автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Информационные технологии синтеза автоматизированных систем управления энергоактивными объектами

Державний комитет зв'язку та шформатизацй УкраТни Иацюнальна академ1я наук УкраТни Державний науково-дослщпий ¡нститут шформацшноТ шфраструктури

На правах рукопнсу

1НФОРМАЦ1ЙН1 ТЕХНОЛОГИ СИНТЕЗУ АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ УПРАВЛГННЯ ЕНЕРГОАКТИВНИМИ ОБ'СКТАМИ

05.13.06 — Автоматизован/ система управлшия та прогресивт тформацтт технологи

Автореферат

дисертаци на здобуття наукового ступени доктора техтчних наук

Льв1в — 2004

Дисертащею е рукопис

Робота виконана в Державному науково-дослщюму шституп ¡нформацшноТ шфраструктури Державного коиптету зв'язку та шформатизацп i НацюнальноГ академп наук УкраТни, м. Льв1в

Науковий консультант:

доктор техшчних наук, старший науковий сшвробппик, CiKopa Любомир Степанович, Державний науково-дослщний ¡нститут шформащйно'1 шфраструктури м.Льв1в, провщний науковий сшвробштк

Офщшш опоненти:

доктор техшчних наук, професор, заслужений д1яч науки i технжи Укра'ши, Кожем'яко Володимир Прокопович, Вшницький нацюнальний техшчний университет, зав!дувач кафедри лазерно! та оптоелектронноТ техшки

доктор техшчних наук, професор, Корост1ль Юрш Мирославович,

1нститут проблем моделговання в енергетищ HAH Укра'ши, завщувач вщдшу

доктор техшчних наук, професор, Тимченко Олександр Володимирович,

Нацюнальний ушверситет "Льв1вська пол1техшка", професор кафедри телекомушкацш

Провщна установа:

Одеський нацюнальний полггехшчний ушверситет МЫсгерства ocBira i науки Укра'ши, кафедра автоматизаци тепло енергетич них npoyeciB

Захист в¡дбудеться "08" червня 2004р. о 13 годиш на засщанш спешатзовашл вчено'1 ради Д35.813.01 в Державному науково-дослщному шституп ¡нформацшноТ шфраструктури Державного комтгету зв'язку та шформатизацп i Нацюнально! академи наук Укршни (79601, JIbbib, МСП, вул. Тролейбусна, 11).

3 дисертащею можна ознайомитися у бШлютец] Державного НД1 шформацшноТ шфраструктури (Львш, вул. Тролейбусна, 11). Автореферат розюланий " 07 " травня 2004р.

Вчений секретар спещсийзованоi вченоЧ ради, доктор техшчних наук

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальшсть проблем». Сучасш система автоматичного керування, як правило, забезпечують ефективнс функщонування техшчних комплскав, що широко використовують р13тн види енергетичних та матер!алышх ресурсе, як! динамично взаемодшть в елементах структури, е ноыями виомостси, спричинюючи, водночас, збурення технолопчпого процесу. Разом ¡з зовшшшми впливами так! збурення зумовлюють стохастичт змши параметр1'в процесу, е джерелами завад та пти'в для шформацшно-вим1рювальних систем, а це суттево ускладнюе процес спостереження об'екта, знижус ефективнють функщонування автоматизованих систем управлшня технолопчними процесами (АСУ ТП) 1 може привести до аваршних ситуацш.

Особливо актуальною стае така проблема, якщо у виробничих структурах функцюнують х1м1чн1 реактори, енергоге перу куп або бютехнолопчш установки, тобто, енергоактивш об'екти (ЕАО), де в процес! енерго-масообм1ну формуються нош' властивосп продукшУ. Це шдбувасться, як правило, пщ час переб!гу термодпнам1чних процеав таких як, плавления, випаровування, субл1маци, конденсаци, реакций окисления, вщновлення, для яких характерним е високотемпературне агресивне середовище та дннам1чш змши, розподшених у простор! структури об'екта, параметр!в потоюв матер1альних ! енергетичних ресурсов. У даному випадку енерго-масообмш е розподшеним за способом оргашзацп, в!дбуваеться при безпосереднш взаемодп м!ж його складовими та п!д впливом зовн!шнього середовшца. В р!зних фазах цей процес може бути як екзотерм!чним, так ! ендотерм1'чним, а нер!дко так! явища в!дбуваються одночасно, чим зумовлюють р1зю динам!чн! зм!ни поток!в ресуршв на меж! розд!лу агретатних сташв, з елементами стохастичност! параметр!в.

Узагальпення концепцн Л.Шана, П.А.1онк!на про електромагштш потоки енергн на об'екти з енергетичними неретвореннями неоднаково!" ф!зично"1 прпроди дае п!дстави об'еднати Тх в од™ клас енергоактивних. 1ншою вагомою обставиною для видиюння такого класу е той факт, що без нормованого енергетичного впливу переб!г технолог!чнпх процес!в у ЕЛО е неефективиим або неможливим взагал!. Разом з тим, суттевою стороною активност! об'екпв автоматичного управлшпя необхщно вважати присутн!сть активно!" цшеспрямованоТ повед!нки. Головним сенсом функщонування актнвно'1 систем» повинна бути властив!сть формування Д1Й, на основ! прогнозу можливих ситуацш, скерованих на досягнення мети.

Вщом1 результата анал!зу I синтезу АСУ ТП наукових шкш О.Г. 1вахненка Овдуктивний метод самооргашзаци складних систем, теорш прийняття рйдень в умовах невизначеност!), В.М.Кунцевича (синтез оптимальних ! адаптивних систем, робастна ст!йк!сть систем), Е.Г.Петрова (методи багатокритер!ально1 отзтщаци, модел! багатофакторного ощшовання), Ю.К.Тодорцева (моделювання режим!в ! координац!йне управл!ння енергоблоками), використання яких е перспективним для

автоматизацп. Але реальш можливосп скористатися ними обмежеш через вiдcyтнicть единого системного шдходу до виршення проблеми в цшому. Ускладнюсться ситуашя також \ через нечгсюсть 1 неповноту даних про динамку об'екта, наявшсть граничних умов рЬного роду на потоки енергетичних та матер^альних ресурЫв, шформащйну неоднозначтсть щентлфкацн взаемозв'язшв 1 взаем оди м1ж елементами виробничоГ системи. А без врахування специфки взаемода енергетичних 1 матер1альних погоюв у ЕАО АСУ ТП не розв'язують проблеми гарантованого функцюнування виробничих комплекав {безавар ¡Иного управлшия режимами.

Все це дае шдстави вважати, що розроблеиня з використанням нового шдходу, який базуеться на концепцп енергоактивносп об'екта 1 може стати основою застосування ¡нформащйних технологий, метод1в 1 стратспй синтезу систем управлшия ЕАО, е гостро актуальною науково-техшчною проблемою, виршення яко! сприятиме шдвищеншо ефективносп виробництва та якост! продукци, знизить ризик випикнення техногенних кризових або аварпших ситуащн.

На цш основ1 сформульовано важливу науково-прикладну проблему в галуз! автоматизованих систем управлшия — розроблеиня концептуальних засад 1 науково обгрунтованих метод1в та ¡нформащйних технологш синтезу автоматизованих систем управл1ння енергоактившши об'ектами та засоб1'в Ух алгоритшчного 1 апаратного забезпечення.

Зв'язок робот» з науковимн програмами, планами, темами.

Результата, включеш в дисертацйо, отримано при виконанш держбюджетних тем та контракт!в Державного НД1 шформацшно! шфраструктури: "1нформацшний вщеоскоп — високоефективна система воображения зображень реального свггу р1зномаштноТ ф1зично'1 природи" та "Базов! компонента образного комп'ютера для швидкого адаптивного анал1зу, розшзнавання, компреси, арх1вацп та пошуку аудювщео-¡нформаци" (контракта ЖЖ-2001-21 та №ОК-2001-32 ДН'ГП "Образний комп'ютер", Постанова КМУ вщ 08.11.2000, № 1562, 2001р.) -розроблено шформацшш технологи вщображення стану об'екта в умовах апр1орно'1 невизначеност1 параметр1в та елемештв його структури; „Фундаментальш основи синтезу багатовтирних нейромереж на баз1 ушверсальних нейронних елеменпв та нейротщбних систем" (контракт №Ф7/383-2001 з Мшосвтг та науки Укра'ши; 2001р.) - удосконалено методи застосування нейромережевих технологш у процедурах синтезу шформацшно-вишрювальних систем; „Створення ¡нформащйно-анаштично'1 системи комплексного розвитку захщного реп'ону Украши як одного з вар1ант!в типово1 системи територ1ально-адмшютративного управлшия" (контракт №202-181/4-00 з Державним комгеетом зв'язку та ¡нформатизащ1 Укра'пш; 2000р.) - обгрунтовано лопко-матсматичш алгоритми моделювання траекторш повед1нки систем; "Розробка шформацшних технологш для вщбору, обробки та представления ¡нформаци економ1чного, сощально-полггичного та еколого-природничого призначення з метою моделювання, прогнозування 1 прийняття ршень" (г/д

№ 1-7/3-97 вщ 1.07.97 з Нацюнальним агентством з питань ¡нформатизаци при Президентов; УкраГни, 1997-1999р.р.) - розроблено алгоритми робастного оцшювання параметр1в стану. А також в рамках ряду тем, що виконувалися згщно з науково-тематичними планами Льв]'вського державного аграрного уншерситету протягом 1991-2002 роюв.

Мета роботн полягае в розробленш концептуальних засад I науково обгрунтованих методш та ¡нформащйних технологий анал1зу й синтезу АСУ ЕАО в умовах ди збурень \ обмеженост1 ресурси), вклгочаючи алгоритми формування шформацн про стан об'екпв з елементами розмитост! парам етр1в, що полягае у застосуванш новоТ шформацШно-енергетичноТ концепцп активност! об'екта, ¡нтервальних процедур опрацювання даних \ забезпечуе ефективне стшке управлшня видшеним класом об'ектт.

Досягнення мети здшешоеться шляхом:

- обгрунтування шформащйно-енергетичноТ концепцп анализу динампш енергоактивних об'еыпв та щентифжаци 1хньо1 структурноТ оргашзащУ, створення моделей таких об'егав;

- розроблення шформацШних технологш анал!зу конфл1ктних енергоресурсних ситуаций у складних технолопчних структурах за умов ди обмежень на ресурси;

- синтезу стратеги управления ЕАО в умовах апрюрноТ невизначеносп параметр1в Ух структури та режиму;

- розроблення та обгрунтування ал го ритм ¡в робастного оцшювання параметр!» стану з використанням розмитих та ¡нтервальних статистик \ синтез команд управлшня та процедур для ТхньоТ реал!зацп;

- обгрунтування шформацшноУ структури процедур формування щле ор{ентованих рпненъ в умовах обмеженосгп ресурс1в;

- синтезу процедур розв'язання задач автоматичного управлшня енергоактивними об'ектами, ЯК1 забезпечують умови гарантованого безаварийного функщонупання;

- реал1защУ одержаних теоретичних результата при розробленш та вдосконапенш алгоритм1чного 1 апаратного забезиечення АСУ ЕАО, перев!рки ефективносп та стШкосп управл1ння.

