автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.02, диссертация на тему:Моделирование многостадийных динамическихтехнологических процессов с неполной информацией о состоянии и нечеткими границами стадий
Автореферат диссертации по теме "Моделирование многостадийных динамическихтехнологических процессов с неполной информацией о состоянии и нечеткими границами стадий"
ШШГЩЬККЙ ДЕРЖАВИНА ТЕХНИКОЙ УН1ВЕИ^ТЕТ
На правах рукопису
3Г6 о л
¿ ¿ riiün
ЛИСОГОР ВАСИЛЬ МИКЙТОВИЧ
'ЩЕЕЛШАННЯ БАГАТОСТАД1ЙНИХ ДИНАМ1ЧНИХ ТЕХНОЛОГ 1ЧНИХ ПРОЦЕС1В 3 НЕП08Н0Ю 1№ЮГШЦ1еЮ ÏÎPO ОТАН Î НЕЧ1ТКИМИ ГРАНИЦАМИ СТДД1Й
С-^ fe
Спец1альн1сть-6&г45-^8— математичне ноделюваиня
в наукових досл!дженнях
Автореферат дисертацП на эдобуття науково! ступен! дпктора тсхн1чних наук
В1нниця 1995
Дцсертац1ею в рукопис
Дисертац1я виконана на кафедрi автоматики та 1нфсрцац1йно-виы1-рювально! техн!ки у В1шшцькоыу Державному Техн1чному Ун1верси-гет1
0ф1ц1йн1 опоненти:
д.т.н.; професор Кадук Борис Григорович д.т.и., Даы1лов Валер1й Якович д. I. н., Михальов Оаександр 1дл1ч
Провiдна орган!аац1я
1нститут Мбернетю® HAH Укра1ни, ы.Ки!в
Захист в1дбудеться " ЗО" Oö_« lflgsp. о 7Q годин!
на аас1данн1 спец!ал1вовано1 вчено! ради Д. 10.01.02 у В1нкицько-иу Державному Техи1чному Ун1верситет1 ва адресою: 286021, м.В1нниця, Хыельницьке шосе, 8Б
3 дисертац1ею можна оанайомитись у б1бд!отец1 В1нницького Державного Техн1чного Ук1верситету аа адресою: '¿86021, М.В1ННИЦЯ, Хкельницьке шосе, 95
Автореферат роа1сланий " " __" lQ95p.
Вчений секретар спец1ад18ова"~*
вчено! ради
ЗАГАЛЬЯД ХАРАКТЕРИСТИКА РОЮТИ
ЛКТУА-ПЬН!СГЬ ПРОВЛШИ. В р18НОМ'ш1тиих гэдузях промыслового виробництва актуальн!сть проблеми моделювання 1 створения висо коефактивних систем. управл1ння як1сто продукцП реальних техно-лог1чних процес!в,де важливе м1сце эаймае проблема управл!ння 1 автшативацП багатостад1йних динам!чних технолог1чних процеа!в (ВДТ11). Останн! складають вагальний клас техн!чиих систем, . що в объектами моделювання, управл!ния 1 автомативац! I. До БДТП взноситься б1льш1сть процес1в в х1м!чн!й, нэфтох!м!чн!й, електрон-н!й прсмиеловост1. До багатостад 1йиих" йдносятьсл такой пускЬв1 стад11 1 багатореяимгН сгани технолог 1'ших беаперервпт процес1в (ТВП). Для БДТП , як об'гкт]'в моделювання, управл1ння 1 чвтона1 тизацП характерна багатом1рн1сть, нел!н1йн!сгь, нестац!онар-н1сть, поотадЛйна неч1тка виражен1сть умов розриву стад1й, \'А виладкова продолжен1стъ, Иеповнота вектора стану наклада*: в1дпо-в1дну обмеженасть на як1стт> одержано! !нформац!1 для формування алгоритм!в управл1ння як в межах стад!й, так I в стиках стад!й. Хоча загальна математична теор1я роз'язування диференц1альних р!внянь ровроблено досить добре, !х використання для управл!ння 1 автоматизаи!'! ВДТП ускладнене, досить часто, не ровв'явуеться черев недостатн!сть ланцюга досл!джень, як! вчлючають реальн5 процеси, модел1 стадП.модел! ровриву стад1й,найб1льш в!дпов!д-н! специф!ц1 ВДТП. Тому особлиьу актуальн!стъ набувас математич-не моделювання як самого об'екта.так 1 розробки систем управл1ння БДТП, як1 складаються 8 етап1в анал!ву 1 синтезу системи. Для математичного моделювання БДТП властивим в формально возражения ц!е! системи, яке окщадаятъся в трьох крок1в: структуривац1я об'екта, формал!зац!я елемент!в БДТП в простор! 1 час!, формал!-
аац!я. просторово-часово! взаемодП мин цими елементаш. Питания структуризацП, фориалгвацИ 1 вэаемодИ елемент!в технологХчних систем вивчен! В.П.Шшалк1ним, В.В.Кафаровим, М.З.Згуровським. Але в цьому напряыку валишилось невивченим питания спряжен!я елемент!в для ДЦТП в неповною 1нформац1ею про вектор стану, не-ч1тко виражених умовах ровриву випадко! продовженност! сгадП. Або вааеыод1я системи на стиках стад1й утворооть нов! структурн1 одиниц1 в динам!чними перепорядкуваннями одних елеыент1в другими, як1 вимагають спец1ального досл!дження , як в модельних, так 1 в реальних виробничих умовах. Тому пошук шлях!в анал!тичного, экспериментального моделювання ВДТП , стандартивацП опису еле-мент1в складно! системи 1 1х вваемод!й, де в одного боку задаться достатньо вагальн! 1 пор!вняно прост! ыодел! стад!й ВДТП» як1 доаволяють на одн!й мов! покавати детерм1новане 1 стохастич-не описания, а в другого боку - стае можливш вкробляти спряжения стад1й в неч!тко вираженими умовамй 1х розриву 1 випадковою 1х тривалЮтю , мае принципове значения в створенн! ефективних форыал1вовашх метод1в шалхву 1 синтезу систем упраыання 1 ав-томативацП БДТП. Таке положения робить актуальною фориал$зац1ю 1 структуризац!ю БДТП, яка 8д!йснюеться в дан1й робот! на основ! експериментально-анал!тичних п!дход1в. Виб!р напрямку тако'1 фор-мал!вацП ! структуривацП в робот! визначаеться тиы, 1цр проблема управл!ння ! автоматизащ1 ряду реальних БДТП в сьогоденн! не вир!шен!.
МЕТА РОЕОТИ. Головна мета роботи - це розробка адекватних математичних моделей ВДТП, ед!йснення синтезу системи управл!ння 1 системи автоматизац!?, що вабевпечуе одержання ц!льово! про-дукцП ваданоГ якост1. 81дповЦно до виэначено! мети , в робот! постаадено ! виршено так! вадач1:
1. Формал!вац1я ! структуриаац!я модел1 функиЦонування мо-
дел^ ЩТП я вид!ленчям вектора траекториэго руху 1 вектор аяа-ходження розриву стад!й.
2. Розроб1са 1 досл!дяення динам1чно! модел1 тракторного руху як модел1 81 зм1ниими параметрами 1 неповнов 1нформац1ею про стани. •
3. Роэробка модел! неШтко виражених умов роариву 1 випад-ково1 тривалост1 стад1й.
4. Математичне моделювання стратег!й , оптим1вуючих як управляя , так 1 тривал1сть БДТП 1в урахуванням пром1жних фаво-вих обмежень 8 точки роэриву стад1й.
Б. Синтез 1ерарх1чно! системи 8 оптим18ац1ею на верхиьому р1вн! управляючо! функц11, оптимально! тривалост1 стад!й; на нижяьому р!вн1 стаб1л1зацП координатних 1 параметричних эбурейь
V
на основ1 принципу максимуму 1 проектування 61парного контура эа С.В.Бмельяновим.
6. Реал1вац1я систем управл1ння БДТП в реальних виробничих умовах .
МЕТОДИ Д0ШД1ЁННЯ. При розробц1 моделей траекторного руху, моделей в1днайденяя неч1ткого вображення умов ровриву стад1й, синтез систем управл1ння 1 систем автонативацП БДТП використая1 концепцП 1 мётоди теорП динам1чних систем в роаривною правою частило*», теор1'1 внаходження сигнал!в, теорП оптимального оц1-ясвання в неповною 1нформац1ею про стан, теорП управления складних систем, метод1в управл1ння б1нарних систем.
НАУМОВА НОВИЗНА 1 ВНЕСОК Д0СЛ1ДЖЕННЯ В Р03Р0БКУ ПРОБЛЕМИ. В результат! проведеного в дисертацП комплексу досл1джень сфор-мульована 1 вир1шена народногосподарська проблема управл1ння в якост1 ц1льово! продукцП погано структуривованих багатостад1й-них технолог1чйих процес1в (БДТП), • яю. являють собою сукупн1сть посл!довно вв'яванйх в час! п!дпроцес!в випадковЫ тривалост!, в
неч1тко вирахениии умовами роариву стад1й 1 кожного а шдпроце-с1в описуетъся р1аноман!тними диференц1йними р1вняннями в часних пох1дних дифувного типу. В межах сформудьовано? проблеми отрима-ш так! реаультати:
1. В робот 1 вперше запропонований п!дх!ддо форма* 1аацП елемент1 в складного ЦДТП в неповною 1нформац1еи про стан 1х вва-емовв'явку, васнованих на структурной 1 часов1й декомпови-цП.вавдяки як1й стало можливим формал!вувати область функц!ону-вання в часов!й област1 як в межах стад1й,так 1 в стиках неч1тко виракених умов, роариву стадгй.
2 Вперше для об'ект!в даного кдасу був вапропонований принцип 1 розроблена методика декомпоаицП вих!дного вектору стану на п!двектор поновлення стану траекторного руху по стед!ях 1 п!двектор виявлення неч!тко виражеяйх умов роариву стадгй. За 1нформац1ею п1двектора траекторного руху вд1йснюеться моделюван-ня ВДТП в межах стад1й, а п!двектор визначення нечетко виражених умов роариву стад1й впрягае модел! стадий.
