживает идею переменности исходного образа Объект изменяется и начинает выполнять свои функции с определенными отклонениями в своих параметрах Естественно в таких условиях объект не адекватно реагирует на управляющие воздействия, сформированные в соответствии с исходной моделью

Фактически необходимо контролировать структуру объекта для обеспечения его адекватного реагирования в конфликтной ситуации Для этого вопросы формирования структур систем управления необходимо рассматривать, прежде всего, как задачи выбора и последующего корректирования исходного образа средств управления для обеспечения требуемого функционирования производственных объектов. Это может быть достигнуто

- посредством организации переменной топологии производственного объекта, то есть переменных связей между элементами, частями или фрагментами,

- посредством организации переменных отношений в производственном объекте, то есть вариации законов преобразования в структурных компонентах, включая взаимоотношения со средой,

- посредством организации переменной содержательности вещественно-энергетической основы производственного объекта

В работе представлен подход к моделированию, названный инфографиче-ским, базирующийся на развитии «инфографической идеи» проф В О Чулкова Предлагается моделировать любую часть объекта посредством создания исходного образа более широкой структуры, включающей эту часть, в границах которой и реализовывать возможные изменения образа моделируемой части объекта и окружающей его локально-организованной среды

Отмеченная проблематика связана с проявлениями свойств структурных единиц системы управления, среди которых существенно важную роль играют замкнутые контуры управления и то, как они вводятся в структуру производственного объекта и как организуется их согласованная деятельность для обеспечения требуемого функционирования производственного объекта

По результатам проведенных в разделе исследований сформулированы цель и задачи работы, которые должны раскрыть

- представления о тенденции развития структур систем автоматического и автоматизированного управления;

- содержательность функционального состава технических средств замкнутого контура управления для реализации переменности структуры системы управления,

- реальное направление по созданию формального аппарата обеспечения переменности структуры управления инженерного объекта;

- вопросы интегрирования функциональных возможностей различных систем управления в рамках производственных потребностей,

- представления о методике контроля структурных особенностей технических средств управления,

- возможности построения математических моделей законов преобразования в структурных компонентах системы управления

Во второй главе «Исследование тенденции развития структур управления» рассмотрены и исследованы особенности автоматизированных и автоматических систем управления (АСУ и САУ), обусловленные развитием современного производства.

Отмечено, что в последнее десятилетие заметны отличия ранних (Я 3 Цыпкин, 1963) и современных (А Г Александров, 2000; Р Дорф, Р. Бишоп, 2002) технических «идеологий» построения САУ: от непосредственного использования формального аппарата синтеза передаточных функций до внедрения идей автоматического синтеза законов управления, экспертных технологий в контурах управления, распределенных регуляторов и самоорганизующихся САУ.

Прогресс в построении современных систем управления в значительной мере обусловлен усложнением объекта управления, переходом к работе в трудно прогнозируемых средах и ролью человека в организации функционирования промышленного производства

Усложнение объекта управления в реальности выражается его способностью изменять свои свойства в зависимости от обстоятельств, что не всегда априорно известно на этапе проектирования Традиционно при описании этого применяют различные языки и средства моделирования (Ю И Клыков, 1974, И С Константинов, 1999)

Таким образом сложный объект управления фактически меняет в течение времени свою структуру, что, в свою очередь, ведет к потребности организации в процессе функционирования систематического поиска текущей адекватной структуры системы управления

Трудно прогнозируемые среды проявляют себя множеством различных локально - организованных сред с относительно устойчивыми параметрами воздействия на объект и средства управления

Однако в виду особых сложностей установления моментов смены локально-организованных сред (в пространстве и времени) априорный учет их воздействий и априорное определение адекватной структуры системы управления оказывается практически невозможным Это также требует осуществление текущего адекватного изменения структуры системы управления в процессе функционирования производства

Функционирование системы - это различные реализации множества законов преобразования, присущих всевозможным структурным единицам, частям или фрагментам системы в ее взаимодействии и единстве со своими локально-организованными средами С течением времени или в зависимости от обстоятельств происходит ухудшение качества функционирования аппаратуры. В связи с этим законы преобразования различных частей системы претерпевают, как правило, необратимые изменения и, как правило, это сказывается на характере всего процесса функционирования и совокупности требуемых свойств промышленного объекта, в целом Процесс функционирования приводит, по существу, к потребности изменения структуры системы для восстановления набора её требуемых свойств.

Также необходимо отметить, что среда способна изменять не только состояния функционирующего объекта, но и непосредственно его структуру Что естественным образом может требовать адекватных действий по изменению структуры системы управления объектом

В роли человека выделяется две существенно важных составляющих Во-первых, человек сам инициирует процесс изменения структуры системы управления, что определяется текущими требованиями производства и текущими запросами потребителей и приводит к необходимости обеспечения оборудования новыми дополнительными эксплуатационными или потребительскими свойствами.

Во-вторых, человек организует требуемое согласованное функционирование различных САУ и АСУ в условиях переменности их структур Формализация или языковая имитация подобной деятельности человека относится к крайне трудоемким, достаточно дорогостоящим и нередко мало обнадёживающим мероприятиям по тривиальным причинам а) не всегда представляется возможным адекватное отображение в памяти ЭВМ объекта управления и тех процессов, которые в нем протекают (как в случае применения в управлении имитационного моделирования), б) не всегда удаётся успешно воспользоваться гипотезой о том, что вся необходимая информация об управлении объектом, которым до создания системы управления управляли люди, может быть получена из непосредственного наблюдения за их работой или из их словесных объяснений (как в случае ситуационного управления).

В связи с этим представляется особо актуальным разработка идеи использования лингвистических моделей, отражающих текущие состояния функцио-

нирующих систем, для построения методов и процедур по организации их согласованного функционирования в условиях их динамически меняющихся структур

В разделе сделаны выводы 1) переход к системам управления с переменной структурой - это тенденция, присущая процессам функционирования сложных производственных объектов, 2) наиболее подходящими средствами для организации согласованного взаимодействия компонент системы управления в условиях изменяющейся структуры являются лингвистические модели

В третьей главе «Разработка модели формирования структуры управления» сформулированы и исследованы принципы реконфигурации и агрегатирования структуры системы управления, и принцип презумпции управления в применении к формированию систем управления с переменной структурой

Идея реконфигурации структуры в течение нескольких десятилетий претерпела незначительные изменения (С В Емельянов, 1967, Н. Bentez-Perez, F. Garca-Nocetti, 2003) Она заключается в введении в систему управления средств по изменению топологии системы управления в процессе функционирования в виде «физической» (смена элементов и связей) или «технологической» (смена законов управления) реконструкции. Возможности реконфигурации определяются, как правило, санкционированным выбором из совокупности заранее установленных для использования структур

Применение принципа агрегатирования связано с динамически меняющимися условиями эксплуатации, требованиями производства, запросами потребителей, которые приводят к необходимости обеспечения оборудования дополнительными эксплуатационными или потребительскими свойствами. Это достигается посредством доработки и добавления новых средств в существующую структуру управления Реализация обычно проводится замещением или введением дополнительных компенсационных устройств (М Г Зотов, 2002) или модернизацией функциональных блоков (Vargas Larry , 2004) в рамках заранее обусловленных структурных изменений

Предложенный принцип презумпции управления заключается в том, что система управления с переменной структурой рассматривается как распределенный объект управления, для которого необходимо создание своей собственной распределенной системы управления, обеспечивающей в том числе и переменность структуры исходной системы

В связи с этим возникает новая ситуация в аспекте методологии проектирования промышленных систем - необходимость их постоянного изменения посредством управления их структурами не только в плане смены конфигурации (как выбора из возможных вариантов) или агрегатирования (как выбора в границах возможных изменений), но и в прямом понимании термина управление надо формировать новые или изменять ранее введенные контуры управления исключительно над отношениями, связями, элементами и различными фрагментами исходной структуры системы управления как внутрисистемными объектами управления

В разделе предложена и исследована модель контура управления как структурной единицы реализации идеи презумпции управления при организации переменности Показано, что в модельном представлении контура управления (см рисунок 1) моделирование и имитация являются центральными событиями во всей структуре управления Они, по существу, определяют планы экспериментов, наборы существенных параметров, средств коррекции, диалогового формирования начальных стратегий и тем самым обуславливают успех в решении главного вопроса: предупреждения нежелательных реакций объекта управления на формируемые управляющие воздействия.

Рисунок 1 - Модельное представление контура управления

С точки зрения организации процесса моделирования рассматриваемый контур управления может включать в себя следующие взаимодействующие блоки (см рисунок 2).

а) моделирования функционирования объекта, среды и самого контура управления (МФ);

б) моделирования возможных отклонений от закономерностей функционирования (МВО);

в) моделирования воздействий на объект, среду и контур (МВ)

Поскольку контур управления одновременно должен решать задачи текущего (оперативного) управления (ТУ), текущего контроля (Ж), текущего учета (УГ) и планирования (ЯГ), а решение этих задач осуществляется на основе реализуемых процессов моделирования, то безальтернативен вывод о том, что все процессы моделирования в указанных блоках МФ, МВО и МВ (см рисунок

2) представляют собой параллельные взаимодействующие вычислительные процессы.

г ------1

______у Среда I у

Моделирование функционирования объекта, среды, контура (МФ)

Моделирование воздействий на объект, среду, контур (МВ)

Моделирование возможных отклонений от закономерностей функционирования (МВО)

Рисунок 2 — Моделирование в контуре управления, д: - входной параметр, задание, у - выходной параметр; /(*) - возмущение, I - время

Одновременность решения задач ТУ, ТК, УТ и ПТ становится структурно определяющей характеристикой целостности процесса управления в каждом отдельном интервале времени и порождает естественное распределение вычислительной мощности в замкнутом контуре управления. Есть некоторые основания утверждать, что во многих случаях может оказаться достаточным концентрация вычислительной мощности в каждом блоке (см. рисунок 2)

Дополнительно учитывая, что система управления представляется совокупностью согласованно действующих контуров, можно говорить о необходимости введения в структуру контура также процессорных средств для исполнения интерфейсных функций по координации работы компонент контура, реализации протоколов обмена, согласования шин и преобразования форматов данных.

Кроме того, при автоматизированном управлении контуры взаимодействуют с интеллектуальными объектами Поэтому унификация структуры контура предполагает введение диалоговых вычислительных мощностей для обеспечения интерактивных функций На рисунке 3 представлена модель структуры , контура управления с распределенной вычислительной мощностью, соответствующая описанному модельному представлению

Представленная модель контура управления не накладывает ограничений на техническую реализацию распределенной вычислительной мощности- от однопроцессорной структуры по реализации функций всех контуров системы

управления до отдельного процессора на каждую функцию внутри каждого контура.

Рисунок 3 - Структурная унификации контура управления

Последнее десятилетие развития техники управления характеризуются появлением «интеллектуальных» датчиков и «интеллектуальных» исполнительных механизмов Причём, интеллектуальность оборудования обычно представляется как вмонтирование цифровой микро-ЭВМ в структуру самого прибора и наделение его возможностями, которые обеспечивает вычислитель Можно констатировать факты того, что в настоящий период промышленность сориентировалась на выпуск приборов управления, которые, по сути, априорно распределяют вычислительную мощность в контуре управления Что уже в настоящее время позволяет говорить о возможности реализации принципа презумпции управления на существующих технических средствах, то есть обеспечить управление структурой и функциональными возможностями исходной системы управления

Эксперименты по макетированию и внедрению распределенной вычислительной мощности посредством использования микроЭВМ разноцелевого назначения при создании систем прямого цифрового управления технологиче-

ским оборудованием показали возможности перспективного использования предложенной унифицированной структуры (см рисунок 3) как структурной единицы по реализации идеи презумпции управления при организации переменности систем

В четвертой главе «Синтез средств логического управления» посвящена исследованию возможностей реализации принципа реконфигурации и созданию нового формального аппарата синтеза средств переменной логической мощности

Для систем логического управления свойство переменности структуры означает возможность формирования одним и тем же устройством в разные моменты времени различных логических функций То есть унифицированная модель логического устройства (ЛУ) формирования множества функций алгебры логики (ФАЛ) может представлять собой логическое устройство, обрабатывающее п входов, формирующее одну ФАЛ на одном выходе Кроме этого оно должно формировать любое заранее заданное подмножество функций, арность которых не превышает и Это соответствует множествам логических устройств с различным числом входов от 1 до п.

Пусть хих2, .,хп - логические входы ЛУ, формируемая на выходе s -ная ФАЛ. Для удовлетворения выше сформулированного требования в работе построены логические формы

1)4W<*1.*2. >*«)=vC =

J=1 '

= vt(*, Ф ) (*2® 4mj) •• ) (*„«<,»,)] =

= V [(х, © l{m< ) (Х2 © 1{ ) ..•(*„-, © IU ) (х„ Ф Г )], (1)

j=l ' 1

где: а) конъюнкции Y^ соответствуют ks строкам таблицы истинности с единичным значением этой функции, б) массив параметров {asl Mj е [0,1], J = 1, 2, , п, j = 1,2, , ks } и массив инверсных показателей

{/,' mj е [ОД], i = l,2, п, J =1,2, ДЛ (/^ = äsi nii) отражают конкретную инверсность =0) или не инверсность ( asl nlj = 1) логических переменных х, из множества {х1,х2,- ,х„} в соответствующей Y^ ; в) Ф - операция сложения по модулю 2,

2)¥,=Д*1>*2. .*,.)= 5 С =

у=1 '

= V mlи , Ilm, , , ) (*. ® Kmj ) (*2 ® ) /=1

3) «г, = v л*,„,)•&(*, ег ^ )], (3)

1 ' ' ' 1=1 у ^

где параметры }(г = 1,2, , п,} = 1,2, - массив несущественных логических переменных в функции Ч^ •

5 [1, если х, - несущественна ът] -ой конъюнкции, 1'т' 10,еслих, - существенна ът] - ойконъюнкции,

4) Т, = 5 ШЦ,тЛ1т]> ,1* ) О* ] &(х, V «/* )} =

у-1 11 1 1 1=1 л /

= 5 {[^ .££].& (X, Ф /£ V < )}, (4)

7=1 ' ' 1=1 ' 7

где. ^ , а параметры ,7 = 1,2, массив су-

щественности соответствующей конъюнкции в дизъюнктивной форме (3) ^ Г 0, если т} -ая конъюнкция несущественна т' 1 1,если т}-шконъюнкция существенна.

Показано, что форма (1) позволяет формировать логические функции, варьируя (управляя) инверсностыо логических переменных

Форма (2) обуславливает большую логическую мощность, чем (1), за счет: а) явно заданных потенциально изменяющихся массивов параметров не инверсных переменных и значений функции, б) её структура позволяет управлять собой, то есть целенаправленно или целесообразно трансформировать таблицы истинности, изменяя массив значений логической функции

Показано, что форма (3) позволяет формировать логические функции, варьируя (управляя) инверсностыо и несущественность логических переменных, а также изменяя массив значений логической функции

Форма (4), названная унифицированной логической формой (УЛФ), позволила осуществить изменение формируемых логических функций в процессе функционирования, предоставляя возможность по организации оперативного управления собой из схем управления более высокого уровня иерархии посредством «регулирования» потоков данных вектора } меняющихся значений

логической функции, вектора {.О^ } существенности конъюнкций, массива инверсных показателей и массива несущественных переменных {*/,%,},

тем самым обеспечивая исходное требование по формированию любого заранее заданного подмножества функций, арность которых не превышает п

Существенно ограничивающим фактором изменения структуры является время переходных процессов переход от предыдущих наборов

[7% Д {/}, {«/}]и соответствующих [ЧР]м к следующим управляющим наборам [1?, Д {/}, {</}], и соответствующим [Ч/], Несмотря на возможности оперативного перепрограммирования, УЛФ реализует «жёсткую логику», обеспечивая тем самым программируемый контроллер (ПЛК) максимальной производительностью (быстродействием формирования логических функций) в реальном времени процессов управления Менять структуру управления действующего фрагмента программируемого контроллера, оставаясь в рамках жесткой логики и не искажая (нарушая) текущие процессы формирования (отработки) логических функций, которые в нём протекают, принципиально невозможно. Для этого надо, по меньшей мере, разделить во времени или в пространстве фрагменты ПЛК, предназначенные для отработки [ЧЧм и [*?]„ разделив тем самым потоки [Р, Д {/},{</}],_, и {/},{</}],.