Об'ект дослщження — енергоактивш технолопчт системи, яю функцюнують в умовах ди збурень неоднаково'1 ф13ично'1 природи при обмеженнях на ресурси та за конфлжтних ситуащй у процес1 розподшу енергетичних \ матер1альних потоив.

Предмет дослщження — ¡нформацшш технолоп'1 анашу та синтезу структури 1 засоб1в створення систем управлшня енергоактивнгши об'ектами на шдстав1 розвинутоУ дисертантом шформацшно-еиергетичноУ концепцп активное™ об'екта управлшня.

Метод» досладжень. Досл1дження виконано шляхом конструктивного поеднання теоретичних методш ¡з застосуванням математичного та комп'ютерного моделюва1Гня, а також експериментальних випробувань, проведених на стендах 1 дослщних зразках.

При моделюванш енерго-масооблинних процсав використано о крем 1 положения математичноТ ф1зики, для моделювання просторово-часово'Г динамки ЕАО — метода теорк множин 1 математично! лопки, у процедурах синтезу й верифкацп алгоритм1в опрадюванпя даних та класифкащУ ситуацш — о крем! положения теори ймов1рностей, точкового та интервального ощнювання, при формуванш стратегш прийняття ршень, що забезпечують стшке управлшня технолопчними процссами — методи системного анал!зу.

Результата анаттичних доапджень перетрет' експериментально на технолопчних об'ектах скловарноТ промисловост!, при досгидженнях структуру 1 динамки виробничих процеЫв в енергстищ та промисловост!. 31етавлення результата теоретичних 1 експериментальних дослщжень шдтверджус адекватшеть розроблених концепщй, стратепй, алгорпгкп'в, моделей та принцишв синтезу АСУ ЕАО 1 1х апаратно'! реап1защ1.

Наукова новизна результате. В дисертацшнш робой розв'язано нову науково-прикладну проблему — розроблення концептуалыпгх засад 1 науково обгрунтованих метод1в та шформацшних технологи! синтезу систем автоматизоваиого управлшня ЕАО, яш видшено як новий клас, що враховуе '{хн! шформащйно-енергетичш характеристики. При цьому отримано таю нов! науков1 результата:

- сформульовано I обгрунтовано кондепщю енергоактивного керованого об'екта, в якому вщбуваються енерго-масообмшш процеси неоднаковоТ ф!зично1 природи, як1 М1стять елементи як детермшованоТ, так 1 стохастично\' оргашзацп, що дало можлшметь використати сучасш шформашйш технологи для вщображення динамкного стану дос;пджуваних складних систем, до яких входять ЕАО;

- розроблено комплексну структуру ¡ерарх!чноТ системи управлшня складним енергоактивним об'ектом, що обфунтовуе способи вщбору шформацп про стан таких об'ектш 1 синтез алгоригм1в опрацювання даних з використанюш штервальних статистик 1 розмитих множин;

- розроблено нов! ¡нформацшш технологи вщображення стану об'екта або технолопчних ситуацш в умовах апрюрноТ невизначеносп параметр1в та елемеппв структури пщ час функщонування, з використанпям шдикаторш стану, 1 процедур розбиття на класи цшьового простору системи керування, яы реал1зовано в алгоритмах класифкаци та прийняття керуючих ршень (Д1Й) длярозв'язання конфлкта;

- обгрунтовано лопко-математичну структуру алгоритлив моделювання траекторий поведшки систем при дн завад, що вщкрило можливють комплексного застосування метод! в класично\' теор1'1 управлшня, теори прийняття рнлень та шформацШних технологш у процедурах синтезу як локальних, так 1 глобальних систем управлшня;

- розроблено процедури класифкаци ситуацш 1 прийняття ршень на управлшня в умовах дн обмежень на енергетичш та матер!альш ресурси при апрюрнШ невизначеност! параметр1в потоив, як! забезпечили створення

апаратних засобт управлшня енергоактнвними технолопчними об'ектами;

- вперше розроблено методи комплексного синтезу систем керувшшя ЕЛО, для воображения стану цих об'ек-пв застосовано поняття цшьового простору та. штсрвальних статистик, що дало можливють використати як класичш методи, так \ методи сучасно! теори автоматичного управлшня.

Практичне значения отриманих результат1в. Розроблеш ¡нформа-цшш технологи анашзу динамши енергоактивних систем та синтезу структур и 1 стратегш автоматизованого управлшня технолопчними процесами в них, ям характеризуются високотемпературним агресган™ середовтцем з1 стохастичними параметрами, дали можлишсть створити нов1 засоби контролю 1 управлшня та модершзувати ¡снуютп для:

- ефективного управшння енергетичними та матер1альними потоками технолопчних процеав ЕАО;

- забезпечення шформаш'нно'Г сум1сност1 розроблених систем керування та виконавчнх мехашзм1в;

- забезпечення безанаршно'Т роботи потужних ЕЛО в умовах конфлштних ресурсних ситуацш.

Використання моделей об'скт1в та сигналов, що шдображають !'х стан, дае змогу розробити 13 застосуванням шформацшних технолопй достов1рш системи збору та опрацювання технолопчних даних.

Реал1зашя 1 впровадження результата роботи. На основ1 розроблених шформацшних технолопй анал{зу 1 синтезу сю1адних технолопчних систем створено та захшцено патентами Укра'ши: струмозшмальний приступи для динам1чних систем; регульована в1троустановка; впряк, що мютить еиергетичний вузол генерацн електроеперпУ; неповоротна вггроустановка (патента).

Одержан! результата використано:

- ДНД1 шформацшноТ шфраструктури при розробленш: шформацшних технолопй воображения стану об'екта в умовах апрюрноТ невизначеносп параметр!в та елеменпв його структури; комплексноТ структури ¡срарх1чноТ системи управлшня складним ЕАО; алгоритм1в робастного оцшювання параметров стану об'екта; лопко-математичних алгоритмов моделювання траекторш поведшки систем;

- Центром стратепчних дослщжень екобютехшчних систем при розробленш: стратепй робастного управлшня енергоактнвними об'ектами технолопчних систем ¡з стохастичним характером структури та параметров процесу в умовах Тх апрюрноТ невизначеностс; спешал1зованих багато-канальних процесор1в для управлшня потоками матер1алышх ресурав на основ! В1бращйних завантажувач1в; процесор1в управлшня потоками ресурсов на основ] модифжаци П1Д-регулятора; блоюв узгодження П1Д-контролера з нелишним в1брашйним завантажувачем шихти; методоло-пчних основ створення баз даних 1 експертних систем як порадниюв технолога на основ] 1'нтегрованнх комп'ютерних технолопй;

- в ход1 виконання науково-дослщних робгг ¡з створення високоефек-тивних метод1в та техшчних засоб^в управлшня технолопчними процесами

ДАТ КБ "Дшпровське"; при виконанш науково-техшчних програм з дослщження та оштапзацн термо- та слектродинам1чних характеристик ne4i ДСП-1,5 на КВП "Дшпропетровський комбайновий завод", для модертзацп систем управлшня процесом скловаршня у скловарних печах AT "Гостомельський склозавод", ВАТ "Рокитшвський скляний завод", ЗАТ "Костошльський завод скловиробш".

1нформацшш технологи стали теоретичною базою розроблення у Льв1вському державному афарному ушверситсп теоретичних засад сучасних ¡нформащйних технолопй для агропромислового комплексу та оргашзацшно-методичного забезпечення науково-методичннм центром аграрно!' ocbîth дисциплш "Комп'ютери та комп'ютсрш технолог!!'", 'Тнформатика та комп'ютерна технка", "Моделювання технолопчних upouecia", "Авгоматизащя технолопчних nponcciB".

Апробацш результатов дисертацп. Основш науков1 результата i положения дисертацшно'1 робота представлялися, доповщалися та обговорювалися на таких конференщях: М1жн. наук.-практ. конф. "Управлшня енерговикористанням" (Льв1в, 1997); Межд. научн.-техн. конф. "Инженерно-физические проблемы авиационной и космической техники" (Россия, Егорьевск, 1997); Fifth International Conference "Pattern recognition and information processing" (Republic of Belarus, Minsk, 1999); Mîkh. конф. "Автоматика" (Льв1в, 2000); РуИжн. конф. з ¡ндуктивного моделювання (Льв1в, 2002); Межд. радиоэлектронный форум "Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития" (Харьков, 2002); Konferencja naukowo-techniczna "Bezpieczenstwo informacji w systemach komputerowych" (Poland, Bielsko-Biala, 2002); М1жн. конф. "Досвщ розробки та застосування САПР в мкроелектрошщ" - CADSM'2003 (Славсько, 2003); Наук. конф. "Неруйшвний контроль та д1агностика неодноршних об'скпв" (Льв1в, 2003); Sympozjum miçdzynarodowy "Techniczne, ekologiczne, ekonomiczne aspekty energetyki odnawialnej" (Poland, Warszawa, 2001); I Miedzynarodowa konferencja naukowo-techniczna "Problemy recyklingu" (Poland, Rogow, 2001); М1жн. наук.-практ. конф. "НетрадицШш i поновлюваш джерела енергн як альтернативш первинним джерелам енергн в periorn" (Льв1в, 2001); Наук, конф. "Проблеми АПК Украши: стан i перспек1-иви" (Львш, 1996); М1жн. наук.-практ. конф. "Teopia i практика розвитку агропромислового комплексу" (Льв1в, 1999); М1жн. наук.-практ. конф. "Сощально-економ1чш дослщження в перехщний перюд. Регюнальна науково-техшчна полтша: шновацшний розвиток та шформацшний npocTip" (Льв1в, 2000); М1жн. конгрес "Проблеми шформатизацн рекреащйно'1 та туристично!" д1яльносп в Украпп: Перспективи культурного та економ]чного розвитку" (Трускавець, 2000); Межд. конф. "Роль аграрной информации в процессе европейской интеграции" (Киев, 2001); Наук.-метод. сем. "Комп'ютерш технологи в оргашзащйшй, навчальнш та методичнш робот! вищих афарних заклад1в ocbîth" (МиколаТв, 1999); Наук.-метод. сем. "Прикладш комп'ютсрш програми для навчальноУ, методично!" та оргашзацшно!' роботи

у внщих arpapmix навчалыпгх закладах III-IV pieniß акредитацн" (Суми, 2001); наук, семшарах Державного науково-дослщного ¡нституту шформашйноТ ¡нфраструктури (1997-2004рр.); наук.-техн. конф. та ceMinapax Льв1вського державного аграрного ушверситету (1990-2002рр.).

Г1убл1к:ацп. Матер ¡ал и дисертаци опублковано у 53 наукових працях. OcHOBHi з них: 3 монографн, 2 навчальних поабники, 23 статп в наукових фахових журналах та зб1рниках, 4 патента Укра'ши, 5 препринта, 5 статей у зб!рниках праць конференщй.