3. Розроблений ориг1нальний метод моделювання ВДТП в!дносно координат траекторного руху по стадиях, який являеться стохас-тичним вар1антом методу Н.П.Симою 1 був названий автором методом вмхнно? в!дтворюваност1 динам1чних параметр^.
4. На основ1 анал1зу ф1аико-х1м1чних закономерностей ров-роблен! модел1 програмного руху по стадиях БДТП , модел1 виявлення мех стадий, модел1 технолог1чного циклу БДТП в використан-ням регреспйних метод1в, рекурентних метод!в найменших' квадра-т!в, байесовських метод1в виявлення сигналов; нов!тн1сть в в сумному вир1шенн1 задач побудови моделей програмного руху по стещях 8 моделями виявлення меж.вабеБпечуючих краиовг умови "склеювання" д!лянок траекторного руху в умовах нечгтко вираже-
них pospwBiB меж 1 пштпдюто! триралсх-п стад1й.
■5. Вперте для енерго технолог 1чннх сб'еит 1 в переробки твердого палнва роэроблен! математигчн! модел! двор1внево1 системя управл!ння, де в верхньому piBHi вир1гоувться задача оптнм1вац11 управляючо! фушщ! I 1 сптим1ааиП отядП ВЛТП. На-итошьсму piBHi функц!онуе модель координатно! i параметрично!. стабШзацП вбу-рень об'екта на основ 1 лрииципу максимуму Понтрягнна 1 проекту-вмшя б1нарного контуру ва C.B.емельяновим.
6. Додатково, 81дм1 иною особлив 1стю математичних моделей верхнього р!вня е те, що в них використовуеться два види siOpa-ноТ в1д реального об'екта 1нформацП бёзпосередяього вим1рювання фавових эм1нних, непрямо вим1рявання фаяових вм1нних, по яких проводиться довизначення повед}нки еталон!в об'екта на стиках стад!й.
7. Ровроблена система управл1ння виробнич!сто сум1сно функ-ц1онуючих едентичпих об'ект!в шляхом координэц11 пуску i посл1-довного включения в роботу систем нижнъого р1вня п1сл*я вигрувки ц1льоп'о1 пролукцП i подготовки о5'ект!п до занантаження 1нгра-д1ент1в ; новизна досягаеться оа рахуиок сум!сяого використання сигнал!в в1днаходження задано! в1дпов1дност1 початкових умов для включения вибраного об'екта в роботу i видача сигнал1в допволу введения в валам'ятовуючий пристр1й модел! траекторного руху nepisoï стад1'1; сум!сного витористатпт сигнал!!) початку J. . к.1яця небеапечноЧ стадП (наприклад, стадИ кип1ння у р1вяих об'ект1в, п1дключеннх до одн1е1 конденсац1йно! системи) для формування еталонних вначень траекторного руху систем нкянього р1вня i ви-дач! довволу або взборони на пуск чергового об'екта; при цьому, координац!я проводиться в1д сигнал1в тепер!шнього стану.реальних об'ект!в у виробничих умовах.
ПРАКТИЧНА тншоть I НПРОВАДаЕННЯ РЕЭУЛЪТАТШ РОВОТИ. Для використання на практиц1 теоретичних результат !ъ, висновк!в 1 рекоиендац1й, одержаних в десертац1йн1й робот!, 1 широкого впро-ввдхеинн в сланцепереробн1й проыисловост1 ва учасио 1 науковоыу кер1вництв! автора, було ро&роблене в!дпов!дне алгоритм!чне 1 проектне эабевпечення, доведене до внровадження на ПО "СЛАНЦЕХШ" и. Кохтла-Ярве 1 СКТБ "МОДУЛЬ" В1нницького техн!чного ун1-верситету.
Основою ровробки алгоритм1в керуванна, техн1чних 1 техноро-бочде проект1в, отршаних на основ1 теоретичних реаультат!в, яв-ляються:
1. Техноробочий проект автоыативовано! систеии централ!во-ваного контролю керування установкою коксування сланцевих смол (електродного коксу) ПО "СЛАНЦЕХШ" м. Кохтла-Ярве.
2.Техноробочий проект головного 1000-го газогенератора, роад1л " Контрольно- вим!рювальн1 прилади 1 автомативац1я " ПО "СЛАНЦЕХШ" м. Кохтла-Ярве.
3. Техноробочий проект АСУ ТП гавогенераторно! станцП N Б ПО "СЛАНЦЕХШ" ы. Кохтла-Ярве.
4. Техноробочий проект АСН1-АСУ ТП виробництва нап!впров!д-никових ыатер!ад1в СКТБ "иоДУЛЬ" ВДТУ ы.В1ннидя.
5.Пакет алгсритм!чних модул1в. Проектування систем управл!н-ня технолог1чними пер1одичними процесами. Зареестрований в ПКВ АСУ Ы.Ки5в,1нв Ы6083-СЭДЩ в1д 16.07.85.
АПР0БАЦ1Я РОБОТИ. Пауков! ! практична ревультати роботи до-пов1дались 1 обговорювались на Всесо»зн!й нарад! 8 комплексного використання горючих сланц!в (м.Кохтла-Ярве ЕРСР.186? р.), Всесоюзна нарад 1 "Системи управл!ння 1 васоби ьвтомативацП технологию процес!в в иафтоаереробн!й ! нафтох!м1чн1й промисловост!"
(м.Москча,ВДНХ, 1972 р.), Науково-техн1чн1й народ! М1НЮТЕХ1М11-РГМу по сектдП автомативацП 1 контроль но-вим1рюватьм1 пристро! (м.Кохтла-Ярве Естон1я,1972 р.), Республ1канськ1й науково-тех-Я1чн1й конференцИ "Ф1зичн1 основи побудовй . первинних вим1р»~ вальпиу перетворпвач1в" (м.В1нниця,1977 р.), Трет1й респуб-л1кнсььс1й науково-техн!чн1й конференцП "Структурн! методи п1д-вищення точност!,бистрод11 1 чутливост! пристро!в" (м.Житомир, 1978 р.), Всесою8н1й науково-техн1чн1й кояференцН 'Чнформа-Ц1ЙН1 методи п1двищення ефективност! 1 якост! систем вв'явку 1 рад1оелектрон1ки" (м.Ереван,1981 р.), Всесоюзному науково-тех-н1чному сем1нзр1 "ФунгаЦоначьн! прнстро! оптоелектрон1ки" (м.Шннипя, 1983 р.), Всесоюзному сем1нар1 "0птим1зац1я складню систем" (м.В)ннтщ, 1983 р.), Дев'ят1й всесоюзна парад 1 "Проб-^еми управл!ния 83" (м.бреван, 1983 р.), Всесоювн1й конференцП "Робототехн1ка 1 автомативац1я виробничих процес1в" (м.Барнаул,
1984 р.), 1-й Всесоюзи1й конференцИ в метод1в кЮернетики х!м1-ко-техиолог1чних процес1в ЮТОМ (м.Москва, 1984 р.), 16-му Шя-народному сем 1 пар! 1ФЛК/1САГА "Д1лов1 1гри та 1м1тац1йне моде.то-вання" (м.Алма-Ата, 1985 р.), ЧетверИй Всесоюзн1й конференцП в моделювання складних х!м1ко-технолог1чния систем СЗТС-IV (м.Одеса, 1985 р.), Сьом1й Всессюзн1й науково- техн1чн1й конфе-ренц11 "Вим1р»вальн1 1нформац1йн1 системи В1С-85" (м.Шнниця,
1985 р.), П'ятому Всесоюзному симпов1ум1 8 проблем управл!ння на мережах 1 вувлах вв'явку (м.В1нниця, 1985 р.). Республ1канськ1й науково-техн1чн1й конференцП "САПР 1 АСУ ТП в х1м1чн!й промис-ловостГ* (м.Черкаси, 1986 р.), Всесоюзн1й науков1й конференц11 "Автомати8ац1я 1 роботизац1я в х1м!чн1й промисловост1" (м. Тамбов, 1986 р.), Всесою8Н1й конференцП "Вдосконалекня управл1ння науковими досл1дженнями у вищ1й школ!" (м.Лен!нград, 1986 р.),
Всесоюзному науково-техн1чному сем!нар! "Досв1д використання роаподиених систем керування технолог1чними процесами 1 вироб-ництвоы" (м.Новокуанецьк, 1S86 р.), Трет!й Всесоюан!й конферен-цП "Перспектив« 1 досв1д впровадження стохастичних метод1в в АСУ ТП" (М.Тула, 198? р.), Науково-техШчному сем1нар! "САПР 1 АСУ ТП в х!м1чн1й промисловост!" (м.Черкаси, 1987 р.), Всесоюа-н1й науково-техн!чн1й конференцП "Технологíh 1 конструювання ГВС та питания !х виробництва" (м.Углич Ярославсько! обл., кв!-тень 1988 р.), Науково-?ехн1чн1й конференцП кра!н Сп!вдружност1 невалежних Держай "Контроль i управл1ння в техн!чних системах" (М.В1ННИЦЯ, вересень 1992 р.).
СТРКТУРА I tiQFM ВИКЛАДУ РОБОТЙ. Робота мЮтить 281 стор!н-ку основного тексту,в тому ч!сл1 47 машонк1в,. 3 таблиц1 1 скла-даеться ia вступу, п'яги частир, заключения,списку влкористано! л!тератури 13.375 найменувань, в тому чисд! 105 найменувань належать автору, додатки.
OchobhI теоретичн! реаультати викладен1 у перших трьох час-тинах, для яких прийнята едина аа комповиц1ею 1 структурою форма викдадення матер1алу. Кшна частина роа'бднана на параграфи.у першому 1а .яких на основ! анал!ау л!тературних джерел 1 а враху-ванням поставлено! мети дкоертац!йно! роботи формулюються задач! досл1дження, вид!ляються етапи ix р!шення. В наступних параграфах а. використаиннм математичного апарату пропонуються п1дходи 1 розробдяються алгоритм« рШення поставлених аадач.