Предложено пространственное разделение, когда отрабатывается [ЧЧм одним фрагментом ПЛК, формируется структура для РР], посредством [7% Д {/}, {й?}] , для другого идентичного фрагмента ПК, а когда отрабатывается [¥]„ формируется структура [Ч/],+1 и т д. Такой «принцип двух плат», требующий наличия «системных мультиплексоров» (СМ), которые бы переключали входные логическое сигналы (переменные х1,х2,-хп) с одной платы на другую в зависимости от готовности структуры логической схемы платы (реализующей УЛФ) для формирования очередных (новых) логических функций, локализует «проблему переходных процессов» в требованиях к параметрам соответствующих микросхем СМ

В разделе отмечено, что важным результатом возможности изменения структуры являются расширение представлений о полезности локального управления формой с сохранением требуемого обстоятельствами логического ядра формируемых функций, например:

{5 &(*, © V«/ )} 5 /> ]• & (X, Ф / V«/ )>,

1 1 А=1 " 1=п,+1 " *

где к = кх+к2 в сравнении с (4).

В работе предложены варианты направления технической реализации УЛФ, обеспечивающие формирование произвольных логических форм с производительностью аппаратуры «жёсткой логики». Эксперименты и внедрение переменной логической мощности в проектирование средств технологической автоматики показали реальность создания новых программируемых логических контроллеров как контроллеров с переменной логической мощностью для реализации идеи (принципа) реконфигурации структуры при организации переменности систем.

В пчтой главе «Лингвистическое моделирование процесса управления» исследована методика лингвистического управления, интегрирующая функциональные возможности управления для реализации принципа агрегата-

рования и построенная на основе предложенной лингвистической модели организации процессов управления с учетом предыстории функционирования

В разделе показана важная роль опыта как всего того, что составляет предысторию функционирования системы

Показано, что применительно к организации процессов управления можно сказать, что опыт охватывается, по меньшей мере, следующими основными формами- а) наблюдением функционирования объекта; б) формированием воздействий на объект на основе наблюдений и умозаключений, в) наблюдением за реакциями объекта на воздействия и выделением множества воздействий, способствующих требуемому функционированию объекта, г) установлением соответствия между восприятием обстоятельств и множеством воздействий, способствующих требуемому функционированию объекта

Поскольку форма выражения опыта как предыстории обычно выступает в виде конструкций естественного языка, сделано предположение о том, что лингвистическая модель является базовой при любом конкретном варианте этой формы

При видимой непрерывности функционирования и наблюдения текущий объем опыта накапливается и фиксируется в отдельные моменты времени, поскольку лингвистическое оформление опыта заканчивается окончательным суждением. Назовем эти моменты времени дискретами опыта или временными дискретами

Целостное накопление, передача и восприятие опыта определяются наличием всех составляющих опыта чувственной, практической и теоретической Так, если - соответственно лингвистические модели чувственного,

практического и теоретического опыта в г-ую дискрету при организации процессов управления некой системой, то последовательно составленные наборы:

<£>,¿'„,¿',>0 = 1,2,. ) (5)

и есть весь объем знаний об управлении, который возможно получить в ходе реального функционирования объекта Другими словами, (5) есть «совокупный» опыт управления.

Расширив указанные строки (5) лингвистическими описаниями текущих состояний (¡V) функционирующей системы и окружающей среды, конкретных результатов (5) использования опыта управления и оценки (Г) качества управления, получаем цепочку наборов*

,¿>,¿'„,4* (2 = 1,2, =1,2,. ), (6) где верхние индексы (у) выражают моменты времени, которые, в общем, могут быть "мельче" дискрет опыта (г) Таблицу (6) можно использовать для организации управления при условии сохранения и накопления ее строк.

Предложено под лингвистическим управлением понимать управление техническим объектом на основе таблицы (6) Процедура, осуществляющая лингвистическое управление, может быть реализована в виде программно-

аппаратного комплекса При этом Ш, 5 и Т могут быть представлены не только лингвистическими моделями

Лингвистическому управлению присущи следующие характерные особенности

1) предоставление человеку- эксперту, организующему процессы управления, сведений о похожих управленческих ситуациях в предыстории функционирования системы (6),

2) предоставление человеку возможности передачи функций управления самой машинной процедуре для перехода в режим автоматического управления в зависимости от текущей производственной обстановки,

3) предоставление человеку различных интерпретаций термина «похоже» и разной глубины ретроспекции при сравнении строк таблицы, что позволяет составить представление о различных возможных сценариях функционирования системы, вариантах управления и выбора наиболее подходящей тактики управления для текущей ситуации,

4) выполнение функций

- обучения, в которой роль учителя автоматически выполняет человек-эксперт, организующий процессы управления, расширяя тем самым таблицу (6),

- советчика, предлагающего человеку варианты возможных решений, на основе опыта, хранящегося в таблице (6),

5) при достаточном объёме и информативности строк «таблицы» (6) реально появление возможности осуществления управления без постоянного участия человека-эксперта посредством специалистов более низкой профессиональной подготовленности;

Внедрение и эксперименты по организации процессов управления на основе предыстории функционирования отдельных подразделений АСУТП дали основания предположить, что лингвистическое управление в системном плане может демонстрировать высокую продуктивность, реализуя принцип агрегатирования структуры при организации переменности систем

В шестой главе «Исследование и разработка средств контроля структур систем управления» предложена и исследована методика контроля и обеспечивающие её инструментальные средства.

Формирование и организация переменности структуры системы управления предполагает оценку качества проведенных мероприятий, то есть осуществление контроля образованных структур Такую оценку качества структур назовем структурным контролем

Традиционно контроль - это проверка системы и осуществление по результатам проверки комплекса организационно-технических мероприятий, которые могут изменить процесс функционирования системы, её структуру и взаимоотношения со средой В рамкам фундаментальных вопросов АСУ по организации оперативного управления, контроля, учёта и планирования проблема контроля представляется, в основном, двумя разделами а) оценки качества

управления и б) обеспечения требуемого функционирования используемых организационно - .технических средств .

Вопросы первого раздела относятся к методикам оценки применимости используемых методов оперативного управления, учета и планирования в заданной точке структуры управления с позиций более высоких ярусов иерархии управления Здесь контроль выступает в виде обобщенного критерия «правильности» создания структуры управления, критерия адекватности разделения системы на подсистемы; критерия учёта влияния среды и т п.

Вопросы второго раздела направлены на предотвращение аварийных ситуаций или смягчения их последствий При этом важными факторами такого контроля являются установление непригодности и мониторинг отдельных параметров.

Структурный контроль имеет определенную специфику, отличную от традиционного представления Целевые функции системы управления должны отображаться соответствующими множествами свойств и качеств функционирования объекта управления Свойства самой системы управления непосредственно обеспечиваются не целевыми функциями, а теми множествами законов преобразования, которые присущи её структурным единицам Если целевые функции остаются неизменными в процессе всего функционирования системы управления, то естественно требовать неизменности законов преобразования её структурных единиц

Именно это суждение положено в основу предложенного структурного контроля как информационной технологии оценки адекватности текущих законов преобразования их исходным эталонным прообразам.

Существо структурного контроля определяется следующими положениями.

а) необходимым условием выделения элементов, частей или фрагментов системы управления в структурную единицу 5" является условие возможности регистрации входов и выходов этой структурной единицы (см рисунок 4А),

б) для исходной системы, заведомо отрабатывающей целевую функцию, осуществляется выделение структурных единиц,

в) для каждой структурной единицы 5' определяются и фиксируются исходные законы преобразования /исх , которые назовем эталонными,

г) в ходе функционирования системы организуется текущая регистрация и сохранение состояний входа и выхода каждой структурной единицы;

д) в ходе функционирования системы управления в заданные моменты времени для каждой структурной единицы строится текущий закон преобразования на основе зафиксированных состояний её входов и выходов (см рисунок 4Б ),

ё) сравнивая текущий закон преобразования с эталонным, делается заключение о пригодности системы управления для дальнейшего обеспечения исходной целевой функции

А) '« (<) «элемент» ^

4?'<0 >

Контролируемая структура 5!

у!«' = /■«'(/1«'

^ еых ¿исх\гех »4 вх

—;-;-> «элемент»

4 <о=£/£,(<) '2

->

5

Контролируемая структура 52

II

«элемент»

'5

«элемент»

/ - закон преобразования в структуре 52

тт1* = (Г* )

еых / исх V-1 вх >

Б)

С (О

«элемент»

с!

/8

еых J исх V* ** > * ■

Контролируемая структура 51

г вх * * вх

Вычислительная мощность для регистрации и сохранения состояний входа и выхода структурной единицы

, Диалоговая вычислительная мощность для оценки

I качества функционирования системы управления

ТЕ

в)

Вычислительная регистрации и состояний ахс структурной« мощность для сохранения да и выхода диницы 51

Вычислительная мощность контролируемой структурной единицы б"1

Вычислительная мощность для регистрации и сохранения состояний входа и выхода структурной единицы <92

Вычислительная мощность контролируемой структурной единицы 52

Вычислительная мощность контролируемой структурной единицы 51 для сохранения исходных

и формирования текущих законов преобразования

еых J тек V «г ' хвх » '1 вх )

Вычислительная мощность для регистрации и сохранения состояний входа и выхода структурной единицы 5*

Вычислительная мощность контролируемой структурной единицы 5*

Диалоговая вычислительная мощность для оценки качества функционирования системы управления

Рисунок 4 - Модель системы структурного контроля, где А - выделение структурных композиций и установления их эталонных (исходных) законов преобразования; Б - формирование текущего закона преобразования, В -распределенная структура системы контроля

Исходя из указанных положений, предложена модель системы структурного; контроля (см рисунок 4В), причем реализация пунктов в-д может быть осуществлена использованием распределенной вычислительной мощности, описанной в главе 3, а реализация процедуры пункта е может быть осуществлена как в автоматическом, так и в режиме диалога с человеком-экспертом

При этом основное назначение диалоговых средств выражается двумя функциями По форме - это интерактивно-графический интерфейс по обеспечению выбора и обозрения любой структурной композиции системы для осуществления контроля качества её функционирования По содержанию - организация экспертной технологии по принятию организационных решений, исходя из визуального представления процесса моделирования близости эталонных и текущих закономерностей преобразования

Предложенной методике организации процесса структурного контроля присущи следующие черты

Во-первых, структурные композиции могут быть произвольные, позволяющие в формальном плане явно наблюдать даже малозначительные изменения, которые могут предвосхитить и предупредить негативное развитие процесса функционирования системы управления

Во-вторых, систематические сравнения исходных и текущих законов преобразования позволяют делать не только экспертные оценки, но и переходить к организации прогнозирующих процессов для определения будущих состояний технических средств.

В-третьих, такая организация системы контроля, по существу, предоставляет возможности оперативного изменения контролируемых структурных единиц, а, следовательно, и структуры контроля в зависимости от изменения целевой функции, воплощая в себе возможности реализации принципов реконфигурации и агрегатирования.

Эксперименты и внедрение предложенной методики продемонстрировали возможности организации системы эффективного структурного контроля.

В седьмой главе «Математическое моделирование законов преобразования структурных компонент системы управления» предложена и исследована методика интерактивного формирования языковых описаний нелинейных характеристик

Исследованы процесс аппроксимации нелинейных функций заранее неизвестного аналитического вида традиционными средствами равномерных, степенных и интерполяционных приближений и показано, что их использование может не гарантировать построение требуемых аналитических описаний

Отмечено, что моделирование нелинейности - это не столько решение * формальной задачи аппроксимации, сколько разрешение компромисса между способами восприятия, обусловленного представлениями человека-исследователя о природе нелинейных функций, семиотическими формами представления результатов восприятия, способами конструирования аппроксимирующих функций и критериями близости

Показано, что подобный компромисс выражается конкретными формами

участия человека в процессе формирования требуемого аналитического описания, то есть в организации интерактивности

Традиционно интерактивность в прсцессах аппроксимации обслуживает процесс бессистемного чередования действий по принятию решений человеком и действий формальных методов определения параметров функций

Под интерактивностью предлагается понимать совокупность действий человека по обеспечению организованного и целенаправленного процесса построения аналитического описания нелинейности с требуемым качеством моделирования с использованием аппроксимирующих зависимостей Рк(х) на базе

функций экспоненциального вида {/,(х) = ' } в формате линейной

оболочки с переменной структурой Гк (х) = £ ',где / = 1,2, к, -

1=1

п, = 1,2,.., к —1,2, •,тпх1,Аг действительные числа.

При этом функции человека ограничены заданием параметров А1,х1,т„п1,к при визуальной оценке образов исходной функции, текущей аппроксимирующей зависимости и разности этих функций Функции формальной процедуры сведены к вычислению значений и отображению графиков функций экспоненциального вида при заданных параметрах Л,, л:,, от,, и,, &, вычислению значений и отображению графиков линейной оболочки и обеспечению требуемого порядка проведения процесса визуального экспериментирования.

Определено функциональное обобщение предложенной методики интерактивной аппроксимации использованием известных моделей 8 -функции Дирака.

„^2^'^^оторые приводят соответственно к разложениям: = £ Д)2]3/2 ; = 1 ;

Р/с(х) = ХЛ ' послеДнее из которых может выполнять функции кон-

структивного аналога формулы Котельникова

На основе функционального обобщения метода на отдельных участках рабочего промежутка возможно 1) одновременное использование в интерактивном процессе различных моделей дельта-функции Дирака как инструментальных базисных функций, 2) введение в методику средств изменения структуры аппроксимирующей функции, 3) добавление функций иного типа (полиномов, гармонических, гиперболических и др. функций), 4) проведения классической равномерной и степенной аппроксимации.

Внедрение и,эксперименты по построению формальных моделей показали приемлемость и продуктивность предложенной методики для описания законов преобразования структурных компонент системы управления в качестве эталонных и текущих моделей (см. главу 6).

В восьмой главе «Модельные приложения инфографического подхода» оценены эксперименты по созданию унифицированных компонент контура управления, информационных технологий структурного контроля, лингвистического управления, формирования нелинейностей и охарактеризованы отдельные примеры производственного использования предложенных теоретических основ построения систем управления с переменной структурой ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе проведены исследования, направленные на создание теоретических основ моделирования структур систем управления в условиях изменяющейся структуры объекта управления и окружающей среды

В результате анализа существующих подходов к моделированию процессов управления в работе обоснован и выбран инфографический подход, который в преломлении к моделированию процессов управления заключается в том, что изначально предполагаются возможности изменения характера поведения , а, следовательно, и исходного представления об управляемом объекте и окружающей его локально-организованной среде Управление подобными объектами возможно при постоянной трансформации структуры системы управления, названной системой управления с переменной структурой.

Теоретические основы базируются на трёх сформулированных принципах организации переменности структуры: реконфигурации, агрегатирования и презумпции управления.

