автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Моделирование информационных технологий синтеза цифровых систем регулирования с применением интеллектуальных методов

РГб од

о 9 ФЕЕ 1333

На правах рукописи

Шуршикова Талина Владимировна

Моделирование информационных технологий синтеза цифровых систем регулирования с применением интеллектуальных методов

Специальность 05.13.16 - Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (в отрасли технических наук)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж-1998

Работа выполнена ц Воронежской государственной технологической академии (ВГТА) на кафедре высшей математики

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Матвеев Михаил Григорьевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ануфриев Виктор Васильевич,

кандидат технических наук, доцент Родных Юрий Васильевич.

Ведущая организация - АООТ "Автоматика", г. Воронеж

Защита состоится 12 февраля 1998 г. в 14.30 на заседании диссертационного Совета Д063.90.02 Воронежской государственной технологической академии в а. 30 по адресу г.Воронеж, проспект Революции, 19, ВП'А.

Отзыв на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) направлять по адресу: 394000, Воронеж пр. Революции 19, ВГТА, диссертационный совет Д063.90.02.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГТА.

Автореферат разослан 9. 01. 1998г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБО ТЫ

1. Актуальность темы исследования

В процессе синтеза автоматических систем регулирования (АСР) инженер решает задачу выбора варианта системы из множества альтернатив, обеспечивающих достижение заданной цели. Появление цифровых систем обусловило актуальность этой задачи из-за новых вариантов и дополнительных возможностей, свойственных программно реализуемым регуляторам. Ее решение предусматривает не только всесторонний анализ множества возможных вариантов системы, но и генерацию этого множества, что не выполняется существующими системами автоматизированного синтеза АСР и требует грамотного использования большого количества разнообразных методов, в том числе и содержательных. Поэтому эффективность системы регулирования полностью зависит от квалификации, опыта и интуиции инженера.

В этой связи возникает задача формализации содержательных методов генерации, анализа и выбора, а также разработки математического и информационного обеспечений для использования в информационных технологиях (ИТ) синтеза АСР, реализуемых средствами вычислительной техники. Для ее решения наиболее предпочтительно применение методов искусственного интеллекта и теоретико-множественного моделирования для систематизации и структуризации предметной области (АСР и ИТ синтеза).

Необходимость учета разноплановых особенностей АСР объясняет, целесообразность разработки ИТ синтеза определенного класса систем. Рассматриваемый в работе класс систем для перерабатывающей промышленности образуют линейные адаптивные системы цифрового регулирова ния для одномерны./ объектов с временным запаздыванием, Представленные линейными моделями типа "вход-выход".

Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой работ Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию по теме "Исследование и разработка математических моделей оптимизации и принятия решений при автоматизированном проектировании"; программой работ Головного Совета ГКВО РФ по автоматике и системам управления по теме "Моделирование информационных технологий и разработка инструментальных средств управления процессами и производствами"; научно-технической региональной программой "Черноземье".

Цель и задачи работы . Целью работы является построение теоретико-множественных моделей информационных технологий синтеза систем регулирования технологических параметров и создание fia их основе математического и информационного обеспечений интеллектуальной системы синтеза цифровых регуляторов.

Для достижения указанной Цели были поставлены и решены следующие задачи:

1) построение л исследование теоретико-множественных моделей информационных технологий синтеза АСР, обеспечивающих формальное представление и структуризацию предметной области;

2) разработка информационных моделей АСР и ее элементов как объектов базы знаний, выбор модели представления знаний, используемых в процессе синтеза;

3) разработка общей методики автоматизированного синтеза структурно и параметрически определенной АСР;

4) разработка алгоритмов автоматического синтеза вариантов структур систем регулирования;

5) усовершенствование корневого метода параметрического синтеза цифровых систем регулирования с целью использования в составе интеллектуальной системы синтеза и в адаптивных системах управления;

6) апробация полученных результатов на примере синтеза цифровых систем рехулирования технологических параметров процесса дегидрирования бугана.

Методы исследования. В работе использованы методы математического моделирования, теории формальных систем, множеств, выбора и принятия решений, искусственного интеллекта, управления и регулирования.