ЙМ1СТ РОБОТИ
В 1ЕР11ЮМУ РОЗДШ роботи при створенн! реальних промислових систем управл!ння БДТП автор аН-кнувся 1а проблемами, як! властна! облает! модедывання динам1чних систем, характерних для спе-
ц1альност1 05.13.02 "Математичне моделюпння в нчукових дослд-жеинях". Ц1 проблеми змусили використовувати мегоди досл1джеи-Яй, що тялШть до спец1альних п!дход1в, як1 доаполяють отримува ти матемзтичн1 модел1 МЦТП. В теоретичному плзн1 дисертаЩйна робптч формула задачу формуванея МДТП з нбпсвиою 1н$орма5д1ею про стан, неч1тко вираженими умовами розриву 1 зипадковою трива-л1спо стзд1й.. В прикладному план1 задачу управл!ння як1стю ц1ль-ово1 продукт I, 1з забеапеченням додаткових обмеиень на Оеэпечнв функц1онування об'екта. Характерною особлив1сго ВДТП в висока розм!рн1сть простору вим1рювань, наявн1сть сквоэних координат вектора стану, ягс1 з'являються 1 эникають, розриэн1сть п1дпроце-с!в. де кожному п1дпрокесу (стадИ) п1дпов!даз своя ф1зична мо-
4
дель эавантажеикя компонент!в та 1нгрид1ент1в онровини, модель пагр1ку сировини, модель кип1ння. модель ендотерм1чно! аба ёкзо-терм1чио! реакцН, модель оуш1ннй 1 т.д. Умови розриву п1дпроце-с1в б неч1тко виряденими о причини того, то досл1джуван1 процеси прот1кають у закритих емностях 1 доступ до отримання достов1рно! 1нформ?ц1Т про граиичн! та крайов! умози розриву матеимально ускдадчений. Постановки основных задач дисертац1йно1 роботй включають п1дяодн до моделювання МДТП.куди входять задач1: струк-туризацП, 1дентиф1кац11, оц1нювання неч1тко виражених умов роэриву стад!й. Постановки задач синтезу 1ерарх1чно! системи управляя включають:синтез програмного руху етапонно! систйии за стад1ями (верхн1й р1веиь), синтез сл1дкупчо! системи управл1яня I МЦТП (ни*н1й р1вень).
1.Задача структуриэац11 об'екту. Розглядаеться об'вкт виду х - гЧх.у.аД.а,*)., (1.1)
де й б й'.Л - МДг.'Ли. < I < - час протягу стад1й, х б гг"*"- вектор стану,х-(х1,хг.....хп)т-вектор стаиу по стад!ях,
' УЖП"У.У-(У1.У2....,Уп)т-вих1дний вектор вишрювання по отад1ях. цб^"",и-(и1,Ц2....»ип)-вектор управл!ння вигляду ишт<Щ<Щтах. а 6 Я™*", а-(а1,а2.... ,ап) - вектор параметра,* 6 (?т*м, * - • - •.. - узагад},нений вектор параметричних, уаагааьне-
них та отруктурних ебуренъ, р'-СР^.Рг^-.. .Рп*") - оператор нео-тацЮнарыих нел1н!йних функц1й. На сутиках стад1й у дискреты! момента ЬхЛг,.-., 1п стаються стрибки (повриви неперервност! вначень вы!вних стану). Пром1юж часу м!ж в'явлениям сум1жнкх роврив1в неперервност1 вектора стану аветься стад1ею. Кожна ста-д1я мае вианачену, але апр1орно нев1дому подовжен!сть Т1(1-1,2..... Момеити 11,Ьг,... Дп коли ё наяьн! неч1тко виражей ровриви, характер!вують вм!ни стуктури. Наявно, щр
Т4 - I г и-г, 1-1.2.....И (1.2)
де N - число неперервних пром!жк!в-стад!й. Досл!д*енню п!длягяв оператор л!неар18ованого вигляду
- АЬНВЧ», (1.3)
де А-ДА<А<А+ДА,В-ДВ<В<В+йВ
Задача !дентиф!кацП ЕДТП. Особлив!сть задач! 1дентиф1кацП характериаубться вигдядом стац1онарного оператора (1.3). По реа-л!вац1ям вх1дних та вих!дних 8м1нних, шр отриман1 в реальних умовах функц1онування об'екту на ааданому клас! оператор!в Р^ вианачлмо у будь-якому зм!ст1 оц1нки р! !стиного оператора технологию! стадП ЕДТП. Для к1льк1сно! оц!нки близкое?! р! та р! введена функц1я р(У1 (и.у^Ш. яка валежить в1д вих1дних эм1нних вектора травкторного руху в межах колено! стадП. Для р1-шення поставлено! задач! на математичне оч!кування ц1е! функцП какладаеться вимога:
Е(р(у1а).у,)) —> шШ (1.4)
3..Задача розробки модел!. оц!нювання розрив(в та побудувая-ня вир1шувального правила "згсивки" стик!в технолог1чних стад1й БДТП. Необх!дн1сть розв'язання дано! задач! диктуётьсн умсвамн неч!тко! виражепост 1 роериву меж стад!й. На основ! прсектувашш ф!льтра Калмана отримаемо р!вняння оц!нк1 стану вектору neuiTKо визначених yMoiB рочриву стад1й:
Л А
WO ■!■ Alo6Xo6(t)+Kioe(yioe(t)-Cio6Xo6(t)) (1.6)
Значения параметра матриць стану та вим!рювання мають вигляд , , Ajo6-AAio6<Aioe<Aio6+AAlo6 . (1.6)
Вир1шальне правило вйзначення неч!тко визначених умов роэриву прийме вигляд:
А
Hoi: Yoeit) - и. при t<ti,
Нц: yoel't) - С10йХ0б(Ь), при t-t4 (1.7)
4. Задача моделювання оптимальних стратег1й управл1ння ета-лонио! системи БДТП з випадковою подовжен1стю його стад!й. Задача моделювання оптимальних стратег 1й управл!ння еталонно'1 системи БДТП з випадковою подовжен1стю його стад1й передбачае. оитим1-вац!ю як закону управл1ння u0(t), так ! оптим1вац!п протягу ста-д1й т. Задача моделювання оптимальних стратег!й у дисертац1йн!й робот! буде роаглядатися у двох вар1антах:
а) бевпосереднб вим!рювання фааових вм1нних, а в цьому ви-падку вектор стану x(t) вважаеться повн1отю в!дом1!м;
б) негряме вим1рюваиня фазових вм1нних , у цьому випадку зам!сть x(t) вектор у(1),вэагал! меньшо! рсзм!рност! н1ж x(t).
.У так!й посл!довност1 1 виконаемо постановку задач! моделювання стратег!й управл!ння БДТП. При беэпосередньому вим1рюванн1 фазових вм1нних БДТП може бути заданий р!виянням стану, що опи-суеться стохастичним диференц1йним р1внянням диффузного типу:
dxe(t) - CAXe(tJ+Bue(t)3dt+Didni(t),x(to) - х0' (1.8) де Xe^R"-вектор фаяових эм!нних, Ue^R"-вектор з множ!н! допусти-
цнх упрадиь, teR1- текучий час, ti-i<Uti, nSR"- вектор стандартного BluepoficbKoro процасу а неаалежними компонентами, А,В,Г>-ыатриц1 в1дпов1дних роэм1р1в.
Оэдача моделювання стратеги упрал1ння ааюючаеться в тому, црб на траакторП руху x0(t) внайти так1, ер аайеапечують м1н1-мум функц1оналу якост1
I(Ueft).t) - Mixe(ti)RiXeT(ti) + Cot + N fti
+ E IXe(t)R2XeT(t)+ue(t)R3UaT(t)]dt>-lnf (1.8)
. i-i
дв x - час подовженост1 стадП, М - математичне оч1кування в1д функцШналу якост!, Ri;R2:R3 - матриц1 вагових коеф1ц1внт1в в1д-1юв1дних poBMlpiB, üq - пост1йна, що характериауа варт1сть оди-ниц1 часу.
Результатом моделювання являвться роав'явання аадач! син-теау оптимального у емЮт! м1н!мума функц!онаду (1.0) управл1ння отохаотичнсю системою (1.8). При цьому t подовженост1 стадП ЕДТП вважааться випадковою та вианачазться як марк1вський момент пераого досягнення траекторП випадкового процесу xe(t) деяко! обдастi Q 6 R" а межею Г. Випадкова величина т в додатковим параметром оптим!аацП екстремально! аадач!
Ie(ue,T) - Inf (1.10)
у як1й необх1дно не т1льки керувати процесом , але й оптимально виконати вак1нчення стадП ЕДТП aöo провести вупинку ц1в! стадП. Така постановка ьадач1 являв собою повднання 1дей оптимального стохаотичного управл1ння та посл1довного анал1ау (оптимально правил вупинки). Цри цьому, оптим!аац!я по ue(t) 6 U в1дбуваеться моделюванням оптимального закону управл1ння ue(t) -- u(t,x0(t)) у вигляд! синтеауючо! функц11, щр вианачаеться на
множин1 траектор1й простору R" . а опт'альил ипловленIоть уп-равл1ння
X - Inf it>0; xn(t) 6 Г> (1.11)
виеначазться межею Г облает! G . Додаткопою спец!ф1чиою особли-в1стю вадач1 е. te, щр межа Г стад11 anplopl не заядана та в1д»!а-ходнться а умови оптимальной !фитер1я пкост} l(us(l),t) •
Эавданпя сум1'сно1 оптим1эацП функЩоналу Hu.t) па napl 3 - {u,TV б й присвячено пор1вняно иебагато роб1т. Взагал! доо-л1дження цього плану стосуваяись управл1ння рухомими об'ектами та у в1дкритому друц1 не публ1кувалися. Публ!кац11, шр пор1 яэан1 а управл1щям р1зного роду технологиями об'ектами, повн1ств В1дсутн1. Для управл1ння рухомими об'ектами методи вирШення вкаааиих задач являютъ собою модиФ1кац1ю та узагальнення п!дх05\у Велмана. Для пов'яаання основиих функц1ональних р1внянь пропо-нуються 1теративн1 процедурн методу посл1довних наближень, Роег-лянемо постановку моделювання стратег!й управл1ння БДТП при беа-посередньому виМ1рюванн1 фаеових bmIhhhx. СТрипустимо, шр у БДТП 8м1н*)бтьоя вектор y(t) , rap вдовольняв стохостичному дифферон-Шйному piенянтш
dye(t) - C*e(t) + Dedna(t), v(0) - О (1.12)
У р1внянн1 вим1рювалытого канала (1.12) уе 6 Rr - вектор спосте-рзжуяаних координат С, D2 - матриц! в!дпов!дних роэм!р1в, 1»г(Ь)-г-м1рний стандартний вШеровський лроцес, незалежний в1л Di(t).