Особистий внесок здобувача. Bei результатп теоретичних та експериментальних досл!джень, як! мютяться в дисертащУ, отриман! автором особисто.

В працях, опублкованюс у сшвавторств1, автору дисертац¡й належать: [2,4,6] — обгрунтування концепцп енергоактивного об'екта, моделей простору сташв та динам1чних характеристик на основ! теори розмитих множин Заде й ¡нтервалыюго ощшовання; [3] —алгоритми синтезу стратепй управлшня, методи проекцн фазового простору i простору сташв у цшьовий; [8,10,13] — обгрунтування лопко-математичних процедур класифкац!'! ситуащй в енергоактивних об'ектах; [17] — технолопчне обгрунтування pirmin них режтнв в енергоактивних об'ектах; [16,18,19] — концепцп синтезу експертних систем для анашзу складних o6'cKTiB; [22] — дослщження ефективносп алгоритму функщонування, обгрунтування структури системи управлшня технолопчним процесом; [23] — способи використання нейроструктур для побудови систем вщбору та опрацювання даних в енергоактивних розподшених системах; [25,30-32] — дошпдження режим1в та параметр1в, модел! впроенергетичних установок для електропостачашга енергоактивних об'екпв; [27,28] — обгрунтування динам1чннх режим in виконавчих механтпв, як! функщонують у жорстких технолопчних умовах; [29] — розроблення методики аналпу та peajiiiauiY динам¡чних режтнв при передач! eneprii у складних мережах; [33-37] — формулювання концепцп енергоактивност!, Bn6ip моделей складних об'ект|'в, алгоритми ощпки стохастичних динам!чних процессе у них, розроблення процедур формування ршень на основ! модифкаци р!вняння Белмана-Кротова та ситуащйного управл!ння; [38] -—концетця штервальноТ щентифкац!!' в умовах розмитост! даних; [40] — дослщження та обгрунтування можливосп використання интервальных аягоритшв оцпловання в процедурах класифкацп ситуац!й.

Структура та обспг дисертацн. Дисертац!йна робота складасться h вступу, семи роздшп, висновюв, списку використаних джерел та додатюв. Робота викладена на 472 сторшках машинописного тексту, метить 282 основного тексту та список л!тсратури ¡з 560 найменувань на 40 стор!нках, 3 таблигц, 97 рисунк!в.

ОСНОВНИЙ 3MICT РОБОТИ

У встут розкрито суть i стан проблеми, обгрунтовано актуалыйсть теми дисертащйно!" робота, сформульовано мету i задач! дослщжень, наукову новизну, практичну значгопсть, подано коротга анотацп роздцпв дисертацп.

У псршому роздЫ наведено результата анагнзу проблеми синтезу систем управлшня складними об'ектами, виходячи з концепцп енергетично'У активное™, яка покладена в основу вироблення нового шдходу до анашу динамжи технолопчних об'ектш з використанням джерел енергп неоднаковоТ ф1зично1 природи та pi3noro р1вня штенсивносп енерго-масообмшу при формуванш властивостей продукцн.

Оптималышй алгоритм функщонувашм активно! системи, за означениям Буркова В.М., визначаеться максимумом функцюналу затрат pecypciß, який задано на множит можливих алгоритм1в. Але при цьому не повною м!рою враховано енергоактивний характер об'екта, який працюс в умовах обмеженосп pecypciß та anpiopHo'i невизначеносп стохастичних riapaMeTpiB режиму, що обфунтовуе необхщшсть розроблення нових метод!в анашзу та синтезу АСУ ЕАО.

Апаш сучасних шдавдв щодо щентифкацп активних елеменпв техшчних систем показуе, що нер!вшстю Ет> О строго визначено i математично описано поняття "пасившсть", де Ет — енерпя, пщведена до об'екта за перюд часу Т. Термш "активний" використовуеться в тому випадку, якщо елемент не задоволыме умову па«ганост1. Причому так! означения в лггератур1 (Реза Ф., CLni С., Бессонов Л.А., Сел1ванов М.П.) стосуються тшьки одного виду eHeprii. Тому виникае потреба уточнения та доповнення ознак класу об'екпв управления, ям за призначенням е енерготехнолопчними, а у структур! мають елементи активы щодо енергп неоднаковоТ природи.

Якщо розглядати проблему активности автоматизованого технолопч-ного процесу, то необхщно видшяти TaKi складов!: енергетичну, ресурсну, ¡нформащйну. Разом вони формують шформацшно-енергетичну концепщю активное^ об'екта управлшня, яка полягае у:

- наявносп в структур! об'екта при його функцюнуванш активних елеменпв щодо енергетичних потоюв, 'ix взаемодп i перетворень;

- власгивост! формуванпя i peaiii3auii дш, спрямованих на досягненпя мсти, виходячи з оцшки, класифжацн i прогнозу можливих ситуащй;

- ц!леспрямованому використанш eHeprii неоднаковоУ ф!зичноТ природи при формуванш нових якостей продукци в реактор! об'екта.

Анашз публкашй (Кафаров В.В., Тодорцев Ю.К., ГПстун 1.П.) показуе, що об'екти, вщнесеш до енергоактивних, характеризуються нелшшною стохастичною динамкою енерго-масообм!ну, розподшеною структурою джерел збурень i епшьною зоною взасмод1У (реактором, в якому формуеться продукц!я). Енергетична активн!сть взаемодшчих поток!в е джерелом

збурень технолопчного процесу, що зумовлюе жорсты вимоги до иормування ресурсов.

Сформульовано та обгрунтовано концепц!ю розв'язання енерго-конфлжту в„ розгалужешй слабосчруктурованш мереж1 енергоактивного виробничого комплексу, виходячи з ощнки енергоактпвност! ресурав, достатшх для протисання процеив на нижнш меж! енертозабезпечення. Ризик аварп при недостач! енергн для прол'кання технолоп'чного процесу е гидставою для ощшовання режишв гарантованого функцюнування АСУ ЕАО. А функш'я ризику як одна ¡з щльових функцш формуеться, виходячи з тако'1 умови: = maxG;<(/)<maxF(y,Д£,A^V), де С, - аваршш втрати

при недостач! енергн; Тп — ¡нтервал часу спостереження; /Г(/,АЕ,АР,;) —■ функцюнал виробничих втрат; у - питомий коеф!ц!ент впливу недоглдпуску енергн (ля) та выключено}' потужносп (Д/').

Розроблено модел! енергетичних характеристик поток1в ресурав в активних силових ланках та модел1 потоков реагент!в, як! використано для досл!дження енергетичних перетворень при формуванш продукщ'1 в складнШ технолопчнш систем!. Умова балансу ресурав в реактор! активно"! системи

визначаеться р!вняниям Л7 (г) У^аДм^)- = а

V ' ^ )

стан + | Л ''(г) А 7 (г, , ;;, ^) с/ г, де Аг(т) — оператор, який описуе

'о

енсргоресурсш перетворення в систем! (об'ектО; (УМ,УК) — швидкост! поток!в вхщних ресурс!в 1 вию'дноУ продукци, иа — системне управл!ння, ик—локальне управлшня ресурсами, д — збурення в систем!; М — в!дхилення параметра траектори стану об'екта; 2й — початковий стан системи.

Використовуючи розвинуту Л.С.Сшорою концепщю штелектуа'пзацп системи керування, синтезовано структуру управл!ння енергоактивною системою з джерелами енергн неоднаково'1 ф!зичноТ природи й процееами и генераци як всереднн!, так ! ззовш технолопчно! системи, сформовано модель простору сташв п об'екпв. Обгрунтовано виб!р енергетичних характеристик та сформовано шдикатори ознак динам!ч1шх режим!в, як основу процедури класифпсацн ситуаци на баз! модел! спостережуваност! ЕАО. Розроблено методику ¡нформацшного узгодження параметр!в просторов стану компонент структури енергоактивноУ системи.

Структура ¡ерарх!чно1 системи управл!ння ЕАО (скловарна п!ч) наведегга на рис.1, де функцгональш властипост! та позначення елемешчв так!: ОУ — об'скт управлшня енергоактивноУ технолопчно'1 системи; 1ВС — шформацшно-вим!рювальна система; ВМ — виконавчий мехашзм; ТП — технолопчиий процес.

Отже, в роздш обгрунтовано необхщшсть використаиня метод!в ц1пеор!ентованих систем, шформацшних та лопко-математичних технолопй,

сучасних програмних 1 апаратних засобш для анал1зу й синтезу систем керуванкя складними ЕАО, а також методу оцшення Тхньо! шформацшно1 ефективност! та достатност1 для реал1зацп безконфлктних стратегШ управлшня. Одержан! результата дали можливють розробити лолчну структуру процедур прийняття ршень на управлшня в умовах апрюрно!' невизначеност1 та розмитосп параметр1в структури 1 потоюв ресурав.

Рис.1. Структура крархгчноХсистеми управлшня ЕАО

- техпопогпт потоки', —> - шформацшш потоки

У другому роздии, з урахуванням пщход!в Ю.М.Коростшя, Л.С.Окори щодо лопки управл1ння в умовах невизначеност!, виходячи з експериментальних характеристик ЕАО, дослщжено стохастичну динамку складних процес1в та об'екпв в структур! енергоактивних систем для задач управлшня. Показано, що функцп правдогешбносп ! розмитост! значень параметр!в на ¡нтервалах допустнмих сташв е динам!чними ¡ндикаторами ситуаци в об'ект! керування за умов перерозподшу (конфлкту) ресурс!в у систем! технололчних об'екпв. Це дае можливють ефективно використати теороо штервальних статистик та розмитих множин для розробки процедур класифкацп ситуацш ! синтезу алгоритму розшзнавання образ1в.

Процедури прийняття р!шень грунтуються на операторах ! функщоналах, для яких розроблено схему послщовних ланок, що вщображають процес прийняття цшьових ршень, виходячи з моделей розбитгя простору сташв на робочу та авар!йну облает! зпдно з цшьовою задачею управл!ння, а також розроблено методи ощнювашш достатност! матер1альних та енергетичних ресурав.

Базуючись на модел! простору цшей, як! виробляються в цшеформуючш систем! ! враховуючи базу знань в задашй предметшй облает! (у вигляд! концептуальних ! ф!зико-матсматичннх моделей) та граничш умови, з використанням теори випадкових процес ¡в ! пол!в, будуеться шформащйний

цшьовий проспр динам1чно1 системи. Для використання р1вняння балансу ресурав складаються стохастичш диференщальш р1вняння динамжи, розв'язання яких в реальному масштаб! часу, описуе повед1нку траекторн стану системи у фазовому простор!. Виходячи ¡з структури цшьового простору (рис.2), клаав стратеги управлшня, вибраного функцюналу якост!, функцш штрафу та рнзику синтезуються з використанням статистично!' теорн сильного виявлення й оц!нювання сигналш структури спостергача у вигляд! ЮС. Функшональш властивосп та позначе1шя елементш на рис.2 таю: \У(Аг)~ функщя розбалансу; р7{т) - функщя розмитост1; г0 — початковий стан

системи; Аг" — розбаланс при управл!нн! и; — л|'н!я р!вноважного

стану при управлшш и; гг — оцшка параметра стану в момент часу на штервал! спостереження системи; т — час прийняття ршення; — момент оцшювання параметра стану; V*, V' — авар1й1н зони в простор! сташв об'екта; ти1 — час форсованого виходу в д!льову область; гг — значения параметра стану в окол! цш; ги — максимальне значения параметра стану при ризикованому управл!нн!.