Научная новнзна основных результатов диссертационной работы заключается:

в разработке теоретико-множественных и информационных моделей систем регулирования технологических параметров, которые позволяют формализовать содержательные методы синтеза этих систем;

в разработке состава и структуры базы знаний для обеспечения функционирования информационных технологии автоматизированного синтеза систем регулирования;

в определении общей методики, позволяющей унифицировать решения задач структурного и параметрического синтеза систем регулирования;

в построении алгоритмов генерации альтернативных вариантов структуры системы регулирования, анализа и выбора на множестве альтернатив;

в усовершенствовании метода параметрического синтеза цифровых автоматических регуляторов для адаптивных систем в условиях ограничений на управление. .

Практическая значимость работы состоит в разработке формальной методики, математического и информационного обеспечений синтеза как основы создания человеко-машинных технологий проектирования, позволяющих разрабатывать и исследовать альтернативные варианты как гфу*аур!ю, так и параметрически определенных систем регулирования; наращивать технологии синтеза за счет формализации содержательных мстолоп: а также в разработке эффективного метода, синтеза линейных

адаптивных регуляторов с учетом затрат на управление применительно к объектам перерабатывающей промышленности.

Использование результатов работы позволит осуществлять многовариантный сквозной синтез АСР, ускорить и повысить качество проектирования АСР при сниженни влияния человеческого фактора.

Реализация результатов работы. Результаты работы переданы по актам АОЗТ "Инженерные системы автоматизации", "Инженерные системы автоматизации в промышленности" и использованы при разработке математического и информационного обеспечений систем управления технологическими процессами.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных конференциях "Математические методы в химии и химической технологин"(г. Тула, !99бг., г. Новомосковск, 1997г.), "Математика, компьютер, образование" (г. Дубна, 1996г), Всероссийской конференции "Повышение эффективности методов и средств обработки информации" (г. Тамбов, 1997г), а также на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и научных работников Воронежской государственной технологической академии.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 12 публикациях.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка используемой литературы и приложений. Основной текст изложен на 183 страницах, работа содержит 42 таблицы и 49 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и сформулирована цель работы, определены задачи исследования, научная новизна работы, основные положения и результаты, выносимые на защиту, дана аннотация работы по главам.

В первой главе на основании существующей классификации систем автоматического регулирования, анализа особенностей технологических процессов перерабатывающей промышленности как объектов регулирования определена область исследования. Дана характеристика процесса синтеза АСР, предусматривающего генерацию множества альтернатив параметрически и структурно определенных АСР, качественный и количественный анализ и выбор вариантов. Отмечено, что синтез систем регулирования включает идентификацию объекта регулирования (ОР) и синтез алгоритма регулирования (АР). Приведен критический обзор теоретических и методологических основ синтеза.

Выявлены причины, в силу которых существующие системы не обеспечивают сквозного синтеза АСР, в том числе и генерации вариантов се структуры. Так, анализ методов решения задач показал, что только для параметрического синтеза существуют формальные методы, результаты

же структурного синтеза в значительной степени зависят от квалификации, опыта, интуиции инженера, что и определяет эффективность применения содержательных методов.

Для реализации содержательных методов в составе автоматизированной системы синтеза и повышения их эффективности, в работе предлагается использовать интеллектуальные методы, что требует формализации предметной области. Предназначенные доя этого модели должны обеспечивать многовариантный сквозной синтез АСР как формальными, так и неформальными методами.

Анализ применяемых для синтеза цифровых АСР моделей показал, что при управлении технологическими объектами применяются модели АСР, ОР и АР в виде дискретной передаточной функции:

; 1 + а,г +...+ат2"га

Модель (1) применяется для формальных методов параметрического синтеза, но не обеспечивает структурного, а, следовательно, и сквозного синтеза системы. В работе предлагается использовать наряду с параметрическими моделями (1) теоретико-множественные модели более общего вида:

Р:Х->У, (2)

где И - отображение множества входов X на множество выходов V.

В главе рассмотрены модели представления знаний для реализации интеллектуальных систем синтеза. Отмечено, что в настоящее время наиболее перспективными признаны фреймы и фреймовые сети. Материалы главы позволили сформулировать цель и задачи работы.