Задача моделювання оптимальних стратег1А по оут1 виэнача-еться структуре» множини пар 8 - iue(t),т> 6 Д, на яких в1дшуку-етьсп екстремум функц1оналу (1.8). Дал! розглядувану постановку буде роэбито на дв! п!даадач1:
а) оптим1зац!я на клас! вс1чених у детерм1нований момент
часу Т процес1в управл1ння, що аавдан! на 1нтервал1 СО.Т] . У цьоиу аипадку опгишльне правило вупинки вианачення к1нця стад И мае вигляд
- ттос.т), гв - шт>о; хв0,) в Г> (1.13)
Введения параметра вс1чення дозволяв отримати роав'яаанна, по форы! адекватна в!домому для вцпадку вадано! довжини стад11.
б) 0птиы1аац1я на клас1 невс!чених процес1в управл!ння. Та-ка постановка задач1 використовуеться у дисертац!йн!й робот! ддя моделювання оптимальних стратег1й упарвл1ння у квав1стац1онарних БДТП .
б. Задача моделювання сл!дкуючо! систеыи БДТП (нгаш1й р1-вень управл1ння). Враховуючи абурення , що д1ють на об'ект та виа!рюван.н1 пристрой задача управлНшя БДТП ыоже бути повн!стю ровв'явана ва ракунок введения контура сл1дкування. Тод1 на верхньоыу р!вн1 форыуеться траектор!я ха(1) по стад!ях, яка буде виступати у якоот! вавдаючоК величини для система унравд!ння никнього р!вня. Рух об'екта. ир управлявться, уявиыо матеыатич-ною иолелшо
х(й) - А1X(Ъ) + В^М. Х!-!^) - Х!-1. (1.14)
уа> - с1х(Ь), 11-1<1а1 (1.16)
Закон управл!ння прийыемо у вигляд1
иа) - Киуа) - КиСЧхШ (1.16)
Де ки-ш-м1рилй вектор нев!домих параыетр1в, котр1 п!длягарть вивначенню. Будемо вважати задачу пошуку таких параыетр1в ки. при котрих рух замкнуто! систеыи
ха) - (А1+в1кис,)ха) (1,17)
8 точки хо у початок координат х-0 вд!йснювться бажашш чином. Будеыо вимагати , щоб вих!дна вм1на у(1) у найб1льи!й сгуне-н! наолижуеться до вих!дно1 аы!нно.1 еталонно! системи
«
Хв(С) - А|(эХ(1), Хе(0) - Хво ' (1.18)
у0(Ь) - С1еХе(Ш ^- (1.19) де А6е |?п,,п визначае бажан! динам1чн1 якост! синтезуемо! систе-«й. у яюэст! /до;я»(и.\'при&емо''- Фуккц1оняя
I г -Отт,, -вапроедйЗйайа." нова матвма,т1!чна модель; БДТП а неповною 1нформац1ею про стан у вйгляд! сукупност! явичайних дифференц!й-них р1вняиь, ¿р зм!ншть одне одного; отримш4их в результат! структурно! 1часово! декомпозшЦУ. Структурна декомпояиц!я вводиться до розбиття багатьох неповних вим!р1в ЩТП на вектор тра-екторного руху , вектор оцишвання йеч1тко виражених умов розри-ву стед!й. Часова декомпоэиц!я вир1иуе задачу до визначешт про-!!еч)тко вирадених умов розрипу стад1й, на основ 1 к<?трих п!дпроцеси пов'явуються в вдйиий технологией процес. Вперие для розгляпуваного класа об'ект!в поставлено ?эдачу синтезу уп-равлШш БДТП, що ввноситься до власу 1ерарх1ших систем. Функ-ц11 верхнього. р1вня вводиться до реал!зацЛ субоптимальних прог-. рамно-замкнутих рух!в, ир м!н1м1зутоть трйвал1сть технологичного шилу на основ! довнаначсння промШшх неч1тко риражених умов роарцву стад!й аг1Д»о текучо! !нформац11 реального об'екту. ФункцП нижнього р!вню вводиться до вйр1шення задач1 ол!дкування за вектором программе- замкнутого руху по стал1 пх з компенсацию параметричних ! координатних збуреиь.
В ДРУГ1Й ГЛАВ I виклэдено результат» досл!яжень я математич-ного моделювання БДТП та 1х систем управл!ння. Враховуючи, тр у викладенн! першого розд1лу досить докдадно розглянуто 8адач1 структурнзацП БДТП, головну увагу цього ровд!лу буде зосередже-но на ососбливастях вир!шення задач моделювання БДТП. Специф1чн1 особлчвост1 функцЮнування БДГН приводить до иеобх!дност1 синтезу 1срарх!чно1 сястеми управл!ння, шр складаються 1з таких д!на-
-М1ЧЫО вэаеиод1ючнх моделей п!дсистем.
1. Модель формування оптимальних стратег 1й управл1ння ЩТП верхнього piBHü. В1дпов1дно до постанов задач моделювання, роаг-лянутих в иерш!й глав1, будемо дотримуватиоь такого порядку. Роаглянемо дв1 эадач1 моделювання оптимальних стратег1й упраздняя БДТП в1дпов1дно при повному вектор1 вим1р1в. неповному 1 неточному вектор1 вим1р!в.
а) Моделювання оптимальних отратеПй при повн!й аадач1 векторг BHulpiB постав в наступному. Задана р1вняння стану вигляду
dxe(t) - CAXe(t) + Bua(t)ldt + Didni, x(t0) - xo. (2.1) Необх1дно сиитевувати такий аакон управл!ння ue(t), котрий доставляв м1н1мум функц1оналу якост!
. Ie(Ua.T) - XeT(T)RiXe(t) + Co(t-s) +
с
xeT(t)R2Xe(t) + uT(t)Rau(t)]dt (2.2)
а
Для вир!шення поставлено! аадач! введемо у роагляд функц!ю Белмаыа иа
V(S,XÖ) - Inf М iXa^(t)RiXe(X)+Co(t-s) + s.xe
РХ
tXeT(t)R2X(t) + UaT(t)R3U(t)]dt } (2.3)
б
Ue Ue
де Мз.ха - усереднення а переходно! м!ри Ра.хе марк!вського процесу X«,. В пропоаицП во!ченост! правила зупинки стад!! фор-малиам динам!чного програыування приводить до наступно! кравво1 вадач! 8 нев1домою межою типа Стефана
Inf fLs, xe V(s,xe) 4 xeTR2X0 +, Uetr3"el -Co. (2.4)
V(s,Xe) - X0TR1X0, x„ 8 G u T (2.ß)
V(Ti.xe) - XeTRiXe. x e Rn (2.9)
VxeVCso.xe)..-2Rtx, x e OG - F (2.7) ua 9 1
L - :-+ (Axe + Bu9,Vx ) + -SptDisTDisVgz] (2.8)
з. хе йэ 2
йв
Де Ьа.хг - призводящий оператор диффув1онного процесу (2.1), V* - вектор-град1енг, 7х2 - матриця других пох1дниу.. Сено напедених сп1вв1дноаень сл!дуючий: (2.4) - пифферетЦйнч р1вняння в особистах пох1дних для функцП Релмана; (2.6), (2.6) - крайов! умо-ви для р!вняння (2.4). При додаткових пропознц!ях регулярное^ фун1сц1л У(з,хе) вдовольняе умовам "гладкого сидапвания" (2,7).
як-1 дозволяють
VT(S,X0) - X0TRisXe »- C(T-S) +
3pDiRoDtTdt
(2.9)
Uox(s,xa) - -RaBeRiXe . (2.10)
де додатньо виэначена матриця Rig в роэв'яэком р1внпння Р1ккат1 Ri + ATRi + ARi - RiBR3"1BTRi + Rg - 0: R1T - Ri (2 Ш ФунгаШ (2.9), (2.10) вияначають р1шешш рксгремапьно! ад-дач! (2,2) для кожного эздапого значения параметру Т. Щоб отри-мати оптимально р!шення на клао1 вс1х вЫчених процес1в , яеоО-х1дно знайти бкстремальне значения T0pt э умовй типу трансвер-сальност!
TOpt(x0) - Arg min <VT(0,xe); x0 в Rn> (2.12)
Оптимальна межа Г вианачав правило вупннки стад11 t 1 дср1внвб Г3 - {(s,X0):V(s,Xp)> - XBTRiX0 (2.13)
т
Оптимальна еначання критер1я IQ(ue,t) в екстремальн1й вадач1 (2.2) аавдаеться формулою,-
( — —' xTRjX + CTppt +
V(0.xe)-
«Topt
SpDiRtiDiTdt, X 6 Q
_ _ _ . О
xTRix, xßOUr (2.14)
а оптиыальний аакон управл1нн» uas вигляд негативного аворотного ан'явку al bmIhhhu коеф1Щентом управл1ння вианачаеться формулою (2.10), да xe(t)-TpaeKTopla процесу (2.1), щр в1дпов1даа оптимальному аакону (2.10). Поставивши (2.10) у вих1днв р1вняння (2.1), отримаеыо
dx^t) - ГА - Вйэ^ВНэЗ xe(t) + DidDv, x(t0) - Хо (2.1Б)
Оптимальна правило аупишш стад!й, щр вианачае час швидкодН, внахбдиться як перший момент досягнення процесои xe(t) меж! Х - lnfit>0:V(t,xe(t) » x0(t)Rix(t)> -
- Inf <t>0: Xe(t) 6 Г> (2.16)
Отже, от-римано один а важливих результата дисертац!йно! роботи, де визначена стратегia управл1ння БДТП а повниы вектором стану, щр вбирав в себе як вианачення оптимального ьакону управления, так 1 оптимально! тривадост1 стад!!.