Особенностью указанных принципов является то, что они охватывают и обеспечивают переменность в рамках топологии, отношений и состава частей системы управления.

Теоретические основы включают в себя

1 Представление унифицированных компонент контура управления на базе распределенной вычислительной мощности для реализации принципа презумпции управления по формированию переменной структуры, в котором:

- определён состав модельных компонент контура управления,

- сформирована унифицированная структура средств управления,

- обоснована возможность технической реализации созданием реальных средств управления

2 Формальный аппарат синтеза средств переменной логической мощности для реализации принципа реконфигурации по обеспечению переменности структуры системы управления, в котором- выведена унифицированная логическая форма управления структурой

формируемых логических функций,

- предложены структуры логических элементов для реализации схем переменной логической мощности,

- сформулированы принципы проектирования и предложена структура устройства Переменной логической мощности

Обоснована возможность технической реализации созданными системами управления и координации

- 3 Методику лингвистического управления, интегрирующую функциональные возможности управления, для реализации принципа агрегатирования, в которой

- показана роль лингвистических моделей и границы целесообразности автоматизации лингвистической компоненты процессов управления,

- обоснована необходимость использования опыта для автоматизации деятельности человека в системах управления,

- предложена организация процессов управления на основе использования текстов опыта, отражающих предысторию управления

Обоснована возможность создания лингвистического управления посредством включения лингвистических процедур в конкретные системы управления.

4 Методику контроля и ее инструментальные средства, воплощающую принципы реконфигурации и агрегатирования при организации переменности структуры системы, в которой

- обоснована необходимость осуществления контроля законов преобразования технических средств, используемых в структурах систем управления,

- сформулированы составные части процесса организации контроля

Обоснована возможность включения структурного контроля в реальные

системы управления

5 Методику интерактивного формирования языковых описаний нелинейных характеристик, построенную на использовании идеи реконфигурирования линейной оболочки структуры аппроксимирующей зависимости, идеи агрегатирования структуры аппроксимирующей зависимости базисными функциями и идеи экспертной оценки качества приближения для создания моделей законов преобразования структурных компонент системы управления, в которой- дано математическое обоснование процессам интерактивного формирования языковых описаний нелинейных функций,

- предложены процедуры интерактивной аппроксимации на базисе экспоненциальных функций и полиномов при интерполировании вперед по производным и узлам,

- предложены формальные модели для конструирования формул неполиномиальной интерполяции,

- предложены средства алгоритмической поддержки процессов моделирования нелинейных характеристик,

Методика интерактивной аппроксимации апробирована в конкретных научно-исследовательских и проектных работах.

В заключении сделаны выводы о целесообразности использования возможностей инфографического подхода при организации процессов моделирования структур технических средств управления и правомерности использования предложенных теоретических основ для построения систем управления с переменной структурой при обеспечении требуемого функционирования сложных производственных и организационно-технических объектов

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ

ПУБЛИКАЦИЯХ

Монографии

1 Раков В И Лингвистические модели в структурах управления / Под ред проф И С Константинова -М Изд-во Машиностроение-1,2006 -256 с

2 Раков В И, Чулков В О Нелинейность инфографического моделирования в управлении интеллектуальными инженерными объектами / Под ред проф В О Чулкова - М Изд-во «СвР- АРГУС», 2006 - 256 с

3 Переустройство Организационно - антропотехническая надежность строительства / Чулков В О, Чулков Г.О, Раков В И и др, под ред проф В О Чулкова - М. Изд-во «СвР- АРГУС», 2005 - 304 с

4. Информационные модели функциональных систем /Судаков К В., Чулков В О, Раков В И и др, под ред акад К.В. Судакова и проф, А А Гусакова - М/ Фонд «Новое тысячелетие», 2004.-304 с.

5 Константинов И С , Веригин А Н , Раков В И Лингвистическое прогнозирование в структурах управления - С -Пб Изд-во С.-Пб. Ун-та, 1998 - 165 с

Статьи в журналах, входящих в Перечень периодических изданий, рекомендованных ВАК РФ для публикаций основных результатов диссертаций на соискание степени доктора наук

1. Раков В И О некоторых преимуществах и возможностях лингвистического управления в интегрированных АСУ // Промышленные АСУ и контроллеры, 2007 - № 2 - С. 25 - 29

2 Раков В И. Вопросы лингвистического управления при проектировании интегрированных АСУ // Промышленные АСУ и контроллеры, 2006 - № 9 -С 37-40

3. Раков В И. О некоторых особенностях в развитии отраслевых структур систем автоматического управления // Мехатроника, автоматизация, управление, 2006-№8 - С.43-50

4. Раков В.И О направленности в развитии структур АСУ // Мехатроника, автоматизация, управление, 2006 - №7 - С.44-52.

5 Раков В И. О структурном контроле технических средств управления // Приборы и системы Управление, контроль, диагностика, 2005 - № 12 - С 4047.

6 Раков В.И., Милевски Е О системных особенностях проектирования датчиков // Промышленные АСУ и контроллеры, 2005 - №3 - С.43-49

7 Раков В И, Хилов В С О системном характере изменения функций и структур датчиков // Промышленные АСУ и контроллеры, 2004 - №12. - С 5055

8 Раков В И. О структуре устройств формирования логической мощности при распределенном управлении // Приборы и системы Управление, контроль, диагностика, 2004. - №8 -С 21-28

9 Раков В И. О семантике процессов интеграции АСУП и АСУТП // Промышленные АСУ и контроллеры, 2004. - №8 - С 60-65

10 Раков В.И В вопросу об организации языковых структур управления // Приборы и системы Управление, контроль, диагностика, 2004 - №5 - С 2226

11 Раков В И Об одном формальном аспекте проблемы обеспечения безопасности жизнедеятельности И Приборы и системы Управление, контроль, диагностика, 2004. - №4. - С. 16-20

12 Новик Г X, Наумов Б А., Раков В И., Губа А П Универсальный прибор для контроля логических микросхем // Приборы и системы управления, 1981 -N12 - С 32-33

13 Раков В И, Сергеев С В О некоторых особенностях построения аналитических моделей при решении геомеханических задач // Известия Тульского гос ун-та, 2005 - Серия Геомеханика Механика подземных сооружений. - Вып 3 -С 140-160

14 Раков В И, Сергеев С.В Построение аналитических моделей при решении геомеханических задач // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2004. - № 5 - С 199-202.

15 Раков В.И. К вопросу об исходных методологических представлениях интеллектуального строения // Известия ВУЗ. Строительство, 2006. - № 3-4 -С. 124-129

16 Раков В.И, Колчунов В.И. Об одном аспекте понятия интеллектуальности здания // Жилищное строительство, 2005 - № 5. - С. 10-12

17 Раков В.И., Колчунов В.И. О функциях зданий и тематике интеллектуальных строений // Известия высших учебных заведений Строительство, 2005. -№5.-С 99-105

18. Раков В И., Колчунов В.И О некоторых особенностях информационно-технических средств современных зданий // Промышленное и гражданское строительство, 2005 - №.4. - С. 48-49.

19 Раков В.И, Сергеев C.B. Об одном перспективном направлении исследований в строительной науке // Известия высших учебных заведений Строительство, 2004 - № 4. — С 116-121

20. Раков В.И., Константинов И.С. О некоторых результатах исследования процессов «интеллектуализации» строений //Известия высших учебных заведений Строительство, 2004.-№3.-С. 116-120.

21 Раков В И, Чулков В.О Инфографическое восприятие датчика при моделировании систем управления средствами механизации // Механизация строительства, - 2003 - № 11 - С 21-23

22 Чулков Г О, Мохов А И, Казарян Р Р., Раков В И, Фахратов M А. Разработка концепции интеллектуального здания при решении проблем безопасности жизнедеятельности // Промышленное и гражданское строительство -2003 - №7 - С 52-53

23. Раков В.И, Овчинников С Н., Голубева H H, Хасан А А Моделирование переустройства строений в интеллектуальные здания с использованием информационной среды // Промышленное и гражданское строительство, 2003 -№4 - С. 41

Статьи в трудах международных конференций

1. Раков В И, Хилов В С , Чудный Ю П Об актуальности исследования вопросов моделирования нелинейных характеристик средств управления // Известия Орловского государственного технического университета - Орел, 2004- Серия «Информационные системы и технологии» - Том 3: Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП) материалы Международной научно-технической конференции - С 62-66

2 Гашо Е Г, Раков В И. О некоторых характеристиках и влиянии пространственных масштабов на энергообмен в распределенных объектах // Аэрокосмические технологии. Тр третьей междунар. науч -технич конф Воронеж, 29 октября - 1 ноября 2002 - Воронеж Воронежский государственный технический университет, 2002 - С 233-239

3. Раков В И. О роли концептуальной модели в процессах моделирования //Синергетика в совр. мире Сб. докл Межд. науч конф - Белгород- Изд-во БелГТАСМ, 2000. - С.107-112

4 Раков В И., Константинов И.С., Колчунов В И О трудностях оценки экономической эффективности информационных технологий обеспечения интеллектуального уровня современных зданий // Проблемы регионального управления, экономики, права и инновационных процессов в образовании. Материалы Первой международной научно-практической конференции - Таганрог- Из-во ТИУиЭ, 2000 - С 119-125.

5. Раков В.И. Интерактивная аппроксимация: концептуальный подход к моделированию сигналов //Сооружения, конструкции, технология и строительные материалы XXI века- Сб докл П Межд науч -прак конф - Белгород- БелГТАСМ, 1999.- 4.3. - С.238 - 242

Статьи в материалах трудов академических чтений, всероссийских научно-технических конференций и научных сборниках

1. Раков В И О системном характере потребности моделирования нели-нейностей. // Известия ОрелГТУ - Орёл ОрёлГТУ, 2006 - Серия- «Естественные науки».-№9-10.-С 21-30

2 Раков В И. О некоторой неадекватности формальных методов приближений и процессов моделирования нелинейностей. // Известия ОрёлГТУ -Орел. ОрёлГТУ, 2005 - Серия «Естественные науки» - № 7-8 - С 8-24

3. Раков В И «Презумпция управления» для методик системного анализа// Известия ОрелГТУ, 2005 - Серия «Информационные системы и технологии» -№2 (8) - С 74-85

4 Раков В И Вывод интерполяционной формулы для полиномиальных моделей имитации нелинейностей // Известия ОрелГТУ - Орел ОрёлГТУ, 2003 -Серия «Естественныенауки» -№3-4.-С 3-21

5 Константинов И С , Раков В И , Коськин А В , Емелин Е Г Об одной тенденции развития единой образовательной информационной среды // Известия ОрёлГТУ - Орёл, изд-во Гос Тех ун-та, 2003. - Серия «Информационные системы» -Вып 1 -С 3-14.

6 Казарян Р Р , Мастуров И Я , Раков В.И , Фахратов М.А Возможности синтетического метода формирования нейронно-сетевых моделей системы ЧТС // Научно-технический сборник "Методические подходы анализа технологических процессов строительного производства" - М ЦНИИОМТП, 2002 - С 5-6

7 Раков В И, Казарян Р Р., Фахратов Ф А., Мастуров И Я Моделирование информационно-технических средств системы ЧТС / // Научно-технический сборник "Методы проектирования технологических процессов строительного производства" - М ЦНИИОМТП, 2001 - С 3-4.

8. Раков В И. О границах автоматизации процессов моделирования нели-нейностей. // Совр пробл. строит материаловедения Материалы Седьмых академ чтений РААСН / БелГТАСМ - Белгород, 2001 - 4.2. - С 249-254

9. Раков В И К вопросу о возможностях моделирования информационно-технических структур современных зданий средствами традиционного управления. // Совр пробл строит материаловедения Матер Седьмых академ чтений РААСН /БелГТАСМ -Белгород, 2001 -42 -С.243-248.

10 Раков В И Логика структурного моделирования информационно-технических средств интеллектуальных строений / Прикладные задачи механики и тепломассообмена сб тр Второй всероссийской научно-технической конференции. - Воронеж: ВГТУ, 2001 - Ч 2. - С 236- 250

11 Гашо Е Г., Раков В.И. О функциональном подходе к оценке энергоэффективности энергообеспечивающих комплексов / Аэродинамика, механика и аэрокосмические технологии (АМАТ-2001) сб тр. первой всероссийской электронной науч-техн конф - Воронеж: ВГТУ, 2001 -4 2 - С. 89-111

12. Раков В И. Об идее нелингвистического восприятия лингвистических «сигналов» в АСУ. // Технологии гуманитарного поиска Сб ст. Институт филологии. - Белгород: Изд БГУ, 2000. - С.54-59.

13. Раков В И. Базовые формулы приближения с производными при моделировании сигналов // Совр. пробл. строит материаловед.- Матер пятых акад чт. РААСН / Воронеж ВГАСА. - Воронеж, 1999. - С.357-362.

14. Раков В.И МикроСАУ: заметка о структурном подходе к проектированию средств управления // Совр пробл строит материаловед • Матер пятых акад чт РААСН / ВГАСА - Воронеж, 1999. - С 363-368

15 Раков В И, Наумов Б.А Унификация устройств управления специальным технологическим оборудованием // Электротехническая промышленность, 1983 - Сер. Электропривод - Вып 12. - С 1-3.

16 Алексеев ЕБ., Раков В И, Фроленкова H.H. К вопросу определения функций, аппроксимирующих вольтамперные характеристики электронных приборов // Авиационное оборудование, автоматика и вычислительная техника Труды Московского энергетического института - М МЭИ, 1972 - Вып 131-С 128-136

Лицензия ИД № 00670 от 05 01.2000 Подписано в печать « 22 » мая 2007 Формат 60 х 84 1/16 Бумага офсетная Уел печ. Л 2. Тираж 100 экз. Заказ № 180/12

Отпечатано с готового оригинала-макета на полиграфической базе ОрелГТУ 302030, г Орел, ул Московская, 65

Введение

1 Обоснование выбора подхода к моделированию систем управления

1.1 Метод исследования

1.2 Модельное представление

1.3 Проблематика исследования

2 Исследование тенденции развития структур управления

2.1 Особенности развития САУ

2.2 Направленность развития АСУ

2.3 Признаки развития промышленных контроллеров 78 Выводы к разделу

3 Разработка модели формирования структуры управления

3.1 Принципы формирования структуры

3.2 Системное средство синтеза

3.3 Модельные компоненты контура 129 Выводы к разделу

4 Синтез средств распределенного логического управления

4.1 Унифицированная логическая форма

4.2 Однородные структуры реализации 166 Выводы к разделу

5 Лингвистическое моделирование процесса управления

5.1 Предмет автоматизации

5.2 Лингвистическая компонента

5.3 «Неформализованная» автоматика 203 Выводы к разделу

6 Исследование и разработка средств контроля структур систем управления

6.1 Парадигма контроля

6.2 Структурный контроль

Выводы к разделу

7 Математическое моделирование законов преобразования струк турных компонент системы управления

7.1 Организация интерактивности

7.2 Полиномиальные средства интерактивных приближений

7.3 Техника формирования интерполирующих структур 290 Выводы к разделу

8 Модельные приложения инфографического подхода

8.1 Предметные модели обеспечения переменности структуры

8.2 Модельный опыт управления

8.3 Реальности структурного контроля

8.4 Конструирование функций

8.5 Модельные представления интеллектуального строения 369 Заключение 378 Список литературы

Актуальность. Функционирование производственных объектов предполагает организацию их согласованного взаимодействия, что обеспечивается соответствующими процессами управления и координации. Особенно это наглядно в так называемых проблемных обстоятельствах, обусловленных многообразием причин, которые препятствуют или прерывают «нормальный» процесс функционирования оборудования, технологической линии, производства или предприятия в целом.