Для опису структури ЕАО ! динамки матер!ально-енергетичних перетворень в технолопчних системах запропоновано нов! методи !'х конструктивного вщображення в простор! сташв, використовуючи оператори шформацшно-енергетичних перетворень, а також оператори функц!ональних математичних перетворень, як! власне е вщом! у в!дпов!дних роздигах математики ! мшоть складну анал!тичну структуру, що в!дображае суть ф!зичних процес!в у ЕАО

де Ф\,Ф\ — потоки матер1'альних ! енергетичних ресурс!в; Л7Ф — системний оператор перетворень.

Проведено анализ фпичних сигнал ¡в, що формуються в динамнших системах, е ноаями даних 1 з як их видобуваеться ¡нформащя про структуру 1 стан системи як енергетичного перетворювача рссурав у процеа виробництва продукщ'1. Для таких сиги ал ¡в характерна невизначешсть, випадковють значень, яка трактуеться як реавдащя, закладених у мехашзм1 породжуючих Ух систем, вар!анпв 1 можливих траекторш поведшки. 3 урахуванням цих фактор1в розроблено та дослщжено модел1 ф1зичних сигнал1в як вщображення структури породжуючих систем.

Встановлено, що математична модель сигналу е повною, якщо вона описуе споаб його породження 1 дозволяе видшити шформащйш аспекта поведшки породжуючоТ сигнал системи. Тод1 значения сигналу проектуеться у числову функщю, що описуе поведшку реашзаци траекторп стану динам1чноТ системи на ¡нтервал! спостереження (тобто реашзащю можливих подш в структур! ЕАО). На пщстав1 цих результат!в, вдосконаливши методи та засоби цифрово'! обробки сигнал ¡в запропоноваш В.В.Грициком, О.В.Т1мченком, розроблено методи синтезу алгоритм1в вщбору даних про стан об'скпв в умовах дп збурень та алгоритм ¡в 1х опрацювання, формування 1 розшзнавання образ1в ситуацш при розмитосп значень як статичних, так 1 динам1чних параметров.

Отже, у другому роздип сформульовано 1 дослщжено основн1 концепцп аналЬу й синтезу енергоактивних технолопчних систем з використанням метод)в системного анашу, теорп випадкових процеав \ П0Л1В. Виходячи з шформацшно-ресурсноУ концепцп управл1ння, запропоновано методику ¡дентифкацп \ синтезу моделей структури об'еютв технолопчного процесу.

У третьому роздШ дослщжено процедуру вироблення ршень для досягнення цш енергоактивною системою при дп обмежень на ¡нформацшш та енергетично-матер1алып ресурси. Показано, що вона мае складну ал го ритм ¡ч ну структуру, зумовлену проблемами шформацшного забезпечення процесу розподшу 1 ефективного використання наявних ресурсЁв, адже сама цшь е непевною (розмитою), що не дозволяе описати ЕАО формальними моделями у вигляд1 сукупносп р1внянь (алгебричних, диференщальних), параметри яких еволющонують у чась Тому запропоновано при синтез! стратегш управл1ння застосовувати лопко-лшгвютичш модел! Поспелова Д.А.

Дослщжено основш аспекти синтезу алгоритм!в ! команд управл!ння складними ЕАО з\ стохастичною структурою, як! ст!йко функщонують в умовах апрюрно!' невизначеност! щодо параметров ! при дн завад на ¡нформацпшу та енергетично-ресурсну структуру об'екта керування з вщповщним р1внем гарантш усшху. Виходячи з одержаних результат!в, розроблено фупи та класи стратепй управл!ння ! прийнятгя ршень на верхшх р1внях Ёерархи системи, яы е базовими для формування структури, а також параметров управляючих процесор!в (контролер!в).

При цьому структура дерева розв'язання задач управл!ння ! структура граф!в можливих шлях!в с основою шформацшноТ бази в процесах

оцшювання 1 класифкаци ситуацш та задае стратепю розбиття на класи альтернативних областей простору сташв об'екта. 3 використанням результатов проведених дослщжень сформовано та обгрунтовано лопко-математичщ процедури синтезу алгоритм ¡в управлшня, виходячи з яких розроблясться прикладне програмне забезпечення для процесор1в 1 контролер!в. Розроблено метод комплексно!' оц!нки параметр!в траектор!У стану динам!чноУ системи за допомогою статистик, алгоритми яких побудоваш з використанням операщйних систем реального часу <ЗЫХ, тому забезпечують можлившть ефективно опрацювати стандарта! ситуащУ. Вказаш статистики обчислюються на ¡нтервал! спостереження, формують образ ситуацп в цшьовому простор! системи керуванпя ! вщображають оц!нки параметр!в ймов!ршсних характеристик на пггервал! допустимого часу прийняття ршень.

Виходячи ¡з концепцн !нтервалыюго оцшювання та використовугочи модель спряжения штервал1в /г —> 1> простору стан!в ! цшьового простору

системи управлшня (рис.3), розроблено алгоритм формування команд для реал!зацп цшьових ршень. Позначення на рис.3 так!: МПЦ — модель цшьового простору; СУ — система управлшня технолопчним процесом; ха х, -» х, —> х8 — шлях реашзаци цшьового ршення.

К i (Авар1я) ijiax CHepri'i системи | тах

ф.....

min О--

МПЦ

1 СУ

ж

.....

:(Авар1я) riiin енергйГ системи •

-Ф--

У

Гис.З. Схема nepexodie в npocmopi cmanie Ix —> I

> min

Т,

Цшьова функшя управл!ння енергобалансом енергоефективного комплексу об'екпв в даному випадку мае вигляд:

■\т<

Э Strat(U)B '

де Л?-сумарний розхщ енерпУ на перюд 7}, Strat(U)B- стратепя управлшня енергобалансом, - функц!я ризику управл!ння при збуренш Ъ,.

Дослщжено диферешцальш р!вняння як модел1 ситуац!й в npocTopi стан!в системи управлшня, результата чого обгрунтовують ефектившсть застосування процедури декомпозицп структури шляхом видшення агрегат!в-комплекс!в шформащйно-енергетичнпх характеристик функцюпально повних елемент!в. Для усшшного застосування такоУ

процедури при синтез! стратеги! управляя розроблено методики коректного вибору функщона/пв якост!, яы вщображають можливкть досягнення гарантованого усшху при комплексному ощшованш затрат матер1ально-енергстичних ресурс! в для забезпечення режим!в та !нформац!йних ресурс!в для прийняття ршень з мшшумом ризику аварШно'! ситуащ"! через невизначен!сть та розмит!сть ощнок ситуацш.

Отже, в роздш розроблено логжо-математичну структуру ал го ритм ¡в моделювання траектор!й повед!нки системи при дп завад, як! використано при формуванш процедур синтезу як локальних, так ! глобальних систем управлшня, що забезпечують умови безавар!йного функцюнування об'екта за рахунок гйдвищення доспшрност! р!шень.

У четвертому роздш! дослщжено особдивост! спостереження стану об'скт!в, при високих енерг!ях проткання процес!в ! Д11 сильних збурень. Виходячи з основних положень енергетично'1 теорп Я.П.Драгана у поеднанш з ¡нформац!йно-енергетичшш шдходом В.П.Кожем'яко, розроблено методи вщбору та виапрювання даних, формування ощнок траекторШ стану, образ!в ситуащй та побудовано алгоритм и класиф!кацй у в!дпов!дност! !з стратепями прийняття р1шень на основ! визначених шформащйних ознак 1 Тх !ндикатор!в.

Синтез алгоритм!в в!дбору ! опращовання даних зд!йснено з використанням клас!в моделей динашки об'екта, яга описують баланс поток!в ресурс!в, що характеризуються детерм!нованою ! стохастичною компонентами та можуть бути як неперервними, так ! дискрстними. Образи опрацьованих ситуащй проектуються в цшьовий прост!р системи, при цьому проводиться ощнювання положения об'екта вщносно цшьово!" облает! системи, його ¡дентифкащя, яка е п!дставою формування управляючих д!й ! команд для реал1защ1IX.

Класифжацю ситуацш проведено шляхом розбигтя простору сташв об'екта на нормальну та аваршну зони функщонування, зг!дно з оцшками функщями належност! Цл{0) й густини розпод!лу ймов!рностей, виходячи з еталонно! модел1 класу об'екпв /й = [л' и /Г и Аг), V? е[/0,/0 + Т„\, де А*,А' — меж! аваршних зон простору сташв. При цьому структура зони задаеться у вигляд! модел! композиц!й ощнок функцш належност! Заде та функщй густини розпод!лу параметра стану (рис.4), де йг - робоча зона на штервагп допустимих значень параметр!в /„; IV?/ ^-функщя густини розподЬу ймов!рностей на ¡нтервал! 1в х Т„\ ос, - р1вень ризику прийняття ршень. Тод! авар!йн! зони простору сташв визначаються шляхом проекци р!вня ризику на несучу множину параметра стану.

Розроблена методшеа формування виршших правпл у процедур! вибору даних з сум!ш! "сигнал-шум" з врахуванням масштабу перетворень та втрат при неправильному оц!нюванн!, що забезпечуе можлив!сть коректно1 д!агностики та щентифкацп ЕАО. Виходячи з д!аграм шформащйно-енергетичних перетворень в процес! в!дбору даних, для лшйних вир!шних правил дослщжено квадратичш функц!Г втрат, якп

вщображають енергетичний характер динам1чних змш стану об'екта при дн збурень, I обгрунтовано структурш схеми та методи побудови комп'ютерних моделей контролер1в стану на основ! синтезованих алгоритма, Ух математичного \ програмного забезпечення.

Використовуючи результата теоретичних досл!джень, проведено анал!3 характеристик розмитого ощнювання парам етр1в ЕАО, похибок правил прийняття ртень, синтезованих з використанням ал го ритм ¡в штервального ощнювання. При цьому ¡нтервальне середне параметра виступае як одна ¡з форм неч!ткого спостереження стану стохастичноУ динам!чноУ системи, що дае можливкть розробити методи ощшовання ступеня достов1рност1 процедур класифкацн для визначення положения системи в реальному чаа спостереження, ввести шкали розмитост1 оцшок результат!в спостереження динам1чного стану об'екта. Базуючись на таких гпдходах, побудовано функцн впливу Г'юбера для робастного ощнювання стану об'екта з розмитою структурою параметров, вщб1р ! опрацювання яких проводиться в умовах д1'Узавад неоднаковоУ ф13ИчноУ пр1фоди.

Отже, у роздш показано, що шляхом застосування лшшноУ та нелшШно'У фшьтрацп, штервального ощнювання ! теорИ' розмитих множин у процедурах ощнювання положения траектор1У стану в цшьовому простор! системи, реал!зуетьея коректне моделювання алгоритм!в опрацювання даних про стан об'екпв управл!ння для забезпечення гарантованого функщонування енергоактивних систем.