б) Моделювшшя оптимальних стратег!й управл!ння БДТП при ченовиому аавданШ вектора вим!р!в. Нехай частково спостережува-лий керований процес (x(t).y(t), OttCT , де x(t) - вектор стану ¡ЭДТП.е р!шення стохастичного диференц1йного р!вняння (1), y(t) -■ектор частково споотережуваних вм!нних, вавдавтьоа отохйотичниы ,|иференц!йниы р1внянням
dy(t) - Cx(t) + D2du2(t). у(0) - 0 (2.17)
¿¡ьажавться. щр р!шення (2.1) 1 (2.17) а початковими уыовами ix(0),y(ü)) б параметрам оц1нлк x(t) 1 ковар!ацП V(t) 1снуе 1
вдине. То алостер!орлий ровпод1л для вектора отчну ХП ! I ч.ист-ково спост?!режуваного пронесу y(t) молша уивити так:
X(t) - M(4(t)|Y); (2.18)
V - M(x(t)-X(t))T(X(t) - X(t)) (2.19) Уыови (2.18). (2.19) впов1лг>ятоть р1впяннпм оптимально! д!н1йно1 ф1льтрац11:
dx(t) - CAx(t.)+Bu(t)]rJt+YCT(D2T)"1[dy(s)-CH(t)) (2.20)
V - AV + VA + DiDiT - VCT(D2D2T)_1CV, V0-V (2.2t) Для цього випадку фуикц1я Велмана прийме такий вигляд:
и
V(s.x) - Inf Mg.x{3iT(t)Rix(t) - Co(t-S) + S0RiV i
(xT(t)R2x(t) + u1(t)Rsu(t) + SrR2v)dt (2.22)
при обмеженнях, вадачих системою р1внянь (2.20), (2.21). Тут х - марк1вський момент зупиики стэд11.
Розглянемо випадок вс1ченост1 прсцесу уиравл1ння.Нехай G -область зупннки спостеренень у фазовому простор! процесу х(!), а метою I', тод! пара (У.Г) в р1шенням системи р1внянь, алалоИч-ио! (2.4) - (2.8) 1 прийме вигляд:
Ii
Inf tLg.XVrs.x) i- xtR2x + uTR3u + SpRp.V] - fyfe (2.23)
neu
V(s,x) - xtR2x + SpRjV, x 6 Q U Г (2.24)
V(T,X) - xtR2x f SpRtV, x 6 (2.26)
VtV(s.x) - 2Rix. x Б Г (2.26)
u с) 1
Ls.ä--+ (Ax + BiliVS) + —Sp[VC(D2D2T)-iCW5z] (2.27)
ös 2 .
'ü&raj&He р!®ення ulel краиово! задач! шукаеться в наотупному виглад1
Vt(s.x) - xtR2x + Q (2.28)
Ut(s,X) - -R3BRj>X (2.29)
де додагньо визначена матриця 1 функц1я вдов1льняе р!внянняы Rl+ATRi+RjAT-RiBR3"1B^Ri +R2 - 0;Rit - Ri (2.Э0)
4fSp[RiVC(D2D2T)^1CV)+SpR2V+Co - Oj QT-SpRIV (2.31)
Сл!вв1дносини (2.28) 1 (2.31) вианачають р1шення задач для будь-якого ф1ксованого значения параметра вс1чення Т. Обкраючи а умов-трансверсальност1
Т(х) - Arg mlniVT(0,x),Ä е R°> (2.32)
отримуемо р1шення, оптимально на клао! вс1х во1чених процес!в управл1ння. Оптимальний момент вупинки спостережень (2.20), (2.21) в
X - lnf<t>0: V(t,x)) - XTRiX + SpRiVT> (2.33)
де травктор!я x(t) в1дпов!дав оптимальному закону управл1ння (2.29), поставивши котрий у вих1дне р!вняння стану (2.20), от-римаеыо
die (t)- СA-BR3" 1BTRi 1X (t)dt+YC(D2D2T)Cdy (t)-Cx (t)dt3 (2.34) , Отже, отримано наступний результат дисертац!йно! робоги для БДТП а неповним вектором спостереження, де визначена стратег!я ущтиЦння, що вбирав вианачення як закону управл1ння, так опти-цальну в у пинку спостереження тривалосН стад П.
2. Модель системи управл1ння нижнього р1вня (б1нарна система). Оинтеа бiпарно! системи управл1ння БДТП дозволяв вменшити помилку регулювання за рахунок введения контуру координатно-операторного вворотнього ав'явку, котрий буде компенсувати коорди-натн1 1 параметричн1 збурення. Як 1 ран1ш, вважаемо, щр динам1ч-на модель стадИ уявляеться у вигляд!
x(t) - (A * &Â)i*it) + (В + AB)iu(fc) (2.35)
i - 1,2,... ,N - к1льк1сть стад1# БДТИ, li-i^ti - "чао тривалос-Ti стадП, x 6 R°,u s Rm,A,B - {to&Viï^ûc'T^ hkn.nx». Мо-
дель еталонно! системи
XaCt) - Aie(t)xe(t) + Bi(t)U9(t) (2.36)
Сформубмо сигнал нев'яаки
x(t) - x(t) - xB(t) ' (2.37)
Тод! р1вняння стану системи в!дносно сигналу нев'яаки уявимо так.* x(t) - (A(t) + ÛA)ix(t) + (B(t) + AB)m(t) (2.38).
Враховуючи, ир досл!джуван1 та технолог!чн1 процеси в1дносй*ь'сА до класу нестацЮнарних нел1н1йних об'ект1в для проектування систем управл1ння БДШ виявилось корисшш викориотання reopii б1нарних систем. Як е1доу.о, ва наявн1стю повно! 1нформац11 про стал об'екта, його параыетри, зовн1шн1 збурення 1 аадан! вплиьи xQ(t) для формувапня керуючо! функцП u(t) модна використати принцип роа'еднаного регулывашш. За в1дсутн!стю повно! 1нфориа-цГ( про ьегстор стану 1 зЗурюич! сили аастосовують принцип регу-лювання по bî дхилетт. Тут потр!бне аначення керуючои функцП u(t) формуеться як результат перетворення сигнала пошииш (2.3?)
u(t) - Ru(Ku(t)x(t)î (2,39)
Тут Ru - оператор ланцюга аворотнього вв'язку, Ku(t) - napaMetpto його настройки. Якщр параыетри об'екта ам1нюються у невеликих межах, то аадану як1сть-системи може бути зайевиечено аа рахунок п!дбору Ku(t). На випадок ьначних ам!н параметри аб'вкту ait) бажаний ефект иожв бути досягнено аа рахунок а01льшеиия коефШ-енту Шдсилення в ланиргу аворотнього зв'язку до беаконечност!, проте так1 системи нест1йк1 через виявлення роабгжност1 в цове-д1нц1 реального технолог1чного лроцесу 1 його иодед! (2.35), покладено! в основу синтезу управл!ння (2.39). Б1льш глибсЗка
причина ule i нев)дп<?в1 дност! полягяв в тому, шо роам1рн!сть простору стан\в реального БДТП внщо роям1рност! простору стан1в floro модель Ще одна причина чостае в наявност1 обмежень из ко-ординати реального процосу, отже, ст1йк!сть, а в остаточному вм-падку, недоотятн1сть 1нформацП, про керований пронес обмежуе реальн1 моАЛиваст1 метода глибокого координатного зворотнього вв'язку (ЮТ), для такого роду систем вастосуваиня методив 61-нарного управл1ння виявляеться б1льи бахании. Суть методу 61парного управления полагав в систематичному 8астосуванн1 основного принципу регулюваннп по в1дхиленню шляхом реал1зац11 координатного еворотнього вв'язку (КЗЗ) i координатно-оиеративного аво~ ротнього зв'язку (КГОЗ). Метод дозволяв при надежному вибор1 оператор1в ввсзротних вв'язк1в та 1х параметр1в скомпенсувати вплив на процес регулювання неконтролъованих параметричних 1 8овн1шн1х вбурень. Вважаючи оператор Ru(-) вадачим тим чи 1ниим чином, сформулюемо функц1ю
Xes(t) - Sx(C.x(t)) - (2.40)
котру будемо розглядати в якост1 аадаючого впливу. Тод1 роэгод-ження
6(t) - xes(t) - x(t) (2.41)
характериауе в1дхилення фактично! повед1нки системи (2.35), (2.39) в!д бажаного. 0ргач1зуемо за помнлкою 6(t) негативний 8воротн1й ав'яэок, виходом котрого е
. n(t) - Rm(«)6(t) (2.42)
а - параметри оператора вворотнього зв'язку Rm, а сам оператор Rm такий. що значения n(t) належить деяк!й обмежен1й мншин! М. Пр1 цьому параметри Ru регулятора (2.39) зв'язач! э вих1дним сигналом Rm-регулятора
" Ku(t) - KOt(U) (2.43)
Вимоги про обмеження n(t) пов'язан! а необх1дн1ст» виеныяення ю-еф!ц!ент!в передач! а основним регулятором (2.39) , щр доэволяо обмежитн вал ив на процес регулювання дннамгчних не!деальноотей та ф!аичних обмежень у контур! КЗЗ. Оператор R(i встановлюв ёв'г явок м1ж координатою &(t) та параметрами Ku(t), такий аворс?н1й вв'я80к наввеыо койрдинатно-операто{.ним ав'аксм (К008). Повед!н-ку поблиау початку координат мсжна представити залежнЮтю
6(t) - - (cx(t) - x(t)). (2.44)
Для вабеапечення умови 6(t) - О б!нарн! системи повинн! иати дв1 властивост!. Перша вводиться до аабевпечення внаковианаченност! КООЗ, друга до роэнесення тейп!в ам1нення координат у контурах КЮ 1 КОЗЭ. Вкааан1 операцП доаволяють досягнути баианнх влас-тиостей систеыи та роаширитн пор1вняно а адаптивниш скстеиами область ам1ни u.(t). Але тут 1снують сво! оЗмеження по вадежностi а!д параметр!в та координат. Цю занежн1сть вмвншиыо за рахунок opraHiaau!! операторного зворотнього ав'яэку (033)
p(t) - Rp(0)(i(t), (2.46)
Rp(.) -оператор операторного зворотнього за'язку, з- его ¡¡ара метри. НаявнЮть 063 дозволяв Шдтрнмувати р!вн!сть 6(t) - О, ала досягаеться це ц!ною введения 8алежност! Ml« параметрами аа-датника КЗЗ та параметрами об'екту
с - C(p(t)) (2.46)
Для усунення вкаааного недол!ну введемо ще один задатник ■
Сэ3 - Sc(d)C(t) (2.47)
та органlaysuo в!дпов!дний адитивний зворотн1й ав'яаок
VCt) - Rv(rMt) , (2.48)
v(t) - C33(t) - G(t) . (2.49)
Rv(.) - оператор адитивного зворотнього ав'я'эву.т - його пара-иетри. Ф1зичний ефект в!д використаиня адитивного зворотнього
ев'язку вводиться й)д подальшого зближення динам1чних якостей вадатннка та об'екта, що дозволяе розраювувати на аменшення у встановленому режим! р1гжиц1 v(t).