Традиционно основные усилия по разрешению таких ситуаций и предупреждению дальнейшего нежелательного развития производственной обстановки связаны с манёвром в использовании ресурсов предприятия, при котором происходит, по существу, изменение состава и функций отдельных частей предприятия и изменение их связей и отношений с внешним (по отношению к этим частям) миром. Это особенно актуально для высоко номенклатурных мелкосерийных производств и производств с непрерывным технологическим циклом. К ним относятся экспериментальные литейно-машиностроительные и электротехнические предприятия, предприятия уникального научного и специального технологического оборудования, а также предприятия строительной индустрии.

Манипулирование материальными, природными, трудовыми, финансовыми, энергетическими, информационными или иными ресурсами направлено на такое осознанное временное или постоянное изменение структуры производства, которое будет в большей степени соответствовать изменяющимся условиям эксплуатации.

Это непременно означает то, что для обеспечения требуемого функциони-д рования предприятия необходима организация соответствующих процессов управления в условиях переменных структур объектов управления и локально-организованных сред. В последние десятилетия отечественными и зарубежными специалистами предложены различные решения в направлении организации переменных структур: экспертные технологии в контурах управления (В.Н. За-► харов, C.B. Ульянов, 1993 [1,2]; М.Б. Коломейцева, Д.Л. Xо, 2002 [3]), интеллек туальные системы автоматического управления (И.М. Макаров, В.М. Лохин, 2001 [4]), автоматический синтез законов управления (М.Ф. Степанов, 2002 [5]), самоорганизующиеся САУ (Н.Б. Тушканов, Е.И Юревич, 2002 [6]), распределенные регуляторы (F. Wu, 2003 [7]), распределенное управление (E.J. Kompass, 1981 [8]; H. Bentez-Perez, F. Garca-Nocetti, 2003 [9]), распределенные САУ (E.B. Добролинская, M.M. Зозуленко, И.М. Кольцов, A.B. Коновалов, 2003 [10]), переменные САУ (C.B. Емельянов, 1967 [11]; С.Ф. Киселёв, Л.П. Мышля-» ев, А.Н. Колганов, В.И. Лебедев, О.В. Михайлова, 2003 [12]).

Однако, несмотря на известные результаты, до настоящего времени отсутствуют систематизированные знания о целенаправленном изменении структур систем управления при возникновении потребности разрешения конфликтных ситуаций, обусловленных проблемными обстоятельствами. Кроме этого, основу проектных идей и решений в указанных направлениях составляют интуи-Ф тивные представления об адекватности структур управления изменяющимся обстоятельствам.

В связи с этим особенно остро ощущается потребность в теоретических основах формирования структур управления, что делает актуальными вопросы моделирования структур систем управления, адекватно реагирующих на изменения структуры объекта управления и окружающей среды.

Традиционно моделирование, рассматриваемое как материализация исходного образа исследуемого явления, не обеспечивает и не поддерживает идею переменной содержательности исходного образа. Поэтому адекватность такого моделирования относительна и носит ситуационный или временной характер в силу динамически изменяющейся среды, в которой функционирует производ-ф ственный объект, и благодаря чему исходный образ моделируемого явления (процесса, объекта, системы) приобретает переменную содержательность.

Следовательно рациональнее ориентироваться на такой подход к моделированию, то есть на такую организованность процесса моделирования, которая относилась бы не только к фазе материализации и её внутренней логики прояв-» ления (порядка моделирования), а органично сочетала и охватывала меняю

• щийся исходный образ и последующий этап материализации. Это указывает на необходимость создания нового подхода к организации процесса моделирования средств управления.

Работа выполнялась в рамках научно-исследовательских, хоздоговорных тематик и целевых программ в 1981-2006 гг.:

- «Разработка контроллера распределенной вычислительной мощности» (заказ-наряд Е2781047833 на выполнение работ по развитию науки и техники

Минэлектротехпром на АЭМЗ им. XXV съезда КПСС (г. Александрия), апрель

1981-март 1983 гг.);

- «Разработка микропроцессорной системы управления роботами М10П, М20П» (Выполнение программных решений совместных протоколов от 30.10.1984 года между АЭМЗ им. XXV съезда КПСС (г. Александрия) и МСПО «Красный пролетарий» (г. Москва), 1984 - 1986 гг.); ф -«Разработка теоретических основ и методики создания интегрированных

АСУ в производстве строительных материалов и конструкций» (Тема №1.15.93 «Тематического плана НИР БелГТАСМ»(г. Белгород) единого заказ-наряда Минобразования РФ на проведение научно-исследовательских работ, финансируемых из средств Федерального бюджета, 1993 - 1997 гг.);

- «Автоматизация процессов контроля и прогнозирования функционирования оборудования тепловых пунктов» (Договор №32/96 от 1 ноября 1996 г. БелГТАСМ с МУП Гортеплосети (г. Белгород), 1996-1997 гг.);

- «Принципы разработки и методы построения унифицированных средств управления для интеллектуальных зданий» (Тема №1.3.98.Ф «Тематического плана НИР БелГТАСМ» (г. Белгород) единого заказ-наряда Минобразования

Ф РФ на проведение научно-исследовательских работ, финансируемых из средств Федерального бюджета, 1998-2001 гг.);

- «Создание Федерального ресурсного центра методического, кадрового и материально-технического обеспечения развития единой образовательной информационной среды в Центральном федеральном округе» (Государственный контракт № 2343 Минобразования Российской Федерации от 15 ноября 2002 г, Орловский государственный технический университет, 2002-2003 гг);

- «Разработка концепции обеспечения безопасности объектов системы высшего профессионального образования и целевой программы предупреждений и защиты от чрезвычайных и кризисных ситуаций» (проект № 3582 Министерства образования и науки Российской Федерации по аналитической ведомственной целевой программе «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)», Орловский государственный технический университет, 2006 - 2007 гг.).

Объект исследования. Структуры организационно-технических средств управления производством.

Предмет исследования. Модели, методы и средства формирования структур управления.

Цель диссертационной работы. Создание теоретических основ моделирования систем управления в условиях изменяющейся структуры объекта управления и окружающей среды.

Для достижения сформулированной цели были поставлены и решены следующие задачи:

Проведен анализ и обоснован выбор подхода к моделированию процессов управления.

Исследованы тенденции развития структур управления в условиях изменяющейся структуры объекта управления.

Разработан и исследован формальный аппарат обеспечения переменности структуры системы управления.

Предложены лингвистические основы интегрирования функциональных возможностей систем управления с переменной структурой.

Разработана методика лингвистического управления.

Разработаны и исследованы инструментальные средства контроля систем управления с переменной структурой.

Предложена методика моделирования законов преобразования структурных компонент системы управления.

С использованием предложенного теоретического подхода разработаны и реализованы системы управления с переменной структурой для группы производств.

Методы исследования базируются на методах системного анализа, формальном аппарате теории конечных автоматов, математической логики, теории функции действительного переменного и теории автоматического управления.

Научная новизна исследования. Предложены теоретические основы построения организационно-технических систем управления с переменной структурой, базирующиеся на трёх сформулированных принципах организации переменности структуры: реконфигурации, агрегатирования и презумпции управления, отличительной особенностью которых является то, что они охватывают и обеспечивают переменность в рамках топологии, законов преобразования и вещественно-энергетической содержательности структурных компонент системы управления.

Для реализации принципа презумпции управления по формированию переменной структуры разработаны новые унифицированные компоненты контура управления на базе распределенной вычислительной мощности.

Для реализации принципа реконфигурации по обеспечению переменности структуры системы управления разработан новый формальный аппарат синтеза средств переменной логической мощности, включающий предложенные формальные модели по реализации логического управления.

Для реализации принципа агрегатирования разработана новая методика лингвистического управления, интегрирующая функциональные возможности управления, на основе предложенной лингвистической модели организации процессов управления с учетом предыстории функционирования.

Для создания моделей законов преобразования структурных компонент системы управления разработана новая методика интерактивного формирования языковых описаний нелинейных характеристик.

Для контроля законов преобразования структурных компонент системы управления разработана новая методика контроля и её инструментальные средства.

Практическая ценность работы. Практическая ценность заключается:

1) в разработанных:

- формальном аппарате синтеза средств переменной логической мощности;

- методике лингвистического управления;

- методике интерактивного формирования языковых описаний нелинейных характеристик;

- методике контроля и её инструментальных средств;

2) в разработанных АСУТП:

- системе прямого цифрового управления электроприводами шахтных подъемных машин;

- средствах управления линиями ротационного формования для изготовления крупногабаритных пластмассовых изделий;

- одноконтурных контроллерах-регуляторах для автоматического регулирования подачи теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения;

- программируемых логических контроллерах для автоматизации локальных и комплексных систем управления и диспетчеризации;

3) в результатах внедренных работ в производствах химической технологии, строительного дела, систем связи и образовательной деятельности.

Подтверждена эффективность инфографического подхода к моделированию систем управления с переменной структурой на примерах:

- создания систем прямого цифрового управлении электроприводами шахтных подъемных машин в Национальном горном университете в 1992-2000 гг. (г. Днепропетровск, Украина);

- разработки структур однопроцессорных контроллеров СОВКА.РСЬ и средств управления линий ротационного формования УРФ 3200, УРФ 3300 в

Конструкторском опытном бюро радиоаппаратуры ЗАО «КОБРА» в 2000-2006 гг (г. Владимир);

- разработки одноконтурных регуляторов РС 16301, многоконтурных программируемых контроллеров РС 3650 и контроллеров РС 420 для систем диспетчеризации в ООО «Разработка и производство средств и систем автоматизации» КОНТЭЛ в 2003-2006 гг. (г. Владимир);

- оценки качества функционирования технических средств и технологического оборудования Весёлолопанского спиртового завода в 2003-2006 гг. (Весёлая Лопань, Белгородская область);

- моделирования АСУТП в ООО «Нефтехим-инжиниринг» в 1998- 2005 гг. (г. Белгород);

- организации процессов химической технологии в ООО «Полисинтез» в 2002-2005 гг. (г. Белгород);

- восстановления сигналов, моделирования процессов приёма-передачи сообщений и устройств коммутации в сетевых структурах систем связи в Центральном научно-исследовательском институте связи в 1997-2004 гг. (г. Москва);

- построения аналитических моделей для совершенствования методики мониторинга взаимодействия бетонной перемычки с массивом гидрозакладки и методов диагностики и прогноза напряженного состояния крепи вертикальных шахтных стволов в сложных горно-геологических условиях в Белгородском государственном университете в 2002-2006 гг. (г. Белгород);

- построения аналитических моделей при решении геомеханических задач в ЗАО «Белнедра» в 2003-2005 гг. (г. Белгород);

- моделирования переустройства строений в интеллектуальные здания с использованием информационной среды и решении вопросов возведения и переустройства интеллектуальных многоэтажных зданий в Научно-техническом центре «ГЕКТОР» в 2003-2006 гг. (г. Троицк, Московская область);

- выполнения работ по инженерной диагностике техногенных воздействий при строительном переустройстве стационарной среды жилища в проектнои конструкторском и технологическом институте «ПРОМСТРОИ» в 2003-2006 гг. (г. Москва);

- проектирования экспертных процедур для систем управления организационными структурами АСУП в ООО «Аудит и Энергосбережение» в 19962004 гг (г. Белгород);

- внедрения инфокоммуникационных технологий в учебный процесс в Московском техническом университете связи и информатики в 2003-2006 гг. (г. Москва);

- создания средств обеспечения безопасности, предупреждения и защиты от чрезвычайных и кризисных ситуаций объектов системы высшего образования в Орловском государственном техническом университете в 2006-2007 гг. (г. Орёл).

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Теоретические основы построения организационно-технических систем управления с переменной структурой, базирующиеся на трёх сформулированных принципах организации переменности структуры: реконфигурации, агрегатирования и презумпции управления.

2 Унифицированные компоненты контура управления на базе распределенной вычислительной мощности.

3 Формальный аппарат синтеза средств переменной логической мощности, включающий предложенные формальные модели по реализации логического управления.

4 Методика лингвистического управления на основе предложенной лингвистической модели организации процессов управления с учетом предыстории функционирования.

5 Методика интерактивного формирования языковых описаний нелинейных характеристик законов преобразования структурных компонент системы управления.

6 Методика контроля законов преобразования структурных компонент системы управления.

Апробация работы. Материалы диссертации представлялись:

- на Первой Международной научно-практической конференции «Проблемы регионального управления, экономики, права и инновационных процессов в образовании» в Таганрогском институте управления и экономики 10-11 сентября 1999 г. (г. Таганрог);

- на Пятых академических чтениях РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» в Воронежской государственной архитектурно-строительной академии 10-12 ноября 1999 г. (г. Воронеж);

- на Седьмых академических чтениях РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» в Белгородской государственной технологической академии строительных материалов 3-5 октября 2001 г. (г. Белгород);

- на Второй научно-технической конференция «Прикладные задачи механики и тепломассообмена в авиастроении» в Воронежском государственном техническом университете 15-16 ноября 2001 г. (г. Воронеж);

- на Третьей международной научно-технической конференции «Аэрокосмические технологии» в Воронежском государственном техническом университете 29 октября - 1 ноября 2002 г. (г. Воронеж);

- на региональной научно-практической конференции «Управление качеством» в Воронежском государственном техническом университете 23- 24 октября 2003 г. (Воронеж);

- на Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» в Орловском государственном техническом университете 11-12 мая 2004 г. (г. Орёл);

- на И-ой Международной конференции «Геомеханика. Механика подземных сооружений» в Тульском государственном университете. 12-14 сентября 2005 г. (г.Тула);

- на Международной научно-технической конференции «Приборостроение 2005» 12-16 сентября 2005 г. (гг. Ялта, Украина);

- на И-ой Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» в Орловском государственном техническом университете 25-26 мая 2006 г. (г. Орёл).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 49 работ, в том числе 5 монографий, 23 статьи, 5 публикаций в трудах международных конференций и 16 публикаций в сборниках материалов академических чтений, всероссийских научно-технических конференций и научных сборниках.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения. Общий объем 420 страниц, 264 наименования списка литературы, 77 рисунков, 6 таблиц и 14 приложений.

Выводы к разделу 8.4

Оценка экспериментов по моделированию функций позволяет считать целесообразным развитие программных моделей в направлении введения в них: а) классической равномерной и степенной аппроксимации на отдельных участках рабочего промежутка на любом шаге аппроксимации; б) интерполяционных средств на основе структурообразующих функций.

8.5 Модельные представления интеллектуального строения

Известно влияние инфографической идеи на многие практические стороны инженерно-исследовательской деятельности, включая вопросы геометрического моделирования объектов, репрографии и проектирования технических средств визуализации образов в информационных технологиях [25]. Однако в последнее годы проявились новые грани методологического влияния инфогра-фичекой идеи в различных научно-практических направлениях (например, [13,33,213]). Более того, инфографическая идея способна формировать исходные представления об исследуемых явлениях, в частности, об интеллектуальном строении, обуславливая содержание вопросов о том, «как понимать» компоненты, входящие в понятие интеллектуальности, и «как трактовать» отношения, связи и результаты трансформаций, манипуляций, преобразований и пр. «действий» над компонентами и самим понятием интеллектуальности в целом (В.К Раков, 2006 [264]).

О важности методических «ориентиров». Во второй половине прошлого века начало практиковаться проектирование и строительство так называемых комфортных зданий и сооружений («улучшенной планировки», «повышенной комфортности», «высоко комфортные» и пр.). Оно проводилось и проводится в разных направлениях в зависимости от технологических возможностей, архитектурно-строительных пристрастий проектировщиков, культурного наследия и новаторского уровня преобразований в обществе, от природных условий и других специфичных или относительно масштабных факторов, по существу, выражающих текущий уровень представления о жилище и технологиях жизнедеятельности.