Во второй главе решается задача построения теоретико-множественных моделей (ТММ) объекта, алгоритмов и системы регулирования в целом для формализации методов решения задач синтеза АСР; а также теоретико-множественных моделей процессов обработки информации для разработки математического и информационного обеспечений машинно-ориентированных технологий сквозного многовариантного синтеза АСР. За основу принята модель (2).

В качестве входов и выходов в ТММ объекта регулирования рассматриваются определенные на множестве N измеряемых технологических параметров (ТП) классы: и г регулирующих ТП; V - возмущающих ТП; У - регулируемых ТП.

Выделен класс технологических отношений, характеризующий структуру ОР на качественном уровне:

ТсЫхЫ; ТПТ"1 = 0 (3)

Показано, что бинарные отношения Т могут иметь следующие значения:

ТсТа^ТуоТу.где ТцсихУ, ТусУхУ иТусУхУ, (4) .

тогда

Т с {( Г1..'УиУ}хУ. (5)

Таким обрагзом. ТММ объекта регулирования имеет вид: Т:Х-»У. (6)

где Хс ииУиУ.

Модель (6) позволила для каждого регулирующего параметра щеП формально установить канал регулирования. Его структура характеризуется отношением Т^сТ, и канал, в сущности, рассматривается как объект регулирования:

\/и,(и, еи -^[Гьс и| х Ти(и,)иУх Ти(и)и ТДи)* Ти(иО V

уТй с (ш иУи Ти(и,))х Ти(и,)1- (7)

Зависимость (7) явилась основой анализа структуры ОР (табл. 1).

Таблица I.

Определение структурных характеристик объекта регулирования

Графическая интерпретация Формальное определение

о „о о -о о „О сепаратный (одномерный): Уи, [Ги(№) ПТ1,(ч.)= 01

о „о о »о каскадный: Ту с Ть(и,) х Ть(и')

о^—— типа "один к многим": ^/ц [ТюСш) ПТкд(Ц|)" 0 л Ту а Т«(и.) х Ти(и/)]

о ;о 0><Ь с перекрестными связями: УЦ [Ги(и) П Т|д(ч) * 0]

ь типа "многие к одному":; Уц [Ги(иО ПТкз(ц) * 0 л Зу> ((и1,у0еТил (^,у,)еТ)д)

О регулирующие параметры О регулируемые параметры

В качестве входов в ТММ алгоритма регулирования рассматриваются следующие классы ТП: V; □ - заданных значений регулируемых параметров Y; Е - ошибок регулирования (e=w-y) - отклонений параметров от заданных значений. Выходы АР - классы U, Б, Q.

На основании анализа известных способов регулирования определен класс отношений регулирования R, RflR-' = 0, бинарные отношения R могут иметь следующие значения:

Rc Rv u Ryu R„u Re, (8)

тле RvC RvuU Rvw, Rvuc VxU, Rrcc VxQ, RycYxE, RwcQxU, RtcR™uR*«, R-ucExU, R^cExQ.

Тогда ТММ АР имеет вид:

Я: (УиУи Ои Е) (ииВиП). (9)

Структуру АСР определяют бинарные отношения, возможные значения которых приведены в табл. 2:

ЭсТик. (10)

ТММ АСР имеет вид:

8:(ОсЛ/)->У (II)

Бинарные отношения, определяющие струугуру АСР

Таблица 2.

и V У □ Е

и И-ш К-еи

V

У т„ тУ

о

Е Л»'

Элементы объекта регулирования

Элементы алгоритма регулирования

Для построения ТММ технологий синтеза предлагается определять ОР, АР и АСР как объекты синтеза на уровнях состава, структуры и параметрическом, что соответствует последовательности синтеза. Тогда формализация объекта заключается в переходе от содержательной к теоретико-множественной, а затем к параметрической модели на каждом уровне его описания. В соответствии е (2), ТММ технологии синтеза можно представить в виде:

^:В->Вр, (12)

где В - исходная модель объекта, В? - модель, полученная в результате применения ИТ. Существование отображения Ч* интерпретируется как существование метода синтеза В?. В связи со спецификой синтеза АСР, одна и та же модель, в зависимости от этапа, рассматривается и как В-, и как В?- модель. Исключение составляют В - модели состава ОР и АСР как исходные данные, и Вр - модель параметрически определенной АСР как конечный результат. Тогда, если Т - формальный метод, то имеем теоретико-множественные модели технологий, обеспечивающих сквозной синтез АСР.