У п'ятому роздЫ дослщжено шформацШну структуру процедур формування щлеор1ентованих ршень для у прав л! пня об'ектами, параметри \ стан яких мшоть апр!орну невизначен!сть. Анал1з публкащй А.А.Чикр1я, 1.Б.С!роджи, В.П.Боюна показуе, що як правило, при взасмоди "об'ект— система керування" ироцес формування управляючих дш е результатом реашзащУ моделей ¡фового Д1алогу комп'ютерно-штегрованоУ системи управл!нпя з шформащйно-втапрювальною. На шдстав! цього, виходячи з

способу опрацювання даних, формування образ1в ситуацш 1 \'х класифкацп, побудовано процедури прийняття рпленъ шляхом комплексного застосування лопко-математичних процедур та статистичних методов, правила висновив яких використано при формуванш команд з вщповвдним р!внем ризику 1 функцюналом якость

Дослщження можливостей реатзаци таких процедур обгрунтовують необхщшсть використа1шя апрюрних знань у випнвд експертно'1 системи, в яку закладено еталонш модел1 структури системи управлшня \ об'екта. 3 використанням такого пщходу розроблено концегадоо розв'язання задач управлшня ЕАО, яка полягае у диалоговому пошуку аналопй (моделей допустимих ситуацш) в баз1 даних експертно'1 системи проектування (САПР). При зпаходжеиш аналопв проблемно"]' ситуаци з вщомою стратепсю розв'язання вщбуваеться тестуванням '¿х стосовно умов поставлено! задачи Результат д1алогу — верифкащя моделей структури 1 динамки дослщжуваного об'екта, на яких будуеться процедура розв'язання проблеми, виходячи з штервальноТ зб1жност1 в процес1 анализу можливосп досягнення мети зпдно ¡з поставленою задачею.

Якщо джерело збурень е нестащонарним з такими впливами на траектордо стану, що вщхилення и неможливо компенсувати за рахунок зворотнього зв'язку, тод1 потр|бна шформацшна ощнка ситуаци, яка полягае у визначенш реальносй факту змши потоку ресурсов при дп збурення чи факту дезшформаци спостер^гача. Розв'язання задач] розшзнавання образ1в динам1чних ситуацш здШснено шляхом виконання процедур: розшзнавання, класифкацп та перев1рки статистичних гшотез; щентифкацй структури 1 динамки об'екту та завад; оцшювання 1 робастно'1 фшьтращУ параметра стану. 3 використанням поняття цшьового простору розроблено методики реал!зацн вказаних процедур, що забсзпечують можливкть синтезу робастних стратегш прийняття ршень для реал1заци цшьових задач при наявних обмеженнях на ресурси, тобто, передбачають введешш ситуацшного управлшня, яке грунтуеться на оцшщ образ!в ситуацш в динам1чному режим¡, пор!внянш Ух з еталонними 1 вщповщному вибор1 управляючих дш, що ведуть до досягнення цш.

Отже, в роздш наведено результата дослщження шформацшних метсццв декомпозищ'1 проблеми синтезу АСУ в нормальних 1 авар1йних режимах технолопчних об'ектт 1 систем, обгрунтовано виб1р ¡грових моделей опису дштичних ситуацш при дп збурень р!зно1 за величиною потужност!, показано адексатшсть застосування штервальних алгоритм!в опрацювання даних з метою формування управляючих ршень для забезпечення гарантованого функщонування технолопчно!' системи.

У шостому роздш викпадено обгрунтовання шформащйно-енергетичноТ концепцн моделювання динамки виходу з кризово'1 ситуаци енергоактивних систем з використанням модифкованих стратепй досягнення цшей технолопчних процеав в умовах ди збурень 1 перерозподЬу ресурав у виробничих структурах.

Модифшоват методи аншпзу 1 синтезу структури та динамжи систем використовують як основну теорда стшкосп А.АЛяпунова, що полягае у компенсацГ! дгочих збурень при повшй шформаш! про них. Методи анал1зу динамки Понтряпна-Белмана дають можливкть описати поведшку систем, при яый управляюч! дн формуються з врахуванням енергетичних характеристик стану з використанням методу динамичного програмування, що дало змогу ефективно керувати, як детермшованими, так \ стохастичними системами, викопугочи ошшовашш стану та формуючи управлшня з врахуванням перадцстори системи.

Ускладнення структури виробничих систем, використання для управлшня технолопчним процесом комплексу АСУ ТП, як! функщонують паралельно 1 синхронно вщносно цшьовоУ задач! при дп збурень р!зного ф1зичного характеру 1 зон 1'х впливу на об'ект, виникають конфлжтш ситуацп в системах управлшня при розподш ресурсш лпж об'ектами, що приводить до певизначеносп прийняття управлшських рпнень I це вимагас додаткових затрат енергетичних ресурсе на управлшня технолопчним процесом, ! вщповщно приводить до необхщност! формування стратеги ¡грового типу в умовах невизначеносп ситуацш (апрюрноТ).

Для координац! иного та ¡грового управлшня характерним е виб1р контрстратегш для введения познщйно-динашчних протилдн, що мають шформацшно-енергетичний характер (шформащя з певним р1внем розмитост1 та невизначеносэт образу динам1'чно1 ситуацн в простор! сташв та величиною енергозатрат, необхщних для управляя об'екта в цшьовш облает! з врахуванням зонп допустимо'! варЁацп параметр!в). Врахування енергозатрат ефективно здшснюеться шляхом застосування модершзацн концешц1 Понтряг!на-Белмана виконано'1 В.Ф.Кротовим. В дисертацп ця концепц!я модиф!кована з використанням енергетичноТ теорп сигнал!в Я.ГТ.Драгана та шформацшно-ресурсноУ концепцн, введено!' Л.С.Скорою. Вв!вши для р!вняння динамки системи представления у форм! Кош!, (¿х/Ж = х = Ах+В^\ х = х(/,г<,£),

/ Л

отримали (¡У(х)/Ж = А—хт =-х/(х,Т„)< 0. При цьому рЁвняння

енергетичного балансу управляючих д1й ! збурень визначаються залежностями

/ С{х

* = 0, с!У{х)=с({гЦ,х)+ Д(и,#)>0,

I к Ш к де У(х) - функц!я Ляпунова, А( ) — розбаланс системи.

Р!вняння Понтряг!на у форм! Кош1 грунгуеться на моде л! Ляпунова ! для вибраного класу оптимальиих стратег!й мае вигляд

я = чт{лх + ви)=¿т/хал +1

управл!ння формуеться на шдстав! класу функцш керуючих д!й

ii = sign^ß^P,. Тобто, в цьому випадку виконуеться умова балансу

pecypciB, коли управлпшя компенсуе збурення, а керуюча система мае всю шформащю про дио збурень i вщповщно реагуе, використовуючи поточне ощнювання параметр1в стану фшьтром Калмана-Б'юа.

Виходячи з наведених результата та aiianisy ЕАО з точки зору забезпечення енергоресурсами системи управлшня та виконавчих мезашзм1в, оцшки енерги збурень розроблено процедуру синтезу стратегш прийняття керуючих рпиень, яка виступае як елсмент ¡нтелектуально) системи та методологи розв'язання задачi кризового управлшня. Синтез грунтуеться на пошуку в процеа щентифжацп клаав моделей, HKi мають в1дпов1дну динам1ку як структуры елементи баз знань в експертнш технолопчнш штелектуальшй систем! з вщповщпими функщоналыю-щльовими властивостями.

Розроблений i обгрунтований ¡нформацшно-енергетичний метод синтезу АСУ ТП застосовано при сштез1 стратеги управлшня балансом матер!альних i енергетичних pecypciß в ЕАО вщносно стану р1вн0ваги визначеного еталонною траектор1ею.

Огтгим1зацише р1вняння Белмана для прироста часу на ¡нтерваги управлшня [t\tj ], що е пщставою використапня ситуацшного управлпшя

при повшй шформацп про стан об'екта

Ii = (л\х0и>Д")сVd с R(ncJ,VM,t'еГ(: S[x({,u,t'-At),t',At] =

mjn i/o M<f> и<т))dT | + Ж \ и, t")j")+ (Л (*, и,т)с1т 1,

IеТ, ' b'-i* J ,£7) ' I '' >

побудоване для функци оптимального управлшня Белмана у в игл яд i

Bm = ф(ф'] = min [?„(.x(//}//)+

' J

У цьому випадку р1вняння розбалансу траекторп руху об'екта вщносно задано!' мае вигляд

(0 ± s*(Au,t)f = minI' Jf0№,T\u,t)dt + s[x(t')-s[x{? - Д/),(/' + Af)]]j с

с /(maxE*, min Е'и) Отже, умова MiHi.\ii3aujY за управлшням стосовно енергетичних затрат:

VteT„,3Uop,:{p(i)<P(u)):

(О ±ef{u,i,tf =

= да шах Д^,

де £\f — затрачена енерпя на вщхилення траекторп по кординап х, Гл —

1 нтервал допустимих сташв, — енергетичний ¡нтервал допустимого управлшня, Я(П50и) — розбиття простору сташв.

При несташонарносп режиму, недостатност! 1 розмитосп шформацн про стан об'екта 1 системи керування та невизначеноеп параметр1в збурень, дночих як на ф1зичну, так \ на шформащйну структуру АСУ ЕАО, передбачено перейти до моделей кусково-неперервних оптимальних уггравлшь в сенс! Кротова, тод1 реал1зуеться управления ¡з заданою шльоною функщею та зоною гарантованого функцюнування в щльовому простор! та простор! сташв.

Виходячи з ¡нтервально!" оц!нки збурених даних про стан ЕАО, формуеться фузьобраз ситуаци, який на основ! процедур класифкацп визначае, з заданим р1'внем ризику, динам!чне положения об'екта на розбитт! простору стан!в об'екта керування як характеристику ходу пронесу. На рис.5 наведено шформащйну шдсистему управлшня балансом ресурав АСУ ТП активним енергооб'ектом. Позначення на рис.5 таи: /?/'(;/,/) — ресурсний потк з потужнютю Р, при управляли и в момент часу !; и'^ —

управления при змш завдання (технолопчно'] системи); Л^.ДЯ, — розбаланс р!вня.

Узагальнена лопко-процедурна модель прийняття рнпень в умовах дн збурень ! обмежених ресурсах при вибрашй стратег!!' ! задашй структуре цшьового простору формуеться зпдно з цшьовою задачею, виходячи ¡з умови розмитост! в ощнщ поточноё ситуащё з а -р!внем ризику, при цьому ¡нтервал Л допустимих статв розкладаеться на систему «-ршнегшх множин Аа, як! е упорядкован! в!дношенням строго!" нер!вност! {/^ < 1Хм - е,] з шириною зони розд!лення Уг 1 визначають рангову шкалу для класиф!катора ситуацш в простор! стан!в.

Тол! процедура класифшацн С1пуац!й визначаеться умовами у вигляд!