Несомненна утилитарная ценность любого такого элитного здания или сооружения, по крайней мере, в течение определенного времени. Это время, по-видимому, обусловлено: а) удобствами эксплуатации, то есть потребностями людей и приспособленностью строения к организации в нём «привычной», то есть традиционной, адекватной, целесообразной жизнедеятельности; б) социально-экономическими и производственно-техническими возможностями эксплуатации и в) возможностями внешней среды «выдерживать» функционирование строения, так или иначе разрушающего её некую природную «целостность».

Поэтому вполне понимаемы «идеализированные» цели и желание создавать строения, адаптируемые к развивающимся потребностям и изменяющимся возможностям людей, и способствующие естественному порядку развития среды обитания. Вопреки очевидному «романтизму» этих пожеланий, проектные изыскания на этом пути привели в последние десять-пятнадцать лет к появлению нового направления в строительном деле по созданию интеллектуальных зданий и сооружений (Intelligent Building Systems - IBS).

Оценка известных проектов показывает, что в основе разнообразия содержательности понятия интеллектуального строения лежат новые концептуальные представления о развитии жилища, формируемые и выражаемые посредством понятий комфортности (состояния человека), автоматизации (усилий человека) и формы взаимодействия человека со строением, а также человека и строения со средой обитания.

Факт того, что смысловая нагрузка понятия интеллектуальности строения базируется на комфортности, автоматизации и формах взаимодействия, определяет концептуальный характер этого понятия и представляется двояко. Во-первых, в виде вопроса «как понимать» компоненты, входящие в понятие интеллектуальности, и «как трактовать» отношения, связи и результаты трансформаций, манипуляций, преобразований и пр. «действий» над компонентами и понятием в целом. Во-вторых, как проблема построения инструментальных средств, соответствующих выбранной интерпретации концептуальных представлений. В этом плане выработка методических «ориентиров», способствующих пониманию процессов «интеллектуализации» строений, несомненно, начинается с суждений, определяющих в известной мере исходную методологическую позицию по этим вопросам.

Выразительная сущность понятия «интеллектуальности строения».

Процесс «интеллектуализации» строений связан с разнообразными отношениями между человеком и архитектурно-строительным объектом непосредственно или при участии среды. Человек ваяет сообразно возможностям своего уровня цивилизации, широты своего мировоззрения, глубины духовного совершенствования и, несомненно, выполняя некий реальный или потенциально реализуемый социальный заказ.

Проекты последних десятилетий показывают высокие требования, предъявляемые к архитектурно-строительным объектам. Человек требует, чтобы его творения исполняли свои функции в соответствии с обстоятельствами, в которых они находятся, чтобы они воспринимались как объекты с целесообразным поведением. Здание можно считать интеллектуальным, если удается достичь разумного выполнения им своих функций по обеспечению условий жизни и разумного представления различных услуг. Более того, человек стремится к тому, чтобы проектируемые строения воспринимались как объекты, подобные ему самому в их отношениях между ними (человеком и архитектурно-строительным объектом) и подобные ему в его отношениях с окружающей средой.

Эта потребность и стремление проектировщиков получили социальный отклик. В различных сферах жизненных интересов, включая оборонную и космическую отрасли, проявляются признаки массовой потребности в строениях, функционирующих сообразно обстоятельствам или разумному исполнению своих функций. Есть основания полагать, что, во-первых, при любой детализации представлений об интеллектуальности строения именно эти положения, вероятнее всего, будет обуславливать всю содержательность этого понятия, и, во-вторых, можно ожидать развития жилища (как помещения и его технического оснащения) в направлении от {«жилище-раб» и «жилище-робот»} до {«жилище-партнёр» и «жилище- организм среды обитания»}.

Роль технических средств. Предварительные оценки указывают о возможностях на сегодняшний момент нескольких направлений по автоматизации и обеспечению зданий определенной комфортностью: а) за счет технических средств автоматики; б) посредством удачного сочетания средств автоматики и архитектурно-строительных конструкций; в) на базе архитектурно-строительных «модулей» с вмонтированными в них средствами автоматики и, наконец; г) посредством удачного сочетания средств автоматики, архитектурно-строительных «модулей» и природных компонент окружающей среды.

В связи с этим можно говорить о том, что информационно-технические средства и системы (ИТС) занимают в IBS весомое положение. Они предопределяют уровень и комфортности, и автоматизации строения, и реализацию форм взаимодействия. При этом реальны следующие положения:

- исходя из того, что архитектурно-строительная часть (по самой своей су-ти-«жилище») является базой любого здания - его «скелетом» (структурой) и его обязательной «оболочкой», нельзя исключать того, что свойства интеллектуальности не обуславливаются ролью самой оболочки во взаимодействии с локально организованной («вокруг и внутри» её) внешней средой. ИТС не могут быть независимыми от архитектурно-строительной базы - их свойства не могут не определяться функциями зданий и строений, их качество функционирования также не может быть не обусловлено теми возможностями, которые предоставляет им эта «оболочка»;

- при любой трансформаций духовных или технократических представлений о жилище оно не перестанет быть естественным укрытием и местом активного развития человека. Здания прежде всего являются носителями всевозможных технологий жизнедеятельности человека. Информационно-технические средства не могут быть независимыми от свойств, структурных особенностей и целевых назначений процессов жизнедеятельности человека;

- информационно-технические средства зданий так или иначе формируются из элементов и устройств автоматики, воплощая и реализуя информационные технологии (ИТ), характерные человеко-машинным комплексам, в частности, автоматизированным системам управления, в которых структурам взаимодействия с локально-организованной организационно-технической средой придаётся немало важное значение. В связи с этим, нет оснований не считать информационно-технические средства IBS не только носителями процессов целенаправленного управления и организаторами процессов целесообразного функционирования и исполнения своих функций зданиями и сооружениями, но и носителями информационных технологий взаимодействия с соответствующей ло-калъно-организованной средой обитания.

Функциональная обусловленность. Традиционное проектирование зданий и сооружений основывается, в большей степени, на светском восприятии и представлениях о функциях архитектурно-строительных объектов: образовательная функция, культурно-просветительная, торговая, производственная и * т.д. При таком восприятии естественно специфика как целевое предназначение здания выступает на первый план, поскольку, в общем, цель определяет и структуру и средства. Это не может не привести к ограничению потребностей человека в комфортных условиях и навряд ли способствует ориентации проекта на получение человеком услуг, обеспечивающих реальные ощущения комфортного состояния, выраженные, например, определёнными процессами авто® матизации.

В новой идее IBS о развитии жилища и строения, в целом, по-видимому, впервые на первый план выходит не столько социальная специфика здания, сколько существо технологии жизнедеятельности (ТЖ), которая должна или осуществляется в реальности в конкретном помещении (строении). Если реализована конкретная ТЖ, то создан требуемый архитектурно-строительный объект. Технология представляется набором функций и порядком (тактикой) их исполнения (или использования). Появляется возможность обсудить новый взгляд на функции строительного объекта и расширить представления о строении в целом: перейти от строения как единой совокупности архитектурно-строительных компонент (включая инженерное оборудование) к строению как л всему тому, что обеспечивает реализацию выбранного набора функций.

Архитектурные объекты должны отрабатывать функции, интерпретируемые как технический разум, некоторый вид энергии, стимулирующий образование новых функций, создание новых форм, более удобных и более жизнеспособных. При этом жизнеспособность новых функций и форм непременно должна иметь созидательный характер в отношении биосферы. В связи с этим, по-видимому, прогрессивнее понимать здания и сооружения не только как то, что обеспечивает реализацию выбранного набора функций, но и как всё то, что делает строение неким кибернетическим объектом, в состав которого входит локально-организованная («ближайшая» к нему, непосредственно «соприкасающаяся» с ним) среда обитания.

Самодостаточность строения. Целесообразное поведение как функционирование сообразно с априорно установленной целью или априорно известными закономерностями изменения целевых показателей невозможно без самодостаточности строения, то есть без «неограниченного» ресурса, поскольку всякое ограничение принципиально переводит «формальную целесообразность» в «искусство возможного».

Реально «неограниченность» может означать: а) наличие «достаточного количества» чего-либо при отсутствии зависимости от иных объектов или субъектов в определенный промежуток времени (свойство автономности); б) наличие знаний об источниках пополнения потребностей при возникающей необходимости и умение поддерживать «достаточное количество»; в) знание и умение восполнить востребованное из биосферы. Поэтому самодостаточность строения вполне можно определить как его способность к воспроизводству необходимых компонент для обеспечения возможности реализации целесообразного поведения или разумного исполнения им (строением) своих функций. С системных позиций ресурс представляется традиционными компонентами вещества, энергии и организация (ВЭО). Поэтому «воспроизводство» вполне можно отнести именно к ВЭО-составляющим ресурса.

Воспроизводство вещества. Состав функций строения не может быть полноценным, если в нём отсутствует то, что обеспечивает в широком смысле возможности воспроизводства растительного белка (растений), животного белка (птиц и животных) и «интеллектуального белка», то есть человека. В ракурсе этой идеи акад. В. П. Шарупича (2002, ФГУП Гипронисельпром, г, Орёл) отдельное строение представляется городом или регионом в миниатюре, космической, подземной или подводной станцией, обладающей высокой автономностью функционирования и, по всей видимости, высокой живучестью. Ныне эта идея достойно продолжает мысль великого Ле Корбюзье в его проекте «Жилище-машина» (1923).

Воспроизводство энергии. В настоящий период для строительного дела особую значимость имеют вопросы энергообеспечения. Несмотря на масштабные и порой достаточно удачные решения и идеи использования не возобновляемых (нефть, уголь, газ) и возобновляемых (энергия солнца, ветра, приливов и отливов, геотермальная, биомассы, биотектоническая) естественных источников энергии (акад. РААСН В.А. Ильичев, 2003; акад РААСН H.A. Сапрыкина, 2003), вероятно, надо признать, что они не могут гарантировать самодостаточность строения, обеспечивая его автономность функционирования и способность к воспроизводству по причинам низких КПД или ненадёжности процессов энергообеспечения. По аналогии с живыми организмами, в которых каждая клетка, взаимодействуя со средой обитания, способна к естественной генерации энергии для своего функционирования, можно наметить два перспективных направлениях энергообеспечения.

Первое связано с проектами великого Николы Тесла (30-е годы двадцатого века), воплощающими принципы резонансной электротехники. Результаты разработок генераторов (проф. A.B. Чернетский, 1989; инженер A.A. Мельниченко, 2000) указывают на возможность достижения величин КПД, существенно превышающих традиционные показатели. Проектирование подобных генераторов, скажем, для каждого микрорайона, каждого квартала, каждого строения и каждой «квартиры» может не только существенно упростить проблему энергоресурса, но и открыть новые перспективы в деле проектирования инженерного оборудования, зданий и сооружений.

Второе, обсуждаемое сегодня в научных кругах, направление связано с риском применения ядерных реакторов, опасность использования которых обусловлена проблемой радиоактивного заражения. Последние попытки в решении этой проблемы отмечены в конце 2002 года. Во ВНИИ атомного машиностроения (г. Москва) под рук. проф. И. Н. Острецова закончили серию экспериментов, предваряющую создание принципиально нового свинцово-висмутова ядерного реактора (генератора), обещающего снять проблему радиоактивного заражения и обеспечить отсутствие самопроизвольной цепной реакции деления атомов.

В связи с отмеченным, возможно и не безосновательно в ближайшие десятилетия ставить задачи создания нового энергоисточника в виде номенклатуры исполнений резонансных электрогенераторов и свинцово-висмутовых ядерных реакторов целевым назначением для строительной отрасли.

Воспроизводство» организации. Важная роль в функционировании архитектурно строительного объекта играют возможности создания и поддерживания адекватной организации объекта (строения) в условиях меняющейся среды обитания. Здесь выделяется принципиальный момент органичного сочетания процессов сохранения структуры объекта для функционирования сообразно с исходной поставленной целью и процессов адаптации строения к изменяющимся условиям внешней среды.

Сохранение структуры объекта для функционирования сообразно с исходной поставленной целью означает наличие таких элементов и отношений (внутренних замкнутых контуров обмена воздействиями) в объекте, которые принципиально не могут быть регулируемы или управляемы из вне. Это означает, что ни какая коммуникация с внешним миром не может и не должна приводить к изменениям условий и законов функционирования этих элементов (и отношений). Это одинаково относится к воздушным, тепловым, гидро, электронным и др. потокам, поступающим из среды: микрорайона, города, более крупных глобальных и региональных инфраструктур (подобных информационным сетям Интернет или ГАС-выборы). Нельзя, например, эффективно регулировать климат или давление в помещении, если оно не имеет требуемого уровня изоляции от других помещений или внешней среды.

Адаптация строения к изменяющимся условиям внешней среды может выражаться: изменением внутренней планировки, изменением внутреннего энергетического баланса между различными источниками энергопотребления, переходом на автономные источники тепло- и водоснабжения, изменением состава поступающего в помещение воздуха, изменением состава и объёма технических средств физической и психологической поддержки человека и т.д. Невозможно априорно зафиксировать все возможные изменения среды и тем самым проектно обеспечить реализацию превентивных мер реагирования IBS на внешние аномалии.

Необходима такая организация среды для конкретного здания или сооружения, коммуникация с которой и создаст обстановку эффективного функционирования строения. Естественным выводом такого понимания является заключение о том, что не может быть интеллектуального строения вне его интеллектуальной среды (d-r Н Hashimoto, 2001; d-r J. Wakeling, d-r P. Bak, 2001). Возможны разные тактики организации такой среды. Например, «зонированные» интеллектуальные среды (проф. В.О. Чулков., 2003, ЦНИИОМТП, г. Москва): более охватывающая среда обладает меньшими «интеллектуальными» способностями, естественно вписываясь в «неинтеллектуальную» инфраструктуру.

Основной результат. Предложенные методологические представления IBS, по существу, намечают концептуальный подход к созданию современных строений, моделируя представления о зданиях и сооружениях новой охватывающей идеей: 1) современные строения как кибернетические объекты с целесообразным поведением в интеллектуальной среде; 2) современные строения как многообразие технических средств по реализации технологий жизнедеятельности, обеспечивающих возможности воспроизводства растительного, животного и интеллектуального белка; 3) современные строения как объекты, обладающие целенаправленной структурной и функциональной независимостью и, наконец, 4) современные строения как партнёры и человека и среды обитания. Л

Практические оценки показывают (Приложения В, Н, П), что подобное моделирование может воплощаться структурой системы управления на основе средств распределенной вычислительной мощности (см. рисунок 8.24).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе проведены исследования, направленные на создание теоретических основ моделирования структур систем управления в условиях изменяющейся структуры объекта управления и окружающей среды.

В результате анализа существующих подходов к моделированию процессов управления в работе обоснован и выбран инфографический подход, который в преломлении к моделированию процессов управления заключается в том, что изначально предполагаются возможности изменения характера поведения, а, следовательно, и исходного представления об управляемом объекте и окружающей его локально-организованной среде. Управление подобными объектами возможно при постоянной трансформации структуры системы управления, названной системой управления с переменной структурой.

Теоретические основы базируются на трёх сформулированных принципах организации переменности структуры: реконфигурации, агрегатирования и презумпции управления. Особенностью указанных принципов является то, что они охватывают и обеспечивают переменность в рамках топологии, отношений и состава частей системы управления.