Для унификации применения ИТ предложена единая методика синтеза АСР. Тогда, задача построения Вр- модели объекта синтеза решается в соответствии с методикой, схематично представленной на рис.1.

Построенные в главе ТММ обеспечен формальное описание предметной области и рассматриваются далее как основа для представления содержательных методов в системе автоматизированного синтеза АСР средствами искусственного интеллекта.

Генерация =3 Лц.чпп Ны5а|| модели

алыгриапшш-п ольтернпт1го>л.п; из альтернативных

В'.фшипои вариантов нариашои В''

модели вр модели Вр

у а ■ •__________1 1 .v v 1 и я 1 -п ^ 1 V я

методов I генерации |

J^oдeлa_J

О

| методов ! генерации!

генерация методов и нализа

| методов | анализа |_моделн_

п

Анализ методов генерации модели

Анализ ( методов | анализа I

модели

генерации методов выбора

' Анализ методов выбора модели

методов выбора модели

11

Рис. [. Фрагмент методики синтеза АСР

В третьей главе решается задача разработки унифицированных информационных моделей, позволяющих представить объекты синтеза теоретико-множественными и параметрическими моделями в составе базы знаний. За основу принято понятие информационного состояния системы: Осх{акхРь}, (13)

11

где аь - свойство системы, Оь - домен этого свойства.

В работе предлагается в качестве элементов базы знаний (БЗ) рассматривать информационные модели (ИМ) ОР, АР и АСР как объектов синтеза.

Определение. Информационная модель С? системы есть упорядоченное множество свойств и их доменов. Формально информационная модель записывается в виде:

<3 с{а х {а}} , где (14)

с!с{ ах {х{ апех^к:}}}},

* V

фс с { x { x ( а,нгх {4,кг} } ) } и Т.д,

г - конкретное значение свойства а.

На основании (14) выбрана сетевая фреймовая модель базы знаний, определены ее состав и сгруктурз (рис. 2).

При построении ИМ объектов синтеза предлагается обеспечивать относительную независимость свойств, характеризующих структурно и параметрически определенные объекты, что облегчает их адаптацию. Принято, что структура фрейм-примера идентична структуре фрейм-прототипа и структуре свойств в ИМ, определение которой основано на построенных в главе 2 теоретико-множественных моделях и анализе существующих параметрических моделей.

Яп. 1«. 4« - фреймы технологических параметров, заданных значений н отклонений от заданного значения

Структурная адаптация => фрейм структуры ОР

фрейм структуры канала регулирования

фрейм структуры АСР Параметрическая адаптация => фрейм парам, опред. ОР

фрейм парам, опред. АУ

фрейм парам, опред. АСР

фрейм-прототип;

Рис. 2. Фреймовое описание АСР

В соответствии с предложенной методикой генерация ИМ альтернативных вариантов объекта, представленных фреймами в базе знаний, заключается в определении множеств допустимых значении упорядоченных свойств. В результате анализа и выбора исходные множества значений сужаются до целевых, каждый элемент целевого множества определяет модель варианта объекта, используемый далее технологиями синтеза.

Приведены характерные примеры построенных ИМ, в которых определенные в ТММ бинарные отношения рассматриваются как значения свойств, отражающих структуру объектов, наименования этих свойств обозначены буквами а и Ь, их значения - ъ или q (см. рис. 2) I. ИМ структурно определенного ОР (рис. 3): Якс{а1х{7*1х{{ан х гки)х{а!2х 2к!2}х{ацх2ки}х{а|4х г«н}}}}, (15) где г«14 - значение свойства ан "размерность ОР" (см. табл.2).

Рис. 3. Схема ИМ структуры ОР

2. ИМ структур каскадных АСР с прямой компенсацией возмуще нии (рис. 4):

QcokC {b x{{{qkl} X {bix {qa}} x{b2x {qe}}}x

x{{b)| X Zell} x {bl4 X Zcm) x{bl2 X 2ctt)} }} (16)

Рис. 4. Схема ИМ сгруктуры каскадной АСР

3. ИМ структуры АСР в общем виде:

QCC (bx{((qh}x (b2x {qe}}} x({bi,x&,}}) (17)

i

где i - индекс свойства bu, характеризующего отношения класса R.