де А*, А',Аи —зони простору сташв об'екта.

Виходячи з концепцп енергоактивносп ! теори нечётких множин для оцшки динам!чних ситуац!й при реалпаци процедури синтезу АСУ ЕАО розроблено лоп'ко-математнчну структуру правил класифшацп ! вир!шш1х правил. Побудовано модел! ошгоюаци режим!в об'ект!в, а також процедури синтезу нових технолог!чних структур та схем процеав. Розроблено !нформац!йно-рссурсну модель формування траекторм р!вня поток!в ресурав в реактор! системи з енергоактивними перетвореннями матер!алышх компонент, що дало змогу сформувати систему параметр!в, процедуру 1х класифжащё при побудов! моделей образ!в ситуацш в простор!

лг

ФП

Зона зондувашш AZ(u,U)

—5> ГПдсилго-вач ФП s, Блок обробки чч сигналу дн, AZ^

> -> S, ЛН- AZn ->

Формувач сигналу ДН

розбалансу

A H(u,Ç,t)

AZ

Рис.5.1нформацтна тдсистемауправлшня балансомpecypcie ЕЛО

стан ¡в об'екта 1 цшьовому простор! системи управлшня. Введено штегральш критера для оцшки стратегш прийняття рпнень в умовах дп збурень на управляточ1 сигнали. Дослщжено побудоваш модел1 структурно!' оргашзаци складних об'екта енергоактивних систем та дштам1чних щформацшних перетворень, як! використано для формування комплексного ¡нформацшного образу слтуацн.

Отже, в роздш обфунтовано процедуру синтезу алгоритшв управлшня виходом системи з кризово! ситуацп, побудовано класифжатори ситуацш \ клаав. страгепй управлшня, а також розроблено метод оциловання ситуацп' з використанням робастних ¡нтервальних алгоритм!в, як1 митпзують ризик виникнення аварш, показано, що використання модифкованих стратсгш управлшня е достатньою для пщтримки стабшьного стану систем з ЕАО в ситуацп конфлкту за розподш матер!алышх 1 енергетичних ресурав.

У сьомому роздШ описано використання розроблеггих процедур та метод1в проектування систем упраюпяня складними енергоактивними об'ектами у поеднанш з концепщею енергоактивносп, шформашйних технологш для обгрунтування структури АСУ ТП та проведения \'х виробничих випробувань. Модифкована концепщя управл1ння дае можливгсть розробити но1н пщходи до забезпечсння стШкого управлшня видшеного класу об'екпв (ЕАО) в умовах апрюрноУ невизначеност1 та розмитост! параметров стану при чггких (конкретних) цшьових виробничих задачах.

При дп комплексу неперервних I ¡мпульсних збурень на потоки ресурсов, що вщповщно вносить 1х структуру в стохастичшсть, а це вщповщно створюе режим невизначено<ш для шформацпщо-втцрювальних контролер1в 1 розмитост! оцшок стану. Тому оптишзацшне р1вняння Белмапа для прироспв часу на штервал! управлшня застосовуемо при реал^зацИ' ситуащйного управлшня за умов неповно! шформаци про стан об'екта з врахуванням структури I параметр1в збурень неоднаковоГ ф]'зичноТ природи 1 розташуванням зон IX впливу на технолопчну систему (комплекс систем), що вщповщно для гарантованого функцюнування в цшьовому простор! та простор! сташв використовувати модифковану концепцио управлшня.

Специф!ка технолопчних комплекс!в вщповщно вимагае вивчення характерних особливостей режиму Ух функц!онування, структури технолопчних процеа'в та ресурсних 1 енергетичних характеристик об'екта управл!ння, структури ! 1Ш1еор!ентацн АСУ ТП, '¿х синхрошзащ'У, адаптаци \ оптачтацп для забезпечення гарантованого функцюнування 1 зменшення ризику технолопчноТ авар!'1 та втрат при збоТ реж!ш!в виробничого комплекса та енергоресурсного забезпечення.

Результата виконаного дослщження застосовано для вдосконалення структури системи управлшня комплексу скловарного виробництва. Для цього проведено дослщження структури реальних об'екта, щентифкаадю моделей динам1чних режимов ! цшьових задач зпдно з виробничими завданнями на основ! розроблено!' кэнцепцп ЕАО. Визначено комплекс

збурюючих факторт на режим скловарно! печ!, зокрема, вплив структур» факела I режим1в горшня на процес варшня скла I його ф1зико->лм1чш та мехашчш властивосп. Використовуючи концепцию енергоактивносл та результати виробничо-технолопчних дослщжень об'екта, синтезовано систему управлшня потоком шихти в шч зпдно режиму вщбору скломаси, що поступае на формуюч1 машини для виготовлення продукщУ.

Виходячи з наведених умов балансу ресурав проведено узгодження енергетичних характеристик об'екта 1 виконавчих механ1зм1в (в1бращйних завантажувач!в), як реал!затор1в управляючих дш, визначаються граничш режими, а також виконуеться упорядковане розбитгя простору сташв на облает! нормального ! аварШного функцюнування, параметры яких спряжен! з характеристиками класифжатора ситуацш, синтезованого методами штервального оц!шовання г нечггких аг-порогових множин на розбитт! ц!льового простору, що е шформацшним забезпеченням синтезу стратеги керування на основ! розроблених метод!?,, алгоритм!в та реал!заца ко1ггролер!в (процесор1в), як! виконують ц! стратеги управлшня скловарною п!ччю, як енергоактивним об'ектом.

Застосовуючи отриман! результати, розроблено систему управлшня конкретного ЕАО — важливого технолопчного об'екта, яким е скловарна шч. При розробленн! окремих елемент!в (формувача стратеги, блока узгодження управляючих сипшпв, процесора управл!ння неперервним завантажувачем) використано одержан! результати, що забезпечило стшкий режим робота системи.

Розроблеш шформацшш технологи використаш для створсння таких елеменлв системи управл!ння:

- блок оброблення сигналу про розбаланс ресурыв з використанням лазерного контролера р1вня скломаси в печ!;

- ранговий класиф!катор ситуаци в об'екп управлшш (ЕАО);

- формувач сигналу розбалансу;

- блок узгодження управляючих сигнал!в в сенс1 модифшованоУ стратег!!' управл!ння;

- процесор управлшня неперервним завантаженням шихти;

- обгрунтовано модел! техцолопчноУ бази знань для створешш експертноУ системи.

Структура системи управл!ння потоками ресурс!в наведена на рис.6.

Така система у повному обсяз! впроваджена на АТ "Гостомельський склозавод", ВАТ "Рокитн!вський скляний завод", ЗАТ "Костошльськии завод скловироб1в". Вона забезпечуе координацио локальних систем управлшня, узгодження завантаження шихти та витрати скломаси за умов реальних штенсивних виробничих завдань, ефектнвного використання ресурс!в 1 високоУ якост! продукщУ при дн добових ! сезонних збурень ресурсних поток!в та технолопчного середовища.

Результати виробничих випробувань наведеш на рис.7. Реестрограма параметр!в стану в реальному час! записана цифровим контролером "НоиеуеН".

Координуюча екснертна система

Задания параметр1в Парам етри шнхти ф1 9,

Температурний режим Э2 Лен

Базовий р1вень скломаси Н

Кореюпя виробшгкм профами с.

Адмппстра-

тивне управлшня

Формувач стратеги!

Ф

Процесор управлшня подачею ресурав

Процесор управлшня непсрервцим завантаженням

Процесор управлшня дискретннм завантаженням

Формувач сигналу розбалансу

ДН

Блок оброблення сигналу

Дг, А 7.3

Блок узгодження управляючих сигншив

А \/_

АН

Рапговий класиф1катор

База знань конструктивно-технолопчних

л

Рис.6. Структура системыуправлишя РАО (скловарна тч) (ВМ- еиконавчий механпм; ОУ- об'скт управлптя; ЛГ- лазерный генератор; ФП - фотоприймач)

Рис. 7. Реестрограми параметров технологичного процесу I—ревень скломаси в печ1; 2 —витрата газу, 3 — тиск в neni; дн{ u.gyt) — диналичне змщення piem при: а) ШД-регулятор'1— Аб) штглектуалышму регулятор!—АН2;

Нй —установочный р'шень

OCHOBHIРЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

В дисертацп розв'язана науково-прикладна проблема — розроблення ¡нформацжних технолопй анашзу та синтезу систем автоматизованого управлшня енергоактивними об'ектами в умовах дп збурень i технолопчних конфлкпв, вюпочаючи алгоритми формування шформацн про стан o6'ektíb з елементами розмитосп його параметров на шдстав1 розвинутоУ дисертантом щформацшно-снергетичноУ концепцй' енергоактивносп об'екта управлшня. При цьому отримано Taxi результата:

1. Обгрунтовано на шдставЁ анашу сучасних cnoco6ÍB ¡дентифшашУ активних елеменпв технолопчних систем узагальнене поняття ¡нформащйно-еиергетичноУ активност1 об'екта технолопчноУ системи, яке стало засобом формування шформацшно'У концепцн анал1зу динамки та ]'дептиф1кашТ ЕАО.

2. Розроблено методи дослщження структури i динамики ЕАО, Ух ¡нформащйних та енергетичних характеристик з використанням системологп цшеспрямованих структур, ¡нформацшних технологш на ochobí сучасних баз знань та експертних систем, як-i дають можливють обфунтувати ефективш алгоритми розв'язання енергокоцфлкту, виходячи з ощнки енергоактивност1 pecypciB.

3. Розроблено л о п ко - м ате м ат ич ну структуру алгоршънв моделю-иання траскторп попе/инки системи при ди завад, як[ стали пщставою розроблення процедур синтезу як локальних, так 1 глобальних систем управлшня,_ ню забезпечують умови гарантованого безаварийного функщонування об'екта за рахунок пщвшцення доскшрносп ршень.

4. Дослшжено дштпчну структуру шформацшних перетворень ймов|ршсних персходдв у простор! сташв енергоактивних систем при д1У збурень вш джерел енергп неоднаковоУ ф1зичноУ природа, що дало змогу сформулювати концепцш шформаш'йно-енергетичних ознак з урахуванням випадково'У величини параметра стану об'екта, як основу синтезу процедури класифкашУ, а також визначити класи шформатшзних ознак можливих динам1чних ситуащй.

5. Розроблено методи формування образ1в динам!чних ситуащй 1 процедури Ух розтзнавання та класифкаци з використанням апарату неч^коТ лопки, тсор1У розмитих множин, що забезпечують достовфну шинку положения трасктор!У в цшьовому простор! системи.

6. Розроблено шформацшш технологи анал!зу конфл!ктних енергоресурсних ситуащй у складних технолопчних структурах за апрюрноУ невизначеност! параметр!в та елеменпв структури, д!У обмежень на ресурси, як! використовують !ндикатори стану, процедури розбитгя на класи цшьового простору системи ! як! покладено в основу алгоритм!в кдасифкацн та прийнятгя керуючих р!шень.