В1лм1нною особлив1стю наступноТ роботи в наявн1сть ф1льшру належних та эникаючих координат вектора виявлення неч1тко вираже и них умоя роэриву стад1й, банка рухомих моделей стад1й, блчк!в введении у в1дпов1дн1сть вавдщю! д1лянки еталонно! TpaeraapJI динам1чним якостям виявлено1 стадИ. Значить, у наиомуадщцку алгоритм функц1онування аадатЩф <е дмиам1чною моделлю еталоно! системи,адекватно уэгоджеио! в характером ф1вико-х1мичних проце-с1в реального БДТП.
Таким чином, влерше виконаний синтез сисгеми управл1ння БДТП, який в1днесено до класу 1ерарх1чних систем. На верхньому piBHi модедюеться еталонна система управл1ння, на нкжньому р1вн1 проекту'еться система сл!дкування sa частково- детерм1нованим ба-гатостад!йним еталоном, яка мае п!дсистеми: траекторного руху реального процесу регулятора реального процессу, що вабезпечуе м1н1м1зац1ю нев'язки пом1ж частково- детерм1н'ованим еталоном та реальним процесом, додатково, система управл1ннп нижнього р1вня • використовуе б1нарний принцип управл1ння по е.В.Емельянову, -що дозволяе скомпенсувати координат«i та параметричн1 збурення БДТП. Б1нарний контур управлШня ВДТП в1др1эняеться в1д в1домих роэробок наявн1стю рухомого банку моделей по стад1ям, що реал!-вуе елементи "Хнтелекту" задатника еталона та захгацений авторсь- ', ким св1доцтвом.
ТРЕТИ ГЛАВА направлена на н1дготовку, проведения автомати-зованого експерименту для виэначення структура та чисельних оц1-нок параметр1в матриць стану fi(t), вим1р»вання <?i(t), упрзвл1н-ня Bi(t), передаточних функц1й Gi(р), розпшрених матриць стану
системи АНи, вагових матриць) в1д находжеяня неч1тко вир&ланих умов, роариву стад1й, чисельн! оц!нки часово! тривалоет! стад!й.
Роаробка динам!чних моделей та 1х 1дентиф1кац!я проводиться у в1дпов1дност! а Постановок) ДКНТ СРСР в«» 3Q.10.85p, N Боб, аавдання 06.26А "Створити та ввести у досл1дну експдуатац1ю у В1нницькому пол1техн1чному 1нстигут1 автоматиаовану систему доо-л1дження технолог1чних пер1одичних процес1в. де автор дисерта-ц1йно1 роботи е сп!вкер1вником та в1дпов1дальним виконавцем теки. Створена автоматиаована система досл1д*бння (АСД) будуеться на основ1 м1жнародного стандарту КАМАК та сер!йних васоб!в об-числювально! техн1ки а необх1дними нормуючими вим1р»вальшши по-ретворювачами та в!дпов1дним 1нтерфейссм. Апаратура вибрана 8 урахуванням специф1чних особливостей БДТП та аабеапечув фуикцИ попередньо! Шдготоыси 1нформац11, мае гнучку структуру, максн-ыальну вааемозам!нюван1сть модул!в, блок1в для еабеапечення би-соких показник1в фунщЦонування системи, де на первому втал! проведения досл!дницьких роб!т створюеться визначена 1нформац1й-на надлишков1сть по контролю 8м1нних вектора траекторного руху та вектора неч1тко виражьних умов роариву сч'ад1й, де експериыен-таль но- анал1тичн1 методи оц1нювання параметр1в моделей виявиди-ся адекватно можливими. Эапропонованх принципи побудови та вбо-денн! вианачення АСД БДТП, направлен! на оШнювзння параметра та структур доол1джуваних специф!чних об*ект1в у сланцевопере-робн1й промисловост1. Оц1нюв;швд нев!домих координат вектору траекторного руху та вектора в!днаходження неч1тко вир'ажених умов роариву стад!й проведено на основ1 планування експерименту а використанням методу найменших квадрат1в (МНК) та рекурентного методу найменших квадрат!в (РМНК). Деяку особлив!сть ■у оц!нц!
параметров склалр те, то назван! вектори утворюють сукупност!, щр часткопо перекриваються. Розв' язана задача оц1нювгшня параметр^ моделей ЕЛТП виробництва електродного коксу. 3г1 дно в ва-гальноТ методологию вид!лений вектор траекторного руху - ним е температура топочного простору, вид!лён також вектор в1днаход-ження нечетко вйражёйих умов розриву стадхй, компонентами його е: температура р1динно! фази, температура шлемово! труби, тиск пар!в р!дини у куб!. В!дносно вектору траекторного руху побудо-вано динйм1чну модель в амШйми параметрами на основ 1 методу, розробленого автором роботи та на основ! розв'язку !нтегрального р!вияння В1нера- Хопфа.Характерною особлив!стю е те, щр для БДТП виробництва електродного коксу оц!нювання параметр1в моделей ви-конуеться вперите. Зг1дно з методолог!чними основами дисертацП ровроблена 1нформац1йна п!дсистема АСД газогенераторного проце-су, отриман! етатистичи1 та динам!чн1.модел 1 газогенератор!в, щр включають модел1 газового та температурного рёжим!в. Заснована та побудована математичйа модель газового режиму у ьигляд1 сис-теми л!нШгах регрес1Йних р1внпнь, показана необх1дн!сть аДапта-цП модел1, що розв'язача на основ! в1домих рекурентних моделей. Математична модель температурного режиму отримана також у вигля-д! л!н!йнйх регресШш р1внянь, що зв'язувть залежност1 к1ль-кост1 отриманно! смоли в1д витрати пов1тря, сланця, калор1йноот1 генераторного газу, Температури теплонос1я. Розроблен! модел1,
ч -
що встановлоють зв'язок м1л температурою теплонос1я та витратами еворотнього газу та пов1тря, температурою газозливу та роэход!в сланцю, пов1тря та температуре® теплонос!я.
Уперше, в урахуванням специф1чних особливостей об'ект!в да-ного класу виконано побудову динам!чних моделей БДТП, виконана 1дентнф1кац1я параметр!в нестац!онарно! модел! в!дносно зм!нних
вектору траекторного руху, при цьому кожний елеывнт матркць , В! був представлений у вигляд1 суш ном1нашюго (эталонного) вначення (А01 ,В01 ) та малого абурення^ Зм1нн1 вектора вияыен-ня неч!тко виракених умов роэриву стад1й утворюють допом!*ау п1дсиотему. у котр!й формуеться вирШальне правило "вшивки" моделей траекторного руху. Додатковою умовоы побудови моделей еи-явлення стало забеэпечення э одного боку нечутливоот1 до вар!а-ц11 параметр!в траекторного руху, а другого боку - чутливост1 до ам!ни якостей внутр1шньо! д!нам!ки процесу по виЛрюванню зй!н-них вектора виявлення.
У ЧЕТВЕРИЙ ГЛАВ1 виконуеться синтез управл1ння БДТП е нековкою 1нформац1ею про стан та неч!тко вираашниии уиоваии роариву меж стад!й. Наведен! результата аараметрнчно! оптим!аацП уп-равляючих фушщ1й БДТП та особливост! обчислювального алгоритма, результата регуляр1зацП алгоритм!н лараметрично! оптюазацП. результата синтезу управляючш функц1й стосовно до реадьних про-цес!в у сланцепереробн!й иромисловост1. Роэглянемо один а приклад 1в.Досл1дження та розробка системи управл!ння внробництва електродного кокса мае важливе вначення для нарощувашш иотуж-ност! випуска цього деф!цитного ц!льового продукту. Еталонну траектор1ю управл1ння БДТП ми повинн! внбратн а врахуванням аа-беапечення нормально! ексилуатацп технолог!чного об'акту та не-можливост! перекинень 1соксуючо1 маси у конденошЦйиу систему. Нагадаемо, щр БДТП внробництва електродного коксу у кубах мае наступи! стадП: розпал кубу, загрузка визначеного об'ему сйро-вини у куб, щдняття температура р!динно! маси, в!дгон дистиля-Ц1йних фракц!й, звируванн, прокалка, томлШня, пропарювання, вигрузка ц!льового продукту. У вв'яаку а дхею на об'ект внутр1ш-н!х та зовн!шн!х вбурень тривал!сть стад!й значно зм!нюетьса.