4. ИМ параметрически определенной АСР:

QPc {bx{{{qkp) х {b2x {qs}}} x {{bux^xRJJJxiSxzi}} (18) i

где ИМ параметрически определенного объекта регулирования: qkpcfaix (zi x({ai4 х Zkh } х (ai, х {^¡х

i

х(г»х (й)Х{В x zb}}} x

x{mx {2«,х{Ах za}}} x

xfdxzi}} }}} (19)

и ИМ параметрически определенного алгоритма регулирования: R с (g х {grx

x{v х {Zyx{P х zp}}} x

х{цх (vjHxzH}}} }}, (20)

А, В, P, H, n, m, d, v, ц, g - обозначения свойств, характеризующих параметрические (передаточные функции), z - значение свойства.

В четвертой главе приведены алгоритмы, обеспечивающие машинный синтез структуры объекта и системы регулирования, в том числе и ИМ (15-20). Предлагаемые алгоритмы позволяют автоматически устанавливать значения свойств, включенных в ИМ и основаны на ТММ, построенных в главе 2.

Показано, что отношения регулирования R, как значения структурных свойств, определяются технологическими отношениями Т, например (см. табл. 2): Rv=TV10Tv (21)

При разработке алгоритмов, формализующих содержательные методы синтеза, использовался аппарат функций выбора. Поэтому, при установлении альтернативных вариантов значений свойств, для каждого определено множество предъявлений и условия, которым должен удовлет-

ворять вариант, чтобы быть включенным в выбор. Эти условия представлены логическими функциями, значения аргументов рассматриваются как определенные ранее значения свойств в ИМ.

Получены правила для организации неформального инженерного анализа построенных множеств вариантов структура з и параметрически определенных ОР и АСР и алгоритм обработки результатов выбора, который предназначен для автоматической генерации ИМ вариантов структуры объекта регулирования. Анализ и выбор вариантов структуры АСР осуществляется инженером. Предложен машинно-ориентированный метод параметрического синтеза регулятора.

За основу принят известный метод расчета настроек обобщенного линейного регулятора, который заключается в решении системы линейных алгебраических уравнений, полученной из соотношения:

Ка(21)=Аш(г|)Р(1(21)+2-йВт(2-1)Н,(21), (22)

где Ка знаменатель желаемой передаточной функции (ПФ) замкнутой АСР; Вга^-'), Ат(2 '), <1 - многочлены Числителя и знаменателя и время запаздывания в тактах квантования в ПФ параметрически определенного ОР; Р„(гл), Н,(г>) многочлены числителя и знаменателя ПФ АР, коэффициенты которых есть искомые настройки; а, (1, V, т - степени многочленов.

Условия существования решения системы из (22);

1) а=2т+<1;

2) наибольший общий делитель многочленов Вл^г1) и Ат(г') равен единице.

В работе предложено выбирать Ка в виде:

Ка(г) = К; (г), где 0 < / < 2т+с1, 8 = 2т+с1-/. (23)

Формула (23) определяет / ненулевых корней многочлена К; (г), и в корней в центре окружности единичного радиуса, тогда, чтобы замкнутая система была устойчивой, достаточно расположить I ненулевых корней внутри окружности единичного радиуса. Показано, что если Ка(г) = тР^Ат, то решение системы из (22) есть настройки апериодического регулятора, если Ка(г) = КрА^г1, то определяются настройки предсказывающего регулятора (Кр - коэффициент усиления ОР).

Для расчета настроек обобщенного линейного регулятора обоснован выбор знаменателя желаемой передаточной функции замкнутой АСР в виде Ка(г) - где т<п<2ш - кратность ненулевого корня, что

обеспечивает снижение затрат на регулирование по сравнению с регуляторами, рассчитанными при рекомендуемом в справочной технической литературе задании единственного ненулевого устойчивого корня и равенстве нулю остальных.