Теоретические основы включают в себя: а) представление унифицированных компонент контура управления на базе распределенной вычислительной мощности для реализации принципов презумпции управления и агрегатирования по формированию переменной структуры, в котором:

КРВМ:

Система жизнеобеспечения

Энергоресурсы

Управление процессами жизне деятельности в В 0 ч и &

1 а я о

5, н е у о и, о В

АСУ здания к м

СО

Т) л н и о § в 4

X О 4

Сервер здания

Управление ремонтно-наладочными процессами

Управление промышленными процессами

Управление параметрами среды

Предупреждение опасностей

Местная цифровая АТС здания Центральная телефонная сеть

КРВМ- технические структуры обеспечения распределенного управления на основе распределенной вычислительной мощности

Рисунок 8.24 - Модельный пример структуры управления интеллектуальным строением

1) определён состав модельных компонент контура управления;

2) сформирована модель структуры контура управления.

Обоснована возможность технической реализации предложенной модели структуры контура управления созданием:

- аппаратуры распределенной вычислительной мощности в СКБ Александрийского электромеханического завода и СКБ Микроконт, и на её основе систем прямого цифрового управления цехом чугунного литья на Белгородском литейно-машиностроительном заводе и электроприводами шахтных подъемных машин в Днепропетровской Национальной горной академии Украины, 1992-2000 (Приложение А);

- контурных регуляторов РС 16301 и промышленных контроллеров РС 420 во Владимирском ООО «КОНТЭЛ», 2003-2006 (приложение Б);

- проекта по обеспечению безопасности объектов системы высшего профессионального образования, 2006-2007 (Приложение В); б) формальный аппарат синтеза средств переменной логической мощности для реализации принципа реконфигурации по обеспечению переменности структуры системы управления, в котором:

1) выведена унифицированная логическая форма управления структурой формируемых логических функций;

2) предложены структуры логических элементов для реализации схем переменной логической мощности;

3) сформулированы принципы проектирования и предложена структура устройства переменной логической мощности.

Обоснована возможность технической реализации созданными:

- промышленными контроллерами СОВЛА.РСЬ и на их основе линиями ротационного формования УРФ 3200 и УРФ 3300 во Владимирском конструкторском бюро радиоаппаратуры «Кобра», 2000-2006 (Приложение Г);

- программируемыми логическими контроллерами серии РС 365Э во Владимирском ООО «КОНТЭЛ», 2003-2006 (Приложение Б);

- системой управления компьютерными рабочими местами и классами в инфокоммуникационной технологии института повышения квалификации при Московском техническом университете связи и информатики, 2003-2006 (Приложение Д); в) методику лингвистического управления, интегрирующую функциональные возможности управления, для реализации принципа агрегатирования, в которой:

1) показана роль лингвистических моделей и границы целесообразности автоматизации лингвистической компоненты процессов управления;

2) обоснована необходимость использования опыта для автоматизации и предложена организация процессов управления на основе использования текстов опыта, отражающих предысторию управления.

Обоснована возможность программно-технической реализации предложенной методики лингвистического управления созданными информационными технологиями формирования лингвистических моделей:

- для экспертных процедур АСУП в Белгородском ООО «Аудит и Энергосбережение», 1996-2004 (Приложение Ж);

- для моделирования АСУТП в Белгородском ООО «Нефтехим-инжиниринг», 1998-2005 (Приложение К);

- в системе управления производством спиртосодержащих жидкостей на Весёлолопанском спиртовом заводе, 2003-2006 (Приложение Л); г) методику контроля и её инструментальные средства, воплощающие принципы реконфигурации и агрегатирования при организации переменности структуры системы, в которой:

1) обоснована необходимость осуществления контроля законов преобразования технических средств, используемых в структурах систем управления;

2) сформулированы составные части процесса организации контроля и предложены основные положения его реализации.

Обоснована возможность включения структурного контроля:

- в систему моделирования процессов химической технологии в Белгородском ООО «Полисинтез», 2002-2005 (приложение М);

- в систему управления производством спиртосодержащих жидкостей на Весёлолопанском спиртовом заводе, 2003-2006 (Приложение Л);

- в информационные технологии моделирования переустройства строений в интеллектуальные здания с использованием информационной среды в Троицкое (Московской области) ООО НТЦ «Гектор», 2003-2006 (Приложение Н);

- при проведении работ по инженерной диагностике техногенных воздействий при строительном переустройстве стационарной среды жилища в Московском проектно-конструкторском и технологическом институте «Промстрой», 2003-2006 (Приложение П); д) методику интерактивного формирования языковых описаний нелинейных характеристик, построенную на использовании идеи реконфигурации линейной оболочки структуры аппроксимирующей зависимости, идеи агрегатирования структуры аппроксимирующей зависимости базисными функциями и идеи экспертной оценки качества приближения для создания моделей законов преобразования структурных компонент системы управления, в которой:

1) дано математическое обоснование процессам интерактивного формирования языковых описаний нелинейных функций;

2) предложены процедуры интерактивной аппроксимации на базисе экспоненциальных функций и полиномов при интерполировании вперед по производным и узлам;

3) предложены формальные модели для конструирования формул неполиномиальной интерполяции;

4) предложены средства алгоритмической поддержки процессов моделирования нелинейных характеристик.

Методика интерактивной аппроксимации внедрена в научно-исследовательских и проектных работах:

- для формирования языковых описаний нелинейных характеристик электронных приборов при проведении экспериментов по восстановлению сигналов и моделировании процессов приёма-передачи сообщений в Московском ФГУП ЦНИИС, 1997-2004 (Приложение Р);

- при построении аналитических моделей для совершенствования методики мониторинга взаимодействия бетонной перемычки с массивом гидрозакладки и методов диагностики и прогноза напряженного состояния крепи вертикальных шахтных стволов в сложных горно-геологических условиях в Белгородском государственном университете, 2002-2006 (Приложение С);

- при построении аналитических моделей геомеханических задач в ЗАО «Белнедра», 2003-2005 (Приложение Т);

- при исследования вопросов инфографии функциональных систем строительного переустройства в Московском проектно-конструкторском и технологическом институте «Промстрой», 2003-2006 (Приложение П).

На основе проведенного диссертационного исследования и полученных результатов можно сделать вывод о целесообразности использования инфо-графического подхода для моделирования систем управления с переменной структурой.

1. Захаров В.Н. Ульянов С.В. Нечеткие модели интеллектуальных промышленных регуляторов и систем управления. 4.1. Научно-организационные, технико-экономические и прикладные аспекты // Изв. РАН. Техн. кибернетика, 1992.- №5.- С.78-124.

2. Захаров В.Н. Ульянов С.В. Нечеткие модели интеллектуальных промышленных регуляторов и систем управления. 4.II. Эволюция и принципы построения. // Изв. РАН. Техн. Кибернетика, 1993.- №4.- С.112-156.

3. Коломейцева М.Б., Хо Д.Л. Адаптивные системы управления динамическими объектами на базе нечётких регуляторов. М.: Компания «Спутник+», 2002.- 138 с.

4. Макаров И.М., Лохин В.М. Интеллектуальные системы автоматического управления. М.: Физматлит, 2001. - 575 с.

5. Степанов М.Ф. Интеллектуальные самоорганизующиеся системы автоматического управления- триада «теория автоматического управления- информационные технологии- искусственный интеллект»// Инф. технологии, 2001. -№11. -С.24-29.

6. Wu F. Distributed control for interconnected linear parameter-dependent systems^ Распределенное управление взаимосвязанными, зависящими от параметра линейными системами.//1ЕЕ Proc. Contr. Theory and Appl., 2003.-150.-№5. -P.518-527.

7. Bentez-Perez Н., Garca-Nocetti F. Reconfigurable distributed control using smart peripheral elements. = Реконфигурируемое распределенное управление, использующее умные периферийные элементы.//СогЛг.Еп§. Pract, 2003. №9. -Р. 975-988.

8. Добролинская Е.В., Зозуленко М.М., Кольцов И.М., Коновалов А.В. Распределенная САУ физическими устройствами.// Научная сессия МИФИ-2003, Москва, 2003: Сб. науч. тр. -М.: МИФИ, 2003. Т.1.- С.43-44.

9. Емельянов С.В. Системы автоматического управления с переменной структурой. М.: Наука, 1967. - 370 с.

10. Энциклопедия кибернетики. Киев: Гл. ред. Укр. Сов. Энц., 1975. - Т.2. -619 с.

11. Морозов К.Е. Математические модели в кибернетике. М.: Знание, 1968.-48 с.

12. Захаров В.Н., Поспелов Д.А., Хазацкий В.Е. Системы управления: задание, проектирование, реализация. М.: Энергия, 1977. - Изд. 2. - 424 с.

13. Диалоговые системы в АСУ / Под ред. проф. Д.А. Поспелова. М.: Энергоатомиздат, 1983.-208 с.

14. Клыков Ю.И. Ситуационное управление большими системами. М.: Энергия, 1974- 136 с.

15. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М.: Наука, 1986.-288с.

16. Карлин С. Математические методы в теории игр, программировании и экономике. М.: Мир. 1964. - 819 с.

17. Волкова В.Н., Воронков В.А., Денисов А.А. и др. Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи. М.: Сов. Радио, 1983. - 248 с.

18. Автономов В.Н. Создание современной техники. Основы теории и практики. М.: Машиностроение, 1991.- 304 с.

19. Гейл Д. Теория линейных экономических моделей. М.: Мир, 1963. -406 с.

20. Раков В.И., Чулков В.О. Нелинейность инфографического моделирования в управлении интеллектуальными инженерными объектами/ Под ред. проф. В.О. Чулкова. М.: Изд-во «СвР- АРГУС», 2006. - 256 с.

21. Чулков В.О., Чулков Г.О. Системотехника и системология инфографии. М.: Международный Межакадемический Союз, 1999. - 4.1. - 108 с.

22. Пиза Н.Д., Хохлов Н.Н., Кудерметов Р.К. Концепция построения системы моделирования и визуализации динамических объектов.// Тр. Одес. политехи. Ун-та, 2001. №4. - С. 141-143.

23. Ikeuchi Katsushi, Nakazawa Atsushi, Nishino Ко, Sagawa Ryusuke, Oishi Takeshi, Unten Hiroki. Modeling from reality: Creating virtual reality models through observation // Proc. SPIE, 2003. 5013. - С. 117-128.

24. Qiu Xian-yan, Sun Xiao. Применение технологий виртуальной реальности/ J. Zhuzhou Inst. Technol (Китай), 2004. 18. - №2. - С. 12-14.

25. Вайнштейн M.C. Методология многофункциональной автоматизации поэлементно инвариантного проектирования зданий и сооружений: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. - М.: МГСУ, 2005. - 39 с.

26. Системный анализ в экономике и организации производства./ Под общей ред. С.А. Валуева и В.Н. Волковой. JL: Политехника, 1991. - 398 с.

27. Рахмонов Э.К. Этапы анализа конфликтов при реализации крупных международных строительных инвестиционных проектов (КП СИП). Интернет: новости и обозрение. - Серия «Инфография в системотехнике». - 2002. - Вып. З.-С. 14-21.

28. Гуд Г.Х., Макол Р.Э. Системотехника. Введение в проектирование больших систем. М., 1962. - 383 с.

29. Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем. Спб: Моринтех, 2001. - 430 с.

30. Квейд Э. Анализ сложных систем. М.: Сов. радио, 1969. - 519 с.

31. Дедков В.К., Северцев H.A. Основные вопросы эксплуатации сложных систем. М.: Высш. шк., 1976.- 406 с.

32. Александров А.Г. Конструктивная теория управления: концеп-ция.//Аналитическая теория автоматического управления и её приложения: Труды Международной научной конференции, Саратов, 5-9 июня 2000. Саратов: Изд-во СГТУ, 2000. - С.92-97.

33. Подчукаев В.А. Аналитические методы теории автоматического управления. М.: Физматлит, 2002. - 255 с.

34. Глушков В.М. Введение в АСУ. К.: Техшка, 1972. - 310 с.

35. Литовкин Д.В. Автоматизация процесса управления функциональным состоянием органичной системы: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук Волгогр: Гос. тех. ун-т, 2004.-20 с.

36. Салихов З.Г., Арунянц Г.Г., Рутковский А.Л. Системы оптимального управления сложными технологическими объектами. М.: Теплоэнергетик, 2004. - 495 с.

37. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления/ Пер. с англ. М.: Лаб. баз. знаний, 2002. - 831 с.

38. Цыпкин Я.З. Теория линейных импульсных систем. М., 1963.- 468 с

39. Wakeling Joseph., Bäk Per. Intelligent systems in the context of surrounding environment. = Интеллектуальные системы в контексте окружающей среды.// Phys.Rev.E. 2001.- 64.- №5. 4.1. - С. 051920/1-051920/8.

40. Суворов В.В. От искусственного интеллекта к «интеллектуальным объектам». М.: Изд-во МГУ, 2003. - 42 с.

41. Рябов Г.Г., Суворов В.В. «Интеллектуальные объекты» концепция от компьютерных технологий.// Инф. технол. - 2004. - №6. - С.9-16.

42. Френке Л. Теория сигналов. М.: Сов. радио, 1974. - 315 с.

43. Раков, В.И. Моделирование информационно-технических средств интеллектуальных строений: дис. на соик. уч. ст. канд. техн. наук: 05.13.01: защищена 28.10.02: утв. 14.02.03 /Раков Владимир Иванович-Орёл. 2002. 176 с.

44. Константинов И.С., Веригин А.Н., Раков В.И. Лингвистическое прогнозирование в структурах управления. С.-ПБ., 1998. - 165 с.

45. Norman D.A., Ortony A., Russell D.M. Affect and machine design: Lessons for the development of autonomous machines. = Действие и проектирование машин: уроки для разработки автономных машин./ЛВМ Syst. J., 2003.- 42.- №1. -P. 38-44.

46. Roychowdhury Shounak, Pedrycz Witold. A survey of defuzzification strategies.= Обзор стратегий дефазификации./Лгй. J. Intell. Syst. 2001.-16.-№6.-P. 679-695.

47. Dumitrache loan. Intelligent autonomous control. = Интеллектуальное автономное управление.//Ргос. Rom. Acad. Ser.A., 2001. 2. - №1. - P. 49-56.

48. Katie Dusko, Vukobratovic Miomir. Survey of intelligent control techniques for humanoid robots = Обзор методов интеллектуального управления роботами-гуманоидами.// J. Intell. and Rob.Syst., 2003. 37. - №2. - P. 117-141.

49. Peshkin Michael A., Colgate J. Edward, Wannasuphoprasit Witaya, Moore Carl A., Gillespie R. Brent, Akella Prasad. Cobot architecture. = Архитектура кобо-та.//1ЕЕЕ Trans. Rob. and Autom., 2001. 17. - №4. - P. 377-390.

50. Gillespie R. Brent, Colgate J. Edward, Peshkin Michael A. A general framework for cobot control. = Общая структура управления коботом.//1ЕЕЕ Trans. Rob. and Autom., 2001. 17. - №4. - P. 391-401.

51. Tau Francis E.N., Gu Jinxiang. Product modeling for conceptual design support.= Моделирование изделий для поддержки концептуального проектирования.// Comput. bid., 2002. 48. - №2. - P. 143-155.

52. Шестун А.Н. Ситуационное управление в динамической экспертной системе.//Тр. СпбГПУ, 2002. № 487. - С. 8-11,134.

53. Абраменкова И.В. Методы исследования процессов сложной структуры Смоленск, 2001.- 48 с. -Деп. ВИНИТИ от 11 декабря 2001 г. N 2572 В2001.