7. Обгрунтовано застосування штервальних моделей у процедурах синтезу робастних алгоритм!в ощнювання режим!в енергоактивних технолог!чних систем, що дозволяс конкретизувати процедури вибору клас1в моделей енергоактивних джерел збурень в технолопчних системах з багатофазовою просторово-часовою структурою, а також побудувати методи ощнювання ситуащй на основ! робастних штервальних алгоритм1'в опрацювання та Ух класифшацн, чим забезпечуеться ст!йк!сть систем управлшня.

8. Розроблено шформацшш технологи синтезу АСУ ЕАО, якч враховують результати науково-виробничих дослщжень режим!в функщонування технолопчноУ системи, оц!нки достатност! шформацшних ресурав у базах даних ! знань, наявшеть гарантованих стратепй руху до цшьовоУ облает!, достатн!сть енергоресурЫв для реашзацн цш системою, виб!р критер!Ув ризику, що забезпечуе обгрунтований р!вень гарант!)! результату, яюсть управлшня, робастнють до збурень.

ГТрикладн! результати роботи вигогавають ¡з можливост! використання розроблених концепц!й, метод!в ! алгоршъпв для реагпзаци конкретних проблемно-ор!ентованих штелектуальних систем управл!ння. Основн! з них: - модиф!кован! р!вняння Белмана-Кротова разом з процедурами штервального та розмитого ощнювання е методолопчною базою шформацшних технологи! синтезу стратепй ефектпвного управлшня та стабшзащУ енергетичних ! матер!альних поток!в, як1 реал!зуються в аналогово-цифрових контролерах;

- блоки узгодження режим1в системи керування 1 виконавчих мехашзмев, розроблеш з використанням концепцп розбиггя цшьового простору та простору стан ¡в, забезпечують можливють широкого запровадження АСУ ЕАО у виробництво;

- розроблеш шформащйш технологи обгрунтовують доцшьшсть застосування методдв гарантованого та стШкого управлшня ЕАО для модершзацп ЮС та складних виробничих комплекав в цшому.

Виробн№П випробування системи управлшня техно лопчним процесом скловарення, спроектованоУ з використанням розроблених ¡нформащйних концепц!й, стратег!й 1 алгоритлпв, показують п ефективн!сть, ст!йк!сть при реальних диналпчннх режимах в умовах дп збурень, а також ресурсних конфл1кт!в, чим шдтверджують достов!рн!сть одержаних наукових результате.

Коп!!' вщповщних документ наведено в додатках.

СПИСОК ОПУБШКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦП

1. Медиковський М.О. Гнформацшш технологи контролю та управлшня енергоактивними об'ектами. - Льв1в: ДНД1 шформацшно'! ¡нфраструктури, 2000.—247 с.

2. Сжора Л.С., Медиковський М.О., Грицик В.В. (мол.) Перспективш ¡нформащйн! технологи в системах автоматичного управлшня енергоактивними об'ектами виробничих структур.—Львш: ДНД1 ¡нформащйно!' ¡нфраструктури, 2002.-416 с.

3. Медиковський М.О., Сжора Л.С. Автоматизащя керування енергоактивними об'ектами при обмежених ресурсах.— Львгв: Центр стратепчних досл!джень "ЕБТЕС", 2002. — 298 с.

4. Сохши А.-Я., Медиковський М.О. Сучасш шформащйш технологи в агропромисловому комплекс!: Навчальний поабник. — Львёв: Льв!вський ДАУ, 1999,—141 с.

5. Медиковський М.О. Поновлюваш джерела енергн: навчальний пос!бник.-Льв!в: Релональний цешр з перепщготовки та п!двищення квал!ф1кацп кадр!в у сфер! енергозбереження та енергоменедакменту Нащонального ун!верситету "Льв1вська гаштехнжа", 2001,- 68с.

6. Медиковський М.О., Скора Л.С. Енергоактивш системи: базов! концепц!!' та модел! // 1нформац!йн! технолопТ! системи.— 2002.—Т.5, №12,- С.26-40.

7. Медиковський М.О. Структура ¡нформащйних функц!й перетворення ймов{рнюних переходдв в простор! сташв стохастичних систем// ¡нформащйн! техталон"!! системи.— 2003.—Т.6, № 1 -2 - С.26-40.

8. Медиковський М.О., Сжора Л.С. 1нтервапьш процедури, як основа синтезу правил прийняття цшьових ршгень в систем! керування складними продесами // Моделювання та шформацшш технологи: 36. наук, пр-Вип. 13,- К.: 1нститут проблем моделювання в енергетищ, 2002. -С. 193-199.

9. Медиковський М.О. Нсчгш поди i розмит! ймов1рност1 в процедурах опису динамнших ситуацш та прийняття piuieHb у цшьовому npocTopi стохастичних систем // 'Гехшчш bictî.—2002.—№1(14), 2(15).— С. 83-87.

10. Гршщк В.В. (мол.), Медиковський М.О., Скора Л.С., Бшик O.P., Кориеенкова С.О. Tcopiü дедуктивного виводу в процедурах синтезу стратепУ управл'шня в складпих Text гол опч них системах // Моделювання та шформацшш технологи: 36. наук. пр. - Вип. 14. — К.: 1нститут проблем моделювання в енергетищ,2002. — С.158-167.

11. Медиковський М.О. Агрегатш модел1 як структурш елементи енергоакпгвних технолопчних систем i ïx шформащйно-енергетичш характеристики в npocTopi сташв // 1нформаци1ш технологи i системи. — 2001.—Т.4,№ 1-2, —С. 148-157.

12. Медиковський М.О. Mo дел i ¡нформацшних неретворень параметр ¡в даних про стан динам1чних систем // Bîchiik Нащонального ушверситету "Льв1вська полггехнка": Комп'ютерш системи проектування. Теория i практика,—2003,—№471,—С. 5-11.

13. Медиковський М.О., Скора Л.С. Використання ¡нтервальних моделей в процедурах синтезу робастних алгоритм1в ощнювашш режим ¡в стохастичних систем // 36. наук. пр. 1нституту проблем моделювання в енергетищ. — Вип. 15.—2002,—С. 187-192.

14. Медиковський М.О. 1нформащйно-аналпт1чна система в управлппп технко-виробничими процесами // Вестник Харьковского государственного политехнического университета.— 2000,—№97.—С. 146-150 .

15. Медиковський М.О. 1ндикаторш перетворення та штервальна арифметика як основа синтезу алгоритм ¡в опрацювання ситуащй в динамришх стохастичних системах // Bicinre Нащонального уншерситету "JlbBÎBCbKa пол1техшка": Комп'ютерна шженер1я та шформацшш технологи.— 2002,— №468. — С. 118-121.

16. Медиковський М.О., Скора Л.С. [нтервальш модел1 в процедурах формування образ1'в ситуащй в цшьовому npocTopi системи керувашш // 36. наук. пр. 1нституту проблем моделювання в енергетищ. — Вип 16.— 2002. -С. 134-141.

17. Драган Я.П., Медиковський М.О., Скора Л.С. Системно-сигнальна концепцш ритмки в бюсоцютехшчних системах // Ф1зичш методи та засоби контролю середовищ матер1ашв та Bnpo6in (сер1я). Неруйшвний контроль та .шагностика неоднорщних об'егпв: 36. наук. пр. - Вип.8.—Jlbßia: Фшш> мехашчний шститут ¡м. Г. В. Карпенка HAH Украши.—2003.— С. 250-254.

18. Медиковський М., Сиротток В., Дмитр1в В., Шолудько Я., Кондур С., Банга В., Жлнчин Я. Експертна автоматизована система управлшня тсхнолопчним процесом // В ¡сник Нащонального утверситету "Льв1вська пол1техшка": Комп'ютерна шженер1я та шформацшш технологи,— 2000.— №392,— С. 162-165.

19. Медиковський М.О., Олекпв Б.Я. Застосування високопродуктивних обчислювальнпх середовищ в шформащйних системах збору та обробки дослщних даних // Сучасна еколопя i проблеми сталого розвитку

суспшьства: 36. наук, пр.- Вип. 9.8. — Льв1в: УкрДЛТУ. — 1999. — С. 214-222.

20. Медиковський М.О. Розробка шформацшно-аналггачно!' системи для оцшки та анал!зу техшко-виробничих структур i npoueciß // 1нформащйш технологи i системи.—1998.— № 1-2. — С. 177-182.

21. Медиковський М.О. Обгрунтування структури системи енерго-забезпечеши об'екта аграрного виробництва // 36. наук. пр. УкрДЛТУ.-Вип.9.4.— 1998,—С. 189-191.

22. Сиротюк В.Т., Дмитр1в В.Т., Медиковський М.О., Шолудько Я.Р., Сиротюк C.B., Кондур С.М., Банга B.I. Автоматшована система управшння технололчними процесами виробництва // 1нформащйш технологи i системи,—1999.—'Г.2, №1. — С. 162-169.

23. Медиковський М.О., Опотяк Ю. Нейронш мереж i в задачах прогнозування в мелюрацп // В ¡сник Нацюнального ушверситету "Льв1вська полгтехшка": Комп'ютерна ¡нженер1я та шформацшш технологи.—2001.— №433,—С. 137-142.

24. Медиковський М.О. Метода моделювання та керування 6агатом1рними виробничими агросистемами // Вкник Льв1в. держ. аграрного университету: Агро1нженерш досл1,дження. — 2000.—№4. — С. 18-28.

25. Медиковський М.О., Воробкевич В.Ю., Сиротюк В.М., Сиротюк C.B. Обгрунтування структури та параметр1в в1троенергетичних установок для аграрного виробнщтва // Bîchhk афарно'Г науки. Спещальний випуск. — 2001.—С. 78-81.

26. Медиковський М.О. Обгрунтування ф1зично'1 модедп системи електропостачання фермерського господарства // BicmiK Hlbîb. держ. аграрного ун1верситету: Агро1иженерн1 досл1дження.—1998.—№2.— С. 144-149.

27. Гошко O.A., Медиковський М.О. Синтез мехапЬм'т буд1вельних машин методом квадратичного наближення функщй И 36. наук. пр. Льв1вського с1льськогосподарського ш-ту,- 1993.- С. 74-75.

28. Медиковський М.О., Шолудько В., Гошко О., Шолудько Я. Дослцркення впливу окислювально-вщновлювальних властивостей присадок мастил на показники тертя i спрацювання п1дшипник]в ковзання // Bïchuk Льв1в. держ. аграрного ун1верситету: Ллропгжене'рш досл1дження.— 2001.— №5.—С. 217-222.

29. Пат. 38485А Украша, МПК H01R39/00, H01R39/30. Струмозшмальшга пристрш /Ванкевич ПЛ., Затхей Б.1., Медиковський М.О. (Украша); -№2000074142; Заяв. 13.07.2000; 0пуб.15.05.2001; Бюл. №4-П.-6с.

30. Пат. 61187А Украша, МПК F03D1/00. Неповоротна в1троустановка / Медиковський М.О., Воробкевич В.Ю., Дедишин 1.Я., Сиротюк В.М., Сиротюк C.B., Пщгурський В.М. (Украша); - №2001117719; Заяв.12.11.2001; Опуб. 17.11.2003; Бюл. №11 ,-4с.