В пятой главе показано применение результатов моделирования ИТ к синтезу систем регулирования процессом дегидрирования бутана. Формально построены следующие ИМ: альтернативных структур ОР, на основании которой с использованием данных, приведенных в технической и научной литературе, принимаемых как экспертные, получена ИМ струк-

туры объекта регулирования, по которой определены ИМ каналов регулирования, что подтверждает правильность предложенных подходов и разработанных алгоритмов.

Для одномерного объекта регулирования, моделируемого передаточной функцией с параметрами т=3, с!=1:

« (24)

1 + з,г"ча2г +а5г Ь1=0.06525; Ъ >=0.04793; Ьз= - 0.00750; а|=-1.49863; 32=0.70409; а1=-0.09978, рассмотрен пример синтеза регуляторов для ступенчатого изменения падающего сигнала в установившемся состоянии: апериодического, предсказывающего и линейного (характеристическое уравнение замкнутой АСР г3(2-0.499)4 =0), обеспечивающего заданное положение полюсов передаточной функции замкнутой системы. Переходные процессы в системах с названными регуляторами представлены на рис 5. Анализ качества регулирования с учетом затрат на управление показал, что оно на 2-5% лучше в системе с предлагаемым регулятором, чем в системах с традиционными регуляторами ПИ и ПИД типов. В таблице 3 приведены значения критериев качества регулирования при отработке системой возмущения на входе объекта.

Таблица 3.

Критерии качества регулирования при возмущении на входе объекта

Критерии качества ЛР ПИ ПИД ПИД(г=0)

0.631 1.463 1.244 0.312

Эеи2 =Е(е2+г и2) (г=0Л) 0.707 1.725 1.444 0.978

1.г-1

аэ ав

<\7

Д5 04

аз 02 41

о

ги

Г» . г

««« V

»«Н

— АР

— - РП

ЛР

1 2

Лй

т«

ю 8 в 4

г

о а

■А-•в-

Т

а)

б)

Рис.5. Переходные процессы по регулируемому (а) и регулирующем) (б) параметрам в АСР с апериодическим (АР), предсказывающим (РП) и линейным (ЛР) регуляторами

Основные результаты работы можно обобщить в виде следующих выводов.

1. С целью формального описания автоматической системы регулирования технологическими параметрами как объекта приложения информационных технологий синтеза, определены классы бинарных отношений системных элементов и построены теоретико-множественные модели состава и структуры объекта, алгоритма и системы регулирования. Эти модели являются основой разработки информационных моделей для представления ЛСР в базе знаний автоматизированной системы, реализующей неформальные методы синтеза АСР средствами искусственного интеллекта.

2. С целью представления структурно н параметрически определенных ОР, АР и АСР в базе знаний, обеспечения сквозного синтеза системы, предусматривающего генерацию альтернативных вариантов, их сравнение и упорядочивание, построены информационные модели в виде иерархических структур ОР, АР и АСР на множествах выявленных свойств и их значений.

3. Предложена формальная методика построения информационных моделей системы регулирования. Показано, что синтез альтернативных вариантов состоит в определении множества допустимых значений упорядоченных свойств, характеризующих объект, алгоритм и систему регулирования. В результате анализа и выбора устанавливаются целевые значения свойств из множества допустимых.

4. В качестве модели представления знаний о АСР и ее элементах как объектах синтеза, выбрана сетевая фреймовая модель базы знаний информационных технологий. Разработаны ее состав и структура, позволяющие реализовать сквозной синтез альтернатив от состава до параметрически определенной системы регулирования.

5. Построены алгоритмы автоматизированного синтеза информационных моделей вариантов структур объекта регулирования, каналов регулирования в его составе и структуры системы регулирования. На основании выявленных бинарных отношений технологических параметров организован неформальный анализ и выбор вариантов структуры для дальнейших исследований.

6. Для синтеза параметрически определенной системы обоснован выбор желаемой передаточной функции замкнутой системы для реализации метода синтеза параметров линейного регулятора по принципу расположения полюсов передаточной функции замкнутой системы. Поскольку вычисление параметров требует небольших затрат - решения системы алгебраических уравнений, то метод может быть использован при синтезе адаптивных регуляторов в реальном времени. Показано, что данный метод применим для расчета настроек апериодического и предсказывающего регуляторов.