54. Component and Systems Diagnostics, Prognosis and Health Management, 16-17 April 2001 Orlando, USA.= Диагностика, прогнозирование и управление работоспособностью компонент и систем: сб тр. первой конф. //Proc. SPIE, 2001.-4389.-Р. 1-296.

55. Болычевцев А.Д., Добрыдень В.А., Павленко Ю.Ф., Смолин Ю.А. Информационные оценки качества технического контроля.//Метрология, 2002. -№10.-С. 20-30.

56. Fan Yong-xian, Tan Yong-hong, Dang Xuan-ju. Система управления стекловаренной печью с разделенными контурами// Kongzhi gongcheng = Contr. Eng. China, 2003. 10. - №6. - P. 524-525.

57. He Shijun, Yang Li-gong, Zhang Lu. Разработка и внедрение системы автоматического управления обработкой воды.// Kongzhi gongcheng = Contr. Eng. China, 2004. 11. - № 1. - P. 79-81.

58. Проблемы автоматизации и управления в технических системах: Труды Междунар. Науч.-техн. Конф. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. - 344 с.

59. Поспелов Д.А., Пушкин В.Н. Мышление и автоматы. М.: Сов. радио, 1972,-142с.

60. Разумов О.С. Благодатских В.А. Анализ и синтез систем: теория и практика. М.: Атлас, 2003. - 287 с.

61. Лисицкий Л.А., Яковлева Г.Л. Автоматизированные системы прогнозирования. Саратов: Гос. тех. ун-т, 2003. - 171 с.

62. Мороз-Подворчан И.Г. О некоторых причинах условности прогнозов в сложноорганизованных системах. //Доп. Нац. АН Украши, 2003. С.72-76.

63. Парфёнов И.И. Разработка методологии автоматизированного управления ситуациями в организационно-технических системах: Автореф. дис. на со-иск. уч. степ. докт. техн. наук.-М.: Мое. акад. рынка тр. и инф. технол., 200438 с.

64. Холл А. Опыт методологии для системотехники. -М.: Сов. радио, 1975.448 с.

65. Хасимото Хидеки (Hashimoto Hideki). Тенденции исследования интеллектуализации пространства.// Денки гаккаи ронбунси (Denki gakkai ronbunshi), 2001. 121. - №9. - С.917-922.

66. Труды Третьей Международной конференции по тенденциям в развитии АСУ технологическими процессами. Шеффилд (Великобритания), 1979. -Лондон Нью Йорк, 1979. - 960 с.

67. Американская техника и промышленность / Сб. рекл. материалов фирмы Чилтон Ко. (США). М: В/О Внешторг-реклама СССР, Фирма Чилтон Ко., США, 1979.- Вып. XI: Приборы и системы управления. - 111 с.

68. Раков В.И. О семантике процессов интеграции АСУТП и АСУП.//Пром. АСУ и контроллеры, 2004. №8. - С. 60-65.

69. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. СПб.: Профессия, 2004. - 750 с.

70. Изерман Р. Цифровые системы управления. М.: Мир, 1984. - 541 с.

71. Алгоритмическое, программное и техническое обеспечение гибких производственных систем.// Межвуз. сб. Л.: ЛГУ, 1988. - Вып 7.-216 с.

72. Камитани А. Генеалогия цифровых контроллеров, предназначенных для управления технологическими процессами.// Кэйсо, 1979. Т.22. - № 5. - С. 1319.

73. Уланов Г.М., Алиев Р.А., Кривошеев В.П. Методы разработки интегрированных АСУ промышленными предприятиями. М.: Энергоатомиздат, 1983.320 с.

74. Богуславский Л.Б., Дрожжинов В.И. Основы построения вычислительных сетей для автоматизированных систем. М.: Энергоатомиздат, 1990.- 253 с.

75. Абсатаров Р.А., Кравец О.Я., Поваляев А.Д. Оптимизация организационного управления распределенными системами.//Сист. упр. и инф. технол., 2004. №2. - С.24-28.

76. Гамаонов В.Г. Информация. Информатизация, управление: системный подход. Владикавказ: Изд-во Сев. Осет. науч. центр, 2000. - 182 с.

77. Агеев С.А., Бодров С.А., Бородин С.М., Егоров Ю.П. Направления повышения устойчивости автоматизированных систем управления специального назначения.//Автоматиз. процессов упр., 2003. №2. - С.3-7.

78. Zimmerman Terry, Kambhampati Subbarao. Learning-assisted automated planning: looking back, taking stock, going forward.= Помощь обучения в автоматическом планировании: прошлое, настоящее и будущее.// AI Mag., 2003 24.-№2.-Р. 73-96.

79. Битюков В.К., Базарский О.В., Битюкова В.В., Сидоренко Е.А. Диагностика состояния сложных систем по их динамическим признакам.//Инф. техн. и системы, 2001. №4. - С.27-32.

80. Осокин Ю.А. Интерактивное прогнозирование динамических характеристик //Тр. Сиб. отд. Акад. инж. наук РФ, 2000. №1. - С.77-79.

81. Yu Chuan-qiang, Guo Xiao-song, Zhang An, Yu Xiang-tao. Разработка диагностической системы.// Comput. Meas, and Contr., 2003. 11. - №7. - P.531-552.

82. Глущенко B.B. Системы управления: интеллектуализация поддержки принятия решений. Спб.: Судостроение, 2004. - 321 с.

83. Промышленные АСУ и контроллеры. М.: Научтехлитиздат., 2000 -2005.

84. Потапова Т.Б. Объективные закономерности сложной автоматизации в промышленности.// Промышленные АСУ и контроллеры, 2004. № 2.- С.60-65.

85. Куцевич И.В. Системный интегратор в современном мире систем управления //Мир компьют. автоматиз., 2004. №3. - С. 76-78, 80-84.

86. Ицкович Э.Л. Проблемы интеграции систем автоматизации на предприятиях.// Промышленные АСУ и контроллеры, 2004. № 5. - С.50-55.

87. Ицкович Э.Л. Рациональная последовательность модернизации существующих систем автоматизации производства.// Промышленные АСУ и контроллеры, 2005. № 1. - С. 43-49.

88. Теория и практика построения и функционирования АСУ ТП: Труды Межд. научн. конф. «CONTROL-2003», Москва, 22-24 окт., 2003. М.: МЭИ,2003.-247 с.

89. Сергин М.Ю. Принципы, методы и алгоритмы построения систем управления технологическими процессами со структурной неопределенностью: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Тамбов. Гос.тех.ун-т, Тамбов, 2004. - 33 с.

90. Рогозов Ю.И., Самойленко А.П., Усенко O.A. Стратегии контроля неравновесных объектов.-Таганрог.-110с.-Деп. ВИНИТИ от 12 мая 2004, №793-В2004.

91. Владимиров E.H., Волк Е.Б., Давыдов В.Г., Морозов В.Г., Таткин Л.З., Тяу Чыонг Динь. Интеграция системы автоматического управления рентгено-люминесцентными сепараторами и SCADA-систем.// Автоматиз. в пром-сти,2004,-№9.-С. 19-23.

92. Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления .-М.: Машиностроение, 1996. 446 с.

93. Браун Д., Уайт Д. Повышение производительности миникомпьютер-ных систем благодаря параллельной организации обработки // Электроника, 1979. №14.-С.41-47.

94. Тарасов С.А. Высокопроизводительные вычислительные системы. //Радиоэлектроника в 1981 г. 4.1: Вычислительная техника и программное обеспечение ЭВМ. - С. 1-25.

95. Кузьмин В.Б., Травкин С.И. Теория нечетких множеств в задачах управления и принципах устройства нечетких процессоров: Обзор зарубежной литературы./ А. и Т. 1992. №11,- 46 с.

96. Приборы и системы управления. М.: Изд-во Научтехлитиздат, 20022005.

97. Иванов JI.B. Многопроцессорность основа развития вычислительных средств.//Информационные технологии, 1995 - Нулевой выпуск - С.40-42.

98. Раков В.И. Об одном формальном аспекте проблемы обеспечения безопасности жизнедеятельности. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2004. №4. - С.16-20.

99. Раков В.И. В вопросу об организации языковых структур управления. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2004. №5. - С. 2226.

100. Шидловский C.B. Перестраиваемые структуры в системах автоматического управления технологическими процессами -Автореф. дис. на соиск. уч. степ, к.т.н. Томск: ТГУ СУиРЭ, 2004.- 20 с.

101. Пьявченко Т.А. О выборе модулей управляющего устройства локальных систем управления.// Телекоммуникации, 2004. №7. - С. 17-20.

102. Раков В.И. МикроСАУ: заметка о структурном подходе к проектированию средств управления.// Матер, пятых акад. чт. РААСН / ВГАСА. Воронеж, 1999. - С.363-368.

103. Зотов М.Г. Тема 7. Конструирование управляющих устройств для нелинейных объектов./ЛТриборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2002. №2. - С.26-32.

104. Vargas Larry. Marktvorteile durch Concurrent Engineering.//Prod. Leiterplatt. Und Syst., 2004. 6. - №9. - s. 1420-1424.

105. Раков В.И. О структурном контроле технических средств управления.// Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2005. №. 12. - С. 4047.

106. Крылов С.М. Теория и методы разработки многофункциональных программируемых технологических систем на основе формально- технологического анализа. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. - Самара: СГТУ, 2005.-43 с.

107. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования. М.: Энергия, 1968.- 647 с.

108. Прокимов П.А. Моделирование элементарных звеньев нового элементного базиса аналоговой микроэлектроники.// Электромагнитная совместимость и проектирование электронных средств: Сб. науч. тр. М.: МИЭМ, 2004. -С. 191-196.

109. Морозов В.П. Микросхемные аналоговые вычислительные устройства. М.: Синтег, 2005.- 155 с.

110. Прокимов П.А. Интегрирование и дифференцирование на отладочной плате с ПЛИС. //Технол. приборостр., 2005. №1. - С. 62-69.

111. Лопота В.А., Юревич Е.И. Унифицированные микросистемные меха-тронные модули основа интеллектуальной техники будущего. // Искусственный интеллект 2002: Материалы Межд. науч.-техн. конф. - Таганрог: Изд-во ТРТУ.-Т.2.-С.102-104.

112. Бабичев А.В., Бутковский А.Г. Иерархия структур управления и оптимального управления.// Автомат, и телемех., 2003. №5. - С. 75-82.

113. Макаров И.М. Концептуальные основы организации интеллектуального управления сложными динамическими объектами. //Новые методы управления сложными системами. М.: Наука, 2004. - С.19-31.

114. Криводубский О.А. Декомпозиция целей управления в многоуровневых системах.//Искусств. интеллект, 2004. №1. - С.204-208.

115. Раков В.И., Хилов B.C. О системном характере изменения функций и структур датчиков// Промышленные АСУ и контроллеры, 2004. №12. - С.50-55.

116. Рэй У. Методы управления технологическими процессами. М.: Мир, 1983.-368 с.

117. Namiki Akio, Komuro Takashi, Ishikawa Masatoshi. High-speed sensory-motor fusion based on dynamics matching.// Proc. IEEE, 2002. 90. - №7. - P. 11781187.

118. Чмырь И.А., Акуб С. Хадж. Диалоговый и дедуктивный процессы: возможность совмещения.//Искусств. Интеллект, 2004. №1. - С. 134-142.

119. Арефьев И.Б., Кезлинг Г.Б., Кукор Б.Л. Интегрированные автоматизированные системы управления в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1988.-224 с.

120. Васильев В.М. Управление строительным производством. Л.: Строй-издат, ЛО, 1990.-208 с.

121. Гаврютин Д.Ю. Основные проблемы сопряжения информационно -управляющих систем и комплексов нижнего уровня управления АСУТП // Вопр. атом, науки и техн., 2003. Сер. Ядер, приборостр. - №1. - С.68-73.

122. Раков В.И., Наумов Б.А. Унификация устройств управления специальным технологическим оборудованием // Электротехническая промышленность, 1983.- Сер. Электропривод. Вып. 12. - С.1-3.

123. Раков В.И., Емелин Е.Г., Файнштейн В.Г., Константинов И.С., Ляшен-ко А.И. О возможностях использования систем прямого цифрового управления. Белгород.-14 с. - Деп. ВИНИТИ от 22 августа 1996, N 2710- В96.

124. Деткин Л.П. Микропроцессорные системы управления и регулирования вентильными электроприводами. М.: Информэлектро, 1980.- 112 с.

125. Файнштейн В.Г., Файнштейн Э.Г. Микропроцессорные системы управления тиристорными электроприводами/ Под ред. проф. О.В. Слежанов-ского. М.: Энергоатомиздат, 1986.- 240 с.

126. Раков В.И., Константинов И.С. О семантике процесса управления. -Белгород,- 54 с. Деп. ВИНИТИ от 22 августа 1996, N 2711- В96.

127. Раков В.И., Константинов И.С. О некоторых свойствах цепей автоматического управления. Белгород.- 22 с. - Деп. ВИНИТИ от 22 августа 1996, N 2709-В96.

128. Kanoun Olfa, Tránkler Hans-Rolf. Sensor Technology advances and future trends. = Сенсорные технологии. //IEEE Trans. Instrum. and Meas., 2004. 53. -№6.-С. 1497-1501.

129. Каллер Д., Малдер X. Сенсорный сет.// В мире науки, 2004. №10. -С.37-43.

130. Карабуто А. Сенсорные сети. //Компьютерра, 2004. № 29-30. - С. 5456.

131. Раков В.И., Милевски Е. О системных особенностях проектирования датчиков. // Промышленные АСУ и контроллеры, 2005. №3. - С.43-49.

132. Чувыкин Б.В., Балыкова А.Ю. Грачёв А.Д. Паутина датчиков новая концепция построения ТСО // Проблемы объектовой охраны: Сб. науч.тр. Вып. 4. Пенз. гос. ун-т. - Пенза: ПГУ, 2004. - С. 11-20.

133. Программно-логические контроллеры и программно-технические комплексы отечественного и зарубежного производства//Приборы и средства автоматизации: Каталог. М.: Научтехлитиздат, 2006. - Т. 8 - 260 с.

134. Раков В.И. О реальности построения инженерной методики прогнозирования на основе причинной модели. Белгород,- 72 с. - Деп. ВИНИТИ от 1 апреля 1998 г., N 958-В98.

135. Ракова К.И. Полипредикативное предложение: гипотактические конструкции. М.: Гуманитарный издательский центр Владос, 2003. - 160 с.

136. Раков В.И. О структуре устройств формирования логической мощности при распределенном управлении. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2004. №8. -С. 21-28.

137. Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК. М.-Спб. -Киев, 2005. 15-е изд. - 1344 с.

138. Мальцев П.П., Гарбузов Н.И., Шарапов А.П. ПЛИС микросхемы будущего.// Информационные технологии, 1995. - Нулевой выпуск. - С. 30-34.

139. Информатика / Под редакцией проф. Н.П. Макаровой. М.: Финансы и статистика, 1997. - 768 с.

140. Файоль А. Общее и промышленное управление. Л-М.: Книга, 1924. -230 с.

141. Пушкин В.Н. Оперативное мышление в больших системах. М.-Л.: Энергия, 1965.- 185 с.

142. Батищев Г.С. Разум. // Философ, энцикл. М., 1967.- Т.4.- С.460-462.

143. Спиркин А.Г. Сознание и самосознание. М.,1972,- 301 с.

144. Библер B.C. Мышление как творчество. М.,1975.- 399 с.

145. Леонтьев А.И. Деятельность, сознание, личность. М., 1975. - 303 с.

146. Почепцов Г.Г. Конструктивный анализ структурны предложения. Киев: Вища шк., 1971.- 191 с.

147. Ван Дейк Т.А. Язык. Познание. Коммуникация. М.: Прогресс, 1989.312 с.