тому пеобх!дно бую проведения вигтробувально~досл1дницьких ро-61т, що направлбн1 на пошук вектор1в - озиак виявлення меж ста-д1й. Розв'язок дано] задач1 виконано у попередн1й глав1. На стадП розлалювання на д!лянку еталонно! траекторЛ накладаються обмеження швидкост1 п!д!гр1вання кубу, що 1м1туеться забезпечен-ням умов вбер1гання аовн1шньо! шк1рки окисленого металу кубу, при б1льш1й швидкост! п1д1гр1вання вовнШня шк1рка металу обси-павться, та терм1и служби кубу эменьшувться. К1нець стадП роз-палювання виявляеться по сигналу термопари кубового простору, 11 температура повинна бути р1вною температур1 сировйни, що загру-жуеться. При невиконанн1 дано! умови можлив1 два випадки - у ку-61 можлива наявн!сть води, при загруац1 маса всп1иювться та ви-кидаеться 1з апарату, в1буваеться неэворотня деформац1я ст1нок кубу та осипання шару метачу, що окислився. Д1лянка еталонно! траекторП загрузки аумовлена гавидк1ст» системи дозування. К1-нець стадП завантаження виявляеться по к!нцевому сигналу об'ему оировини, тр загружуетьоя. Еталонна траектор1я стадП п1дняття р1динно! маси л1м1туеться також швидк1стю зм1ни температури. К1-яець стадП п1дняття виявляеться за рахунок абсолютного аначення та швидкост1 ам1ни температури у шлемов 1й труб!. Але, як вказу-валось ран!ше, найб1льш в1д1юв1дальнсяо в стад1я в1дгону дистиля-ц1йннх фракц1й. Займемося досл1дженням основних компонент, юр впливають на виб1р еталонно! траекторП ц1е! стадП. Траектор1ю будемо вибирати в умов задоволення вимог на к1нцевий в1дсоток летючих у ц1лому продукту в залежност1 в1д об'ему завантажувано1 доэи, тривалост1 стад!! в1дгона, в1д температури у топочному простор1. Обмеженням б неможлив1сть перекид!в коксуючо! маси у конденсацШгу систему. Обмеження на гранично допустимий вм!ст летючих у електродному ксжс! $ункц1онально пов'язане э ааванта-
«еншш доаи Уз та входить одним а параметр! в в критер1й управ-д!ння БДТП. Для визначення об'вму Уз аааантакувано! оланцево! сировини у куб проведен 1 16 цикл!в коксування а об'емок ааванта-яення в1д 13 до 20 куб!чних метр!в, ШР встаиовлюб в1д 33 до ГО в1дсотк1в корисного об'ему. П1сля аак!нчення випробувально-доо-л!дницьких роб1т вианачений оптимаиьний об'ем доаи сировини. по завантажуеться. На основ1 теоричних положень друго! глави в ви~ користанням метод1в найменших квадрат1в (МНК), рекурентного методу найменших квадрат 1в (РМНК) та стандартних програм отримано математичний вираа, щр зв'яаув процент летючих !з вавантажуваниы попелом
1
X»---г (4.1)
- 0,66 + О.Шз - 0,004УЭ2 > Гранично допустимою дозою, при як!й ¡це можна отрииати кокс, що вадоволышз Хдод - 6%, в Уз ~ 18 м3. Об'вм ыаси, що завантажуеться дор!внюе УЗ-17М3. АналЗз кр!терПв уиравл!ння покаауе, щр ефективн!сть функц1онувания АСУ БДТП на нижньому р1вн! буде до-сягнута м!ним!зац!ею циклу коксування. Зменшення циклу коксуван-ня досягаеться аа рахунок п1двищення температуря на стадП ки-п1ння. Однак, воно не може привести до перекидання сировини у конденсац!йну апаратуру. Нормальн! умови ведения технолог!чного процесу неможлив! без САУ, оск1льки об'вкт сильно тддаетьоя .. впливу зовн!шн1х та внутр!шн!х абурень. Для вибору еталонио! трзекторИ управл!ння стад!ею проведений промисловий експеримент по зианаченню аалежностей пом1ж температурою Т топочного простору на стад!! кипШня та тривадост! циклу коксування, За час-проведения експерименту проведено 35 цикд!в коксування при-ааванта-женн! Уз-17м3. Температура топочного простору 8м1гаовалася у ые-
\
жах 475° с Т < 555°. По методу МНК ! РМНК одержан математичний вираз, що зв'яэуе температуру топки Тт та тривал1сть стад11 вагону ТВ|Д!-.
Тщ - 636,18 - 0,28 Тв1ДГ. (4.2)
Тепер можна сформулговати вимоги до якост1 перех1них проце-с1в нижнього р1вня АСУ БДТП а умов накладання на них найб1льш коротких вимог на як1сть ц1лъово! продукцИ. На стадII кип"1ння Ц1 обмеления будуть виконан1, 1сали САУ, що розв'явув вадану на нижньому plBlil АСУ БДТП, буде стала; максимальне вначення Т на стад11 кип1ння не буде перевищувати эаданого значения, прийня-того а умови в1дсутност1 перекид!в ; перех!дн1 процеси будуть мати м1н!мальну тривал!сть
tj
tnep - J Tmdt - min . (4.3)
о
При цьому необх1дно, щоб функц1я збурення належала до класу rlp-ших абурень - дробинних функц1й. Розглянемо вплив еталонно1 тра-екторП вектора стану Хэ - Nm для стадП в1дгону тВ1дг на крите-р1й управл1ння
п
г» - Е Ti - ГВ1дг + const (4.4)
1-1
де Ti - протяг 1-о1 стадП. 3 виразу (4.2) отримаемо, щр трива-л1сть стадП в!дгону дистиляц1йних фракц1й
Тв1дг - const - dTm (4.Б)
Таким чином, задача управл1ння стад1ею введена до эадач1 швидко-Д11. Для виконання м1н1м1зац11 циклу коксування отримаемо (4.4) tu —dTm+const-rnin
х8 -TmmaxiTnmofl (4.6)
На основ1 проведении досл1джень можна записати частково-неперарвн! роав'язки эталонно! траекторП та чиоеяьн1 значения оанак неч!тко виражених умов розриву стад1й
Траектор1я Роариь стадий
Т1т " - 300+6,81 XI - (¿о);
?2т - - 660 ^ааг; х2 - { Тт - 660°С >;
Тэт - - 650-3,31 Ь2аа3; хз - ■( Тш.Т" - 200-260°С >;
Т4т - ПЮ - 640 13<и14; х4 - { Тш.т- 300-320°С >;
Тбт - ^ 5 С^) - Б40+б,6Ь х5 - < т«.- 400-405°С >;
Тат - - 800 Хб - < Тп - 800°С >.
Пошук коеф!ц1ент1в р1внянь стад!й та к1льк1сних аначень оанак 1я виявлення эд1йснений методом посл!довних наближень а умов ы1н1-м1эацП циклу коксування на основ1 АСД проведениям активного елсперименту. Роароблена керуюча система ВДТП виробництва елект-родного коксу зачищена трьома авторскими св1доцтвами. Виконаний синтеа системи управд1ння газогенераторами для виробництва слан-цевих смол. Таким чином, розв'яаана задача статисгично! оптим!-вацП газогенератор1в в умовах нормального функц1онування об'ек-ту. Критер1бМ оптишаацП б функЩонал якост1, щр «аксишауе продуктивн1сть газогенератора по сланцю. Розв'язана також задача динам!чно! оптим!аацП в умовах простою поп1ловидалення. Крите-р!бы оптим1зац11 б функц1онал; макс1и1зуючий вих!д смол. ЗШна режим!в управл1ння в1дбуваетьоя аа рахунок синтезу додатковоУ п1дсистеми розр1знення стад!й (ПРС). Ця роаробка аахищена чотир--
" 'г
ма авторськиыи св1доцтваыи.
П'ЯТА ГЛАВА присвячена роакриттю питань вт!лення результа-' т1в досл!джень та розробок дисертац1йно! роботи у сланцеперероб-н1й промисловост!, де автор працював беапосередньо на'виробницт-в! ионад 20 рок!в. Посл1довно викладеыо питания ыатематичного.
проектио- конструкторського аабезпечення. Розглянемо також принципов! особливост1 розробки АСУ ТПП виробництва електродного коксу, АСУ ТП.виробництва смол на газогенераторних станц1ях. Ре-вультати досл1джёнь, проведених у сланцепереробн!й промисловос-т1, виявилися корисними для розробки керуючих систем технолог1ч-них процэо1в в1дновлення автомоб1льних,шин, виробництва нап!вп-ров1дникових матер!ал!в, виробництва б1ох1м!чного оцту. П!д ке-р1вництвом автора ! безпосередн1й його участ1 ровроблено техн:1ч-Ш та технолог!чн1 проекти керуючих систем виробництва електродного коксу, виробництва смол у газогенераторах середньо1 1 велико! потужност!, виробництва нап!впров!дниковАх матер1ал1в. Ровроблено пакет алгоритм1чних модул!в оц1нювання координат векто-р1в стану, спостережень, управл!нь, 1дентиф1кац!1 параметр!в стану,. управл!нь технолог1чних пер1одични.ч процес1в. Пакет вико-ристовуе загалъну !деолог!ю дисертац!йно! роботи оц!гаовання, 1дентиф1кац11 та управл1ння ТВП, грунтуеться на частково-л1н!й-н1й алроксимацИ об'ект1в досл1джёння. Пакет алгоритм1чних моду-" л1в вареестрований СОФАП ПКБ АСУ м. КиТв N 6083 В1д 16.07.8бг.