31. Пат. 53899А Украша, МПК F03D1/00. Регульована впроустановка / Медиковський М.О., Воробкевич В.Ю., Дедишин 1.Я., Сиротюк В.М., Сиротюк C.B., Пщгурський В.М. (Украша); - №2002020880; Заяв.04.02.2002;

Опуб. 17.02.2003; Бюл. №2.-Зс.

32. Пат. 43638А Украша, МПК F03D1/00. Виряк / Медиковський М.О., Воробкевич В.Ю., Дедшшш 1.Я., Сиротюк В.М., Сиротюк C.B., Якимець В.Т. (Украша); - №2001042606; Заяв. 18.04.2001; 0пуб.17.12.2001; Бюл. №11.-6с.

33. Медиковський М.О., Скора U.C. Модел1 стохастнчних динам1чиих процеав в складних об'сктах керуванш та ¡нформащйш технологи опрацювання даних про Ух стан в умовах збурень. Частина I. ÏÎMOBipiiicHi модел1 пол ¡в як шформацшш образи простору стан ¡в об'екпв керування: Препр.№7 /Держав, ко.чнтет зв'язку та ¡нформатизащУ, HAH УкраУни. Держ. НД1 ¡нформащйноУ шфраструктури.— JIbbîb, 1999. — 45 с.

34. Медиковський М.О., Скора JI.C. M одел! стохастнчних динакнчних npoueciB в складних об'ектах керування та ¡нформащйш технологи опрацювання даних про ïx стан в умовах збурень. Частина II. Структур ni модел1 та шформацШш технологи опрацювання даних в умовах збурень: Препр.№8 /Державний komîtct зв'язку та ¡нформатизацп, HAH УкраУни. Держ. НД1 ¡нформащйноУ шфраструктури. —Льш'в, 2000. — 53 с.

35. Грицик В.В. (мол.), Медиковський М.О., Скора Л.С. Математично-лопчш концепщУ синтезу процедур розв'язання проблемних задач, управлшня складнями системами: Препр.№7 /Держав, komîtct зв'язку та ¡нформатизащУ, HAH УкраУни. Держ. НД1¡нформащйноУ ¡нфраструктури. — Льв1в, 2000. — 63 с.

36. Медиковський М.О., Скора Л.С. Модел1 та ¡нформацшш технолопУ вщбору, опрацювання даних вщ об'екпв та процес5в з складним технолопчним середовшцем. Част. 1. Mo дел! об'екпв технолопчних систем: Препр.№5 /Нащональне агентство з питань ¡нформатизащУ при Президентов! УкраУни, HAH УкраУни. Держ. НД1 ¡нформащйноУ ¡нфраструктури. —Львш, 1997,—49 с.

37. Медиковський М.О., Скора Л.С. Mo дел) та шформацшш технолопУ вщбору, опрацювання даних в!д oo'cktjb та процеав з складним технолог!чним середовшцем. Частина II. Зондування та вщтворення динам!чного стану об'ект!в технолопчних систем: Препр.№6 /Нащональне агентство з питань ¡нформатизацп при Президентов! УкраУни, HAH УкраУни. Держ. НД1 ¡нформащйноУ ¡нфраструктури. — Львов, 1998.—57 с.

38. Медиковський М.О., Скора Л.С., Грицик В. В. (мол.), Скурчак Р.В., Соломка I.P. Д1агностика, щентифкащя та моделювання об'екта у процес! функцюнування складних систем // [нформащйш технологи i системи.—■ 2002,—Т.5, №1-2,- С.97-108.

39. Медиковський М.О. 1нформащйно-аналггична система в управлшш технко-виробничими структурами // Пращ Mimii. конф. "Автоматика -2000". Прогресивш iнфopмaцiйнi технолопУ i системи.— Т7.— Льв1в: ДНД1 ¡нформащйноУ ¡нфраструктури, 2000.— С. 106-111.

40. Скора Л.С., Драган Я.П., Медиковський М.О. Системолопя i лопка формування процедур прийняття ршень // Сборник научных трудов 1-го Межд. радиоэлектр. форума «Прикладная радиоэлектроника. Состояние и

перспективы развития». Часть 2,- Харьков: АН ПРЭ, ХНУРЭ, 2002. — С.44-46.

41. Медиковський М.О. Управлшня процесами виробиицтва i рециклшгу продукци // Problemy recyklingu. I Mi?dzynarodowa Konferencja Naukowo-Tcchniczna. — Rogow (Poland).—2001. — P. 23-28.

42. Медиковський М.О. Особенности использования потребителей -регуляторов в системах электроснабжения // Тезисы докл. Межд. науч.-техн. конф. "Инженерно-физические проблемы авиационной и космической техники". -4.1.— Егорьевск, 1997,— С. 78-79.

Медиковський М.О. Ыформацтп технологи синтезу автомати-зовапих систем управлшня енергоактивними об'сктами.— Рукопис.

Дисертащя на здобутгя наукового ступеня доктора техшчних наук за спещалыпстю 05.13.06 — автоматизоваш системи управлпшя i професивш шформацшш технологи. — Державний науково-дослщний шститут шфор-мащйно'1 шфраструктури, JlbBie, 2004.

Дисертацш присвячено питаниям розробки систем автоматичного управлшня технолопчними процесами, при яких HOBi якосп продукци формуються тд даю нормованих доз р1зних видш енергп. В дисертацп розв'язана науково-техшчна проблема — створешш шформацшних технологи! синтезу систем управлшня енергоактивними об'актами, яы видшено як новш! клас з точки зору ix енергетичних та технолопчних характеристик. Запропоновано концепцпо розв'язання енергоконфлжту, вюсодячи з оцшки енергоактивносп pecypcie, обфунтовано лопчну структуру процедур прийняття рннень в умовах нсвизначеносп на основ! шформацшних та енергетичних характеристик об'екту з використанням системологй' цшеспрямованих структур, ¡нформащйнпх технологш на ochobI сучасних баз знань та експертних систем. Показано, що шляхом застосування лЫйноТ та нелшшноТ фшьтрацй, штервальних ощнок i теорн розмитцх множин в процедурах оцшки положения траектори стану в цшьовому npocTopi системи, реал1зуеться коректне моделювання алгоритм1в опрацювання даних про стан об'екпв управлшня для гарантованого функщонування енергоактивних систем. Розроблено модель синтезу корпоративное стратепй розв'язання конфлжту за розподщ pecypcie з обфунтованими правилами прийняття piuieHb. OcHOBHi результати роботи знайшли практичне застосування при проектуванш та реал1защ1 систем управлшня технолопчними процесами, наукових дослщженнях, навчальному процесс

Юпочов! слова: енергоактивний об'ект, шформацШна технолопя, щльовий npocrip, синтез систем, розшзнавання, штервальне ощнювання, ¡нформацшна модель.

Медшсовский H. А. Информационные технологии синтеза автоматизированных систем управления энергоактивными объектами.— Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.13.06 — автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии. — Государственный научно-исследовательский институт информационной инфраструктуры, Львов, 2004.

Диссертация посвящена вопроса разработки систем автоматического управления технологическими процессами, при которых новые качества продукции формируются под действием нормированных доз разных видов энергии. В диссертации решена научно-техническая проблема — создание информационных технологий синтеза систем управления энергоактивными объектами, которые выделены как новый класс с точки зрения их энергетических и технологических характеристик. Предложена концепция решения энергоконфликта, исходя из оценки энергоактивности ресурсов, обосновано логическую структуру процедур принятия решений в условиях неопределенности на основе информационных и энергетических характеристик объекта с использованием системологии целенаправленных структур, информационных технологий на основе современных баз знаний и экспертных систем. Показано, что путем применения линейной и нелинейной фильтрации, интервальных оценок и теории размытых множеств в процедурах оценки положения траектории состояния в целевом пространстве системы, реализуется корректное моделирование алгоритмов обработки данных о состоянии объектов управления для гарантированного функционирования энергоактивных систем. Разработана модель синтеза корпоративных стратегий решения конфликта за распределение ресурсов с обоснованными правилами принятия решений. Основные результаты работы нашли практическое применение при проектировании и реализации систем управления технологическими процессами, научных исследованиях, учебном процессе.

Ключевые слова: энергоактивный объект, информационная технология, целевое пространство, синтез систем, распознавание, интервальное оценивание, информационная модель.

Medykovskyi M. Information technologies of synthesis of the automated control system of power active objects. - Manuscript.

Thesis for the Doctor's degree of engineering science in speciality 05.13.06 - automated control system and progressive information technologies. - State Research Institute of Informational Infrastructure, Lviv, 2004.

The dissertation is dedicated to problems of design of automatic control systems of technological processes. During these processes new qualities of production are formed under the influence of normalized doses of different kinds of power. The scientific and technological problem, namely the creation of informational technologies of design of power active objets control systems, that

are distinguished as the new class taking into account their power and technological characteristics, has been solved in the dissertation.

The generalised notion of power activity of technological system objects is suggested. The main concepts of analysis of dynamics and structure, new system approaches to the research of complex objects and technological resources have been outlined. The conceptual approaches towards the simulation of structure and dynamics of power active objects, their informational and power characteristics with the usage of systematization methods of targeted structures, the usage of informational technology on the basis of modern knowledge bases and expert systems have been researched.

The concept of power conflict solution, going out of the estimation of resources power activity has been grounded. The logical structure of procedures of decision making in conditions of a priori uncertainty on the basis of methods, models, algorithms and statistics in procedures of situation classification has been substantiated. The logical-mathematical structures for implementation of synthesis procedures of control systems, the components of which are classifiers of situations, processors of decision making and forming of control signals, control processors of RAM commands, processors of code conversion commands into control operations.

The procedure of design of basic flow-resource operating models of power active systems, which provides the possibility of the correct choice of functional of quality at the synthesis optimization of strategies as well as the scheme model of the structure synthesis of the power active objects control system in the conflict-free mode of operation at limited power and material resources, has been substantiated. It has been shown that by the way of applying of linear and nonlinear filtration, of interval estimation and the theory of fuzzy sets in evaluating procedures of the trajectory positioning of state in the system target space, the correct simulation of data processing algorithms concerning the state of control objects for the guaranteed operation of the power active system is realized.

The dynamic structure of informational functions of conversion of probabilistic transitions into spaces of power active system states under the influence of disturbances from powerful power sources of various physical nature has been researched. The concept of prolongation of informational-power indexes upon the random variable of the object state parameter as the basis of synthesis of classification procedure has been formulated. Classes of informative indexes of possible dynamic situations have been defined. The model of synthesis of corporate solution strategies of conflict arising from the distribution of resources along with substantiated rules of decision making has been elaborated.

The interval models in the synthesis procedures of robust algorithms of evaluation of modes of power active technological systems have been applied. The procedures of choice of model classes of power active disturbance sources in technological systems with the multi-phase space-and-time structure have been substantiated. Models of estimation of situations on the basis of robust interval processing algorithms and their classification have been constructed. The synthesis procedure of automated control systems of technological processes