7. В соответствии с предложенными методикой и алгоритмами синтеза получена информационная модель структуры технологического процесса дегидрирования бутана; определены информационные модели каналов регулирования, рассмотрены варианты структуры системы регулирования; обоснован выбор передаточной функции замкнутой системы, учитывающий динамические характеристики объекта и затраты на регулирование, получен вариант параметрически определенной АСР.

8. Результаты работы переданы по актам АОЗТ "Инженерные системы автоматизации", "Инженерные системы автоматизации в промышленности" и использованы при разработке математического и информационного обеспечений систем управления технологическими проиессами.

Основные материалы, отражающие результаты диссертационной работы, изложены в следующих публикациях.

1. Матвеев М.Г., Шуршнкова Г.В., Ошивалов A.B. Фреймовые технологии синтеза структур АСР И Математическое моделирование технологических систем. Сб. науч. тр., - Воронеж: ВГТА, 1996. - С. 87-95.

2. Матвеев М.Г., Павлов И.О., Шуршикова Г.В. Моделирование выбора режимных параметров технологического процесса на границе области допустимого изменения параметров. II Математическое моделирование технологических систем. Сб. науч. тр./ Воронеж, гос. технол. акад.-Воронеж, 1997.- С. 60-65.

3. Матвеев М.Г., Шуршикова Г.В. Проектирование информационных моделей альтернативных вариантов систем управления технологическими параметрами II XXXV научная конф. ВГТА: Тез. докл., - Воронеж: ВГТА, 1996.-С. 42.

4. Матвеев М.Г., Шуршикова Г.В. Параметрический синтез цифровых регуляторов в условиях ограничений II Всероссийская конф."Повышение эффективности методов и средств обработки информации": Тез. докл. -Тамбов: ТВВАИУ, 1997. - С. 65.

5. Матвеев М.Г., Шуршнкова Г.В., Ошивалов A.B., Громковскнй A.A. Системный подход к синтезу информационных технологий проектирования систем управления технологическими параметрами // Международная конф."Математические методы в' химии и химической технологии": Тез. докл. - Новомосковск: НИРХТУ, 1997. - С. 95-96.

6. Матвеев М.Г., Шуршикрва Г.В., Ошивалов А.В, Громковскнй A.A. Моделирование информационных состояний объекта проектирования// Современные проблемы информатизации. Тез. докл. 11 Республ. электронной науч. конф.,- Воронеж: ВПУ, 1997. - С. 92.

7. Ошивалов В.В., Шуршнкова Г.В. Система синтеза заданных состояний технологического объекта // Материалы российского молодежного симпозиума. Кн. !. - Воронеж: ВГТА, 1996.- С.57.

8. Ошивалов А.В, Шуршикова Г.В., Громковскнй A.A. Представление знаний с использованием сетей фреймов в организационном управ-

■пении II Современные проблемы информатизации. Тез, доки. 11 Рсспубл. электронной науч. конф.,- Воронеж: ВГ1У,1997. - С. 92,

9. Шуршикова Г.В. Синтез структур технических систем с использованием фреймов II Международная конф. "Математика, компьютер, образование" (Дубна, 1996)- М.гФИАН, 1996 -С. 148..

10. Матвеев М.Г. Шуршикова Г.В. Использование методов искусственного интеллекта в синтезе структур АСР II Мея<дунар. конф."Математические методы в химии и химической технологии": Тез. докл. - Тула, 1996. -С. 150.

11. Матвеев М.Г. Шуршикова Г.В. Использование системного моделирования и теории выбора в АСУ ТП//Всероссийская конференция "Информационные технологии и системы".'Гез. докл.- Воронеж, 1-995. -С.51. .

12. Шуршикова Г.В. Использование экспертных систем в адаптивных системах управления II XXXIV научная конф. ВГТА: Тез. докл., -Воронеж: ВГГА, 1994.-С.44. ,

JIP№ 020449 от 04.03.92. Подписано к печати 05.01.98. Формат 60x90 1/16. Бумага для множ. аппаратов. Печать офсетная Усл. печ. л. 1,0. Уч.-издл. ! ,0. Тираж 80 экз. • Заказ оi. ■

Участок оперативной полиграфии Воронежской государственной технологической академии 394017 Воронеж, .пр. Революции, 19