ЗАГАЛЬШ ВИСНОВКИ. Дисертац1йна робота присвячена моделюва-ню систем управл1ння МДШ з неповною !нформац1сю про отан 1 не-ч1тко виражеиими умовами розриву стад1й. Робота направлена на розв'язання проблеми керування якостями ц!льово! продукцП шляхом вняття протир!ччя м1ж значною невизначен1стю динзм!чно1 по-вед1нки об'екта, особливо на стиках ! невир!шен!стю задач оц1нки стану синтезу задов1льно! системи управл1ння традииДйними методами. В дисертацП поставлена 1 вир1йена важлива наукова 1 практична проблема.яка мае важливе народногосподарське значения. Ос-новн! науков1 1 практичн1 ревультати складаються у сл1дуючому: 1. Запропонована математична модель в неповною 1нформац1вю про
стан ЩТП у вигляд! сукупиост1 ам^нюочих одна одну ввячаиних ди-
ференщйних р!внянь вектора сквовних ан1нннх ¿шроксиыуючих р1в-няння дкфувного типу а невивначеними початковиык, про«1жними 1 терм1нальними уыовами.як! вимагакпг довивначення. Довивначенка 8д!йснюеться эа рахунок формування доломанного вектора виншшо-чкх 1 Бкикаючих координат а включениям спец!ального спостер!гача неч1тко виражених умов розриву стад1й. Эа рахунок отримано! 1н-формацП вдалось внизити неаизначен!сть повед!нки внутр!шньо! динам1ки МДТП - вир!шити вадачу внаходження неч!тко виражених умов рээриву стад!й таким чином, пов'явати окрем! досл1джуван1 п!дпроцеси в единий технолог1чний процес. Для класу реальних ВДТП, що роэглядаються, вперше вир1шен1 вадач! отрицания адек-ватних математичних моделей ЩТП.
2. ВирШена задача оц!нки параметр1в моде л! вненачення неч1тка виражених умов ровриву стадш 1 модел1 траекторного руху. Р1шек ням першо'1 задачи в значения сигналу "одиниця" або "нуль" в еа-лежност! в1д висунуто! гшотеэи умов вакхнчення стад1й. Р1шенняи друго! модел! е траектор1я руху системи. В валежност! в1д оц1нки пврэметр!в, тут ввд!ляються р!шення еталоно! системи та ршення реально! системи. В даному п!дХод! новивна досягнута еа рахунок гнучко! вваемодП моделей, де 8 одного боку вдалось понивити трудэемн1сть ва рахунок декомповици, 8 другого боку аабеэпечити можлив1сть отримання ршення, де р1внання вЦнаходкенна вабеапе-чують оцгнки початкових умов обох управлшь. Ргшення вадачи оц1-нювання опробоване на двох реальних МДТП виробництва електродно-го коксу та виробництва смол в газогенераторах.
3. Зд1йснено синтез систем управл!ння ЦЦТП, який вынесений до класу 1ерарх1чних систем. На верхньому р1вн1 проектуей)ся куско-во-безперервна еталона система управл!ння, на нижньому р1внг ви-
р1вгуетлся вадача стехення за кусков»- беаперервним багатостадШ-
ним еталоном.
4. Р1шення задач параметрично! оптим1вацЦ 1 регуляривадП уп-равляючо! функц!1 роэширено! системи траекторного руху, що вик-лючае р1вняння стану реально! 1 еталонно! системи-Задача набли-ження. вих!дно!. вм1но! синтевовано! системи управл1ння МЦТП до II еталонно! траеоторП введена до визначення помилки м1н1м18уюЧого функц1онала якост1. Р1иення вадач1 параметрично! оптим1вац11 до-ведене до роаробки обчислювального алгоритму, написания програми 1 апробацП в реальн1й ситуацИ при синтез! управляючо! функцН ЦЦТП виробництва електродного коксу.
Б'. Основи! ревультати доол1дження вт1лен! в виробнкчних умовах сланцепереробно! промисловост1 1 в деяких 1нших галувях народного господарства, в1дображених в перел!ку л1тературних джерел та 1нших документах. Эагальний реальний економ!чний ефект в1д вт1-лення ревультат1в дисертац1йно! роботи складае 830,4 тис. !фб. в р1к в ц1нах 1988 р1ку.
0СН0ВН1 РЕВУЛЬТАТИ дисертацН опубл1кован! У) наступних дже-релах,- Учбов1 пос1бники
1. Автоматизация проектирования систем автоматического управления: Учеб. пособие / С.В.Юхимчук, В.Н.Лысогор, В.Ю.Марущак. К. МВССО УС!СР, 1989.-172.
-Тематический обзор
2. Лысогор В.Н. Опыт разработки и внедрения АСУ ТП производства электродного кокса в аппаратах периодического действия // Тематический об8бр. Серия. Автоматизация контрольно-измерительные приборы в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.: ЦНИИТЭНЕФТрСИМ,- 1979.-с.60.
- Статьи в журналах и научно-технических сборниках
3. Моделирование различения стадий многостадийного технологического процесса / В.В.Зубарев, В.Н.Лысогор, P.B.Селезнева / Виснык ВПИ.- 1994 - N 1.- с. 13-1?.
4. Лысогор В.Н., Карасвв И.О. Ив практики контроля входных уот-ройст низкого уровня // Приборы и системы управления; Науч.-тех.журнал.- U.,1970.- N 11.- о.45-46.
5. Лысогор В. Н., АунапА.К., Биттер Я.К. Система программного регулирования обогрева коксового куба: Науч.- тех. Сб. // Сланцевая и химическая промышленность. - Таллин.- 1966.- N Б. -с.27-29.
6. Лысогор В.Н. Синтез модального управления для технологических периодических процессов. // Вычислительные, ивмерительные и управляющие системы. Труды ЛПИ. N 123.- Ленинград, 1988.- о.73-76.
7. Марущак В.Ю., Лысогор В.Н. К вопросу исследования критериальной основы АСУ шинным и шиновосстааовителышм производством: Сборник // Эффективность и моделирование АСУ.- Киев.: Институт Кибернетики.-1980.- с. 44-49.
8. Лысогор В.Н. Автоматическое дозирование смолы в коксовые ку би, // Горючие сланцы: Науч.-тех. сб. - Таллин, 1967. -с.19-21.
9. Лысогор В.Н., Гойвман В.М. Проблемы автоматизации производства электродного кокса: Сборник // Материалы научно- технического совещания по комплексному использованию горючих сланцев.-М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1967.-С. 27-31.
10. Лысогор В.Н., Гойэман В.М..Серебрянников Н.Д. Проблемы автоматизации сланцеперерабатывающего производства // Горючие сланцы: Науч.-тех. сб.- Таллин, 1970.- N2.- с. 17-20.
11. Лысогор В.Н. Комплексная автоматизация установки дефеноляции сточных вод // Горючие сланцы: Науч. -тех. сб.- Таллии, 1967.-Н 2.-с.20-23.
12. JfMooiop В.Н., Карасее И.С. Сигнализатор падения давления воздуха вентиляционных систем // Автоматизация и контроль но-иэ-мерителып«> приборы: Науч.- тех.сб. - М. :Д(ШТЭНЕФТЕХИМ, 1970.~N 1
13. Сычев B.C., Лысогор Б.Ч. Статистический анализ системы автоматического управления.//Горючие сланцы: Науч.-тех.сб.-Таллин,
1972.- N Б.- с.48-Б6.
14. Захаров A.B., Лысогор В.Н., Серебрянников Н.Д. Разработка автоматизированной системы управления СИК им. В. И. Лента//Горю-
г
чие сланцы: Научн.тех.сб.-Таллин, 1972.-N б.-с. 38-43.
15. Лысогор В.Н. Некоторые вопросы автоматизации процесса коксования: Сборник// Автоматизация производственных процессов. Труды КПИ.- Калинин. 1973.-с.152-156.
16.Серебрянников Н.Д., Лысогор В.Н., Гойвман В.М. Пути совершенствования управления сланцеперерабатывающим ' комбинатом им.В.И.Ленина.//Горючие сланцы: Науч.-тех.сб.- Таллин,1973.-N 3. -с.3-5.
17. Лысогор В.Н., Осис И.В., Сычев B.C. Автоматизация технологического процесса получения электродного кокса в кубах.//Горючие сланцы: Иаучн.-тех.сб.-Таллин,1973.-Н 3.-с.33-37.
18. Карасоп И.С., Лысогор В.Н. Централизация управления установкой. дефеноляции // Горючие сланцы: Науч.- тех.сб.-Таллин,1973. -с.38-39.
19. Захаров A.B., Лысогор В.Н., Мельников А.И. АСУ сланцеперерабатывающего комбината/ /Горючие сланцы: Науч.-тех.сб - Таллин,
1973.-М З.-с. 10-13.
20. Лысогор В.Н., Николаев В.И. Некоторые вопросы синтеза алгоритмов ЩУ: Сборник// Автоматизация производственных процессов. Труды КПИ.- Калинин.- 1974.-е. 66-72.
21.Лысогор В.Н., " Николаев В.И. Формализация задачи управления
установкой производства сланцевых сиодх/Автомативация и коаг роль но-измерительные приборы: Науч.-тех. сб. - М.: ЦНИИТЗНЕФТШы, 1975.- N 7.
22. Николаев В.И., Лысогор В.Н. Экспериментальное исследование динамики гааогенераторного процесса и построение математической модели // Автоматизация и крнтрольно-иаыерительные приборы: Науч.-тех. сб.-М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ.- 1975.- Н 6.- с.10-13.
23. Орлов Г.И., Лысогор В.Н. Состояние работ и перспективы раа-вития работ по комплексной автоматизации в сланцеперерабатывав-' щей промышленности //Горючие сланцы: Науч.-тех. сб.- Таллин, 197Б.- N 6.- с. 32-37.
24. Лысогор В.Н., Николаев В.И, УВМ в замкнутом контуре регулирования процесса полукотоювания сланца //Горючие сланцы: Науч. тех.сб.- Таллин, 1975.-с.37-41.
25. Петухов Е.Ф. , Орлов Г.И., Лысогор В.Н., Николаев В.И. Математическое моделирование и оптимизация Химико-технологических процессов сланцепеработки //Автоматизация