148. Степанов Ю.С. Семиотическая структура языка (три функции и три формальных аппарата языка) // Изв. АН СССР, 1973. Сер. Лит. и яз. - Т.32,-Вып. 4.- С. 16-29.

149. Оптнер Ст.Л. Системный анализ при решении деловых и промышленных проблем. М.: Сов. радио, 1969. - 216 с.

150. Янг С. Системное управление организацией. М.: Сов. Радио, 1972. -455 с.

151. Черняк Ю.И. Системный анализ в управлении экономикой. М. : Экономика, 1975.- 191 с.

152. Голубков Е.П. Системный анализ в управлении народным хозяйством. -М: МИНХ, 1975.- 121 с.

153. Клиланд Д., Кинг В. Системный анализ и целевое управление. М.: Сов. Радио, 1979.-279 с.

154. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высш. шк, 1989.-367 с.

155. Энциклопедия кибернетики. Киев: Гл. ред. укр. сов. энц., 1975. - Т.2. -С.356-357.

156. Методологические основы научного познания / Под ред. проф. Попова П.В. -М.: Высш. шк., 1972.- С.255-263.

157. Эшби У.Р. Введение в кибернетику. М.: ИЛ, 1959. - 432 с.

158. Математика и кибернетика в экономике: Словарь-справочник. М.: Экономика, 1975. - 700 с.

159. Исследования по общей теории систем. М.: Прогресс, 1969. - 520 с.

160. Большая Советская Энциклопедия. М.: СЭ, 1973. - Т.12. - 623 с.

161. Основы автоматического управления / Под ред. Пугачева B.C. М.: Наука, 1968.-435 с.

162. Адаптивные автоматические системы / Под ред. Медведева Г.А. М., 1972.-200 с.

163. Спиди К., Браун Р., Гудвин Дж. Теория управления. M.: Мир, 1973.278 с.

164. Р. Паллю де ла Барьер. Курс теории автоматического управления. М.: Машиностроение, 1973.- 280 с.

165. Медич Дж. Статистически оптимальные линейные оценки и управление. М.: Энергия, 1973.- 368 с.

166. Честнат Г. Техника больших систем. Средства системотехники. М.: Энергия, 1969.- 656с.

167. Лэсдон Л.С. Оптимизация больших систем. М.: Наука, 1975.-432с.

168. Саркисян С.А., Ахундов В.М., Минаев Э.С. Большие технические системы. М.: Наука, 1977.-347с.

169. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978.399с.

170. Перепелицын М.Л. Философский камень. М.: Агенство правовой культуры и социальной помощи, 1990.- 207 с.

171. Сахаров Б.Л. Открытие третьего глаза. Метод и практика. Кировоград: Районная типография Кировоградского областного управления по печати, 1992.- 76 с.

172. Дьяченко Г. М. Область таинственного. -М.: Планета, 1992.- 766 с.

173. Моделирование психической деятельности /Барашков A.A. и др. -М.: Мысль, 1969.-240 с.

174. Энциклопедия кибернетики. Киев: Гл. ред. укр. сов. энц., 1975. - Т.2. -С. 31, 42.

175. Ульянов C.B. Нечеткие модели интеллектуальных промышленных систем управления. // Изв. АН СССР. Техн. Кибернетика, 1991. №3.- С.92-120.

176. Попов Э.В. Особенности разработки и использования экспертных систем. //Справочник: Искусственный интеллект. Кн.1: Системы общения и экспертные системы. М., 1990.- 261 с.

177. Искусственный интеллект: программные и аппаратные средства: Справочник. Кн.З / Захаров В.Н., Хорошевский В.Ф. (ред.) М.: Радио и связь, 1990.-370 с.

178. Алиев P.A., Абдикеев Н.М., Шахназаров М.М. Производственные системы с искусственным интеллектом. М.: Радио и связь, 1990.-264 с.

179. Ерёменко Ю.И. Об использовании динамической экспертной системы в решении задач автоматизированного управления шахтными печами цеха металлизации// Приборы и системы, 2004. №4. - С. 1-6.

180. Ерёменко Ю.И. Схема интеллектуального управления металлургическими процессами на основе контроллера с нейросетевой самонастройкой // Приборы и системы, 2004. №5. - С. 1-3.

181. Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП). Материалы международной научно-технической конференции: 11-12 мая 2004 г. Орёл: ОрёлГТУ, 2004. - Том 1- том 5.

182. Батищев Г.С. Деятельностная сущность человека как философский принцип. // Проблема человека в современной философии. -1969.- С. 73-144.

183. Воронович Б.А. Философский анализ структуры практики. М., 1972.277 с.

184. Горский Д.П., Смирнов С.Н. Актуальные проблемы диалектико материалистического учения о практике и познании // Практика и познание, 1973.-С. 4-21.

185. Каган М.С. Человеческая деятельность. М.,1974.- 328 с.

186. Уилсон А., Уилсон М. Информация, вычислительные машины и проектирование систем. -М.: Мир, 1968.- 408 с.

187. Диксон Д. Проектирование систем: изобретательство, анализ и принятие решений. -М.: Мир, 1969.- 440 с.

188. Хилл П. Наука и искусство проектирования. М.: Мир, 1973. - 262 с.

189. Волкова В.Н., Темников Ф.Е. Методы формализованного представления (отображения) систем. М.: ИПКИР, 1974. - 114 с.

190. Ивахненко А.Г. Индуктивный метод самоорганизации моделей сложных систем. Киев: Наукова думка, 1982. - 296 с.

191. Антомонов Ю.Г., Харламов В.И. Кибернетика и жизнь. М.: Сов. радио, 1967.- 117 с.

192. Яценко А.И. Целеполагание и идеалы.-К.: Наукова Думка, 1977.-275 с.

193. Раков В.И. О расширении возможностей динамического триггера// Элементы радиоэлектронных устройств и их исследование с применением вычислительной техники: Труды МЭИ. М.: МЭИ, 1974.- Вып. 190. - С. 71-79.

194. Раков В.И., Чудный А.Ю. Об актуальности исследования вопросов моделирования нелинейных характеристик средств управления в АСУТП.// Вестник компьютерных технологий, 2004. №3. - С. 30-32.

195. Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Высш. шк., 1989. - 264 с.

196. Чулков В.О. Системотехника проектирования и организации переустройства городских территорий М.: Международный Межакадемический Союз, 1999.- 103 с.

197. Скурихин В.И. Системотехника. //Энциклопедия кибернетики. Киев: Гл. ред. укр. сов. энц., 1975. - Т. 2. - С. 356-359.

198. Раков В.И. О системном характере потребности моделирования нели-нейностей. // Известия ОрёлГТУ. Орёл: ОрёлГТУ, 2006. - Серия: «Естественные науки». - № 9-10. - С. 21-30.

199. Ахиезер Н.И. Лекции по теории аппроксимации. М.: Наука, 1965. - 2-е изд. - 408 с.

200. Тихомиров В.М. Некоторые вопросы теории приближений. М.: МГУ. 1976.-304 с.

201. Хемминг P.B. Численные методы для научных работников и инжене ров: Пер. с англ. /Под ред. P.C. Гутера. М.: Наука, 1972. - 2-е изд. - 400 с.

202. Микеладзе Ш.Е. Численные методы математического анализа. М. ГИТТЛ, 1953.-528 с.

203. Ремез Е.Я. Основы численных методов чебышевского приближения. -К.: Наукова думка, 1969. 260 с.

204. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей. / Под ред. Вапника В.Н. М.: Наука, 1984. - 815 с.

205. Гончаров В.Л. Теория интерполирования и приближения функций. -М.: Гос. изд. тех.-теоретич. лит., 1954. 2-е изд. - 328 с.

206. Этерман И.И. Аппроксимативные методы в прикладной математике. -Пенза: Пензенский политехнический институт, 1973. 264 с.

207. Берман Д.Л. Об одном интерполяционном процессе акад. С.Н. Берн-штейна.// Доклады Акад. Наук СССР, 1948. Т.60. - №3. - С. 333-336.

208. Раков В.И. О границах автоматизации процессов моделирования нели-нейностей. // Совр. пробл. строит, материаловедения: Материалы Седьмых академ. чтений РААСН / БелГТАСМ. Белгород, 2001. - 4.2. - С.249-254.

209. Раков В.И. Оценка возможностей традиционной методологии проектирования нелинейностей. // Известия ОрёлГТУ. Орёл:: изд-во Гос. Тех ун-та, 2003. - Серия «Информационные системы». - Вып. 1. - С. 37-43.

210. Раков В.И. О некоторой неадекватности формальных методов приближений и процессов моделирования нелинейностей. // Известия ОрёлГТУ. -Орёл: ОрёлГТУ, 2005. Серия: «Естественные науки». - № 7-8. - С. 8-24.

211. Чебышев П.Л. Полное собрание сочинений. М.: Л.: Изд. АН СССР, 1947. - T.II: Математический анализ. - 520 с.

212. Раков В.И. Интерактивная аппроксимация: концептуальный подход к моделированию сигналов.// Сооружения, конструкции, технологические и строительные материалы XXI века.: Сб. докл. II Межд. науч.-прак. конф. Белгород: БелГТАСМ, 1999. - Ч. 3. С.238 - 242.

213. Раков В.И. Метод нелинейных приближений для интерактивной аппроксимации/Сооружения, конструкции, технологические и строительные материалы XXI века.: Сб. докл. II Межд. науч.-прак. конф. Белгород: Бел-ГТАСМ, 1999. - Ч. 3. - С. 243 - 247.

214. Варакин JI.E. Теория сложных сигналов. М.: Сов. Радио, 1970. - 376 с.

215. Айзинов М.М. Избранные вопросы теории сигналов и теории цепей. -М.: Связь, 1971.-241 с.

216. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986.-512 с.

217. Блехман И.И., Мышкис А.Д., Пановко Я.Г. Прикладная математика: предмет, логика, особенности подходов. Киев: Изд. «Наукова думка», 1976. -272 с.

218. Бакушинский А.Б., Гончарский A.B. Интерактивные методы решения некорректных задач. -М.: Наука, Физмат-лит,1989. 128 с.

219. Алексеев Е.Б., Раков В.И., Фроленкова H.H., Щебланов Н.В. К вопросу о приближении вольтамперной характеристики туннельного диода с помощью функции ошибки. Москва. -8'с.- Деп. НИИЭИР 1972, N 3-3088.

220. Самарский А. А. Современная прикладная математика и вычислительный эксперимент // Коммунист, 1983. № 18. - С.32-42.

221. Зельдович Я.Б., Мышкис А.Д. Элементы прикладной математики. М.: Наука, 1967. - 2-е изд. - 648 с.

222. Татищев Б. Логика начал основной космической функции человека. -Белгород: Изд. LTD «Apec», 1998. 80 с.

223. Раков В.И. О сходимости и обобщении метода интерактивной аппроксимации. /Аэродинамика, механика и аэрокосмические технологии (АМАТ-2001): сб. тр. первой всерос. электрон, науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2001.-4.2.-С. 79-88.

224. Зельдович Я.Б. Высшая математика для начинающих и её приложения к физике. М.: Наука, 1965. - 3-е изд. - 576 с.

225. Котельников В.А. О пропускной способности «эфира» и «проволоки».// Материалы к Первому всесоюзному съезду по вопросам реконструкции дела связи. -М., 1933.- 113-118.

226. Константинов А.Б. ЭВМ в роли теоретика: символьные выкладки и принципы искусственного интеллекта в теоретической физике. //Эксперимент на дисплее: Первые шаги вычислительной физики. М.: Наука, 1989. - С. 6-44.

227. Дьяконов В.П. Mathcad 8/2000: Специальный справочник СПб: Питер, 2001.-592 с.

228. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB. Специальный справочник. Спб.: Питер, 2001. - 592 с.

229. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB. Спб.: Питер, 2001.-432 с.

230. Инструментальная система поддержки вычислительного эксперимента. /ОлейникА.Г., Смагин A.B. Фридман А.Я., Фридман О.В.// Программные продукты и системы, 1999. №2. - С.7-13.

231. Хургин Я.И., Яковлев В.П. Финитные функции в физике и оптике. -М.: Сов. Радио, 1971.-314 с.

232. Трахтман A.M. Введение в обобщенную спектральную теорию сигналов. М.: Сов. радио, 1972.- 256 с.

233. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов М.- Минск: ПИТЕР, 2003.-604 с.

234. Раков В.И. Базовые формулы приближения с производными при моделировании сигналов. // Совр. пробл. строит, материаловед.: Матер, пятых акад. чт. РААСН/Воронеж. ВГАСА. Воронеж, 1999. - С.357-362.

235. Раков В.И. Вывод интерполяционной формулы для полиномиальных моделей имитации нелинейностей. // Известия Орловского государственного технического университета. Орёл: ОрёлГТУ, 2003. - Серия: Естественные науки. - №3-4. - С. 2-20.

236. Алгоритмы /Под ред. М. И. Агеева. М.: ВЦ АН СССР, 1966. - Вып. 3. -№51-100.- 165 с.

237. Гладкий А.В. Алгебра множеств. //Энциклопедия кибернетики. Киев: гл. ред. Укр.Сов.энц., 1975. - Том 1. - С. 77-80.

238. Калужнин JI.A. Операторы линейные.// Энциклопедия кибернетики. -Киев: гл. ред. Укр.Сов.энц., 1975. Том 2. - С. 118-119.

239. Rozka К. N-dimensional Interrupt Handler Replaces Priority Encoder //Comput. Des., 1981. V.20. - №2. - P. 126-134.

240. Ломакин В. Обзор современных высокопроизводительных микропроцессоров класса «система на кристалле»//СШР NEWS, 2004. №10. - с.28-31.

241. Устройство контроллер распределенной вычислительной мощности: УКРВМ ТУ 16-656.088-85.

242. Контроллер распределенной вычислительной модности КРВМ-2: ТУ 11-90.

243. Средства и системы автоматизации, диспетчеризации: Каталог продукции. Владимир: ООО «Контэл», 2007. - 23 с.262 www.picmg.org.

244. Scott Mueller. Upgrading and Repairing PCS. Indiana: Que Corp., 2002. -14th Edition. - 1632 p.

245. Раков В.И. К вопросу об исходных методологических представлениях интеллектуального строения// Известия Высших учебных заведений, 2006. -Строительство. № 3-4. - С.124-129.

246. В соответствии с планом научно-исследовательских работ НИИТяжмаш ПО Новокраматорского машиностроительного завода в Национальном горном университете (НГУ) выполнены работы по применению систем прямого цифрового управления приводами подъёмников.

247. Разработанные алгоритмы управления реализованы на физической модели привода постоянного тока, созданного в творческом содружестве кафедры электропривода НГУ и специального конструкторского бюро Александрийского электромеханического завода.

248. Аппаратура распределенной вычислительной мощности и формальный аппарат синтеза позволяет создавать унифицированные высокопроизводительные микропроцессорные устройства управления электроприводами.

249. Проректор по научной работе д.т.н., профессордоцент кафедры электротехники и метрологии, к.т.н1. В.С. Хилов

250. ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮф РАЗРАБОТКА И ПРОИЗВОДСТВО СРЕДСТВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ600009, г. Владимир, ул.Усти-на Лабе, д.37 тел./факс.(0922) 43-03-79,43-05-23 e-mail: konte1@vtsnet.ru www.kontel.ru

251. Методики рекомендованы к использованию при проведении НИОКР по проектированию средств автоматизации, контроля и диагностики, а также систем управления технологическим оборудованием.1. О «Контэл»1. Туляков B.C.

252. Исполнитель Гл.конструктор Гаранов А.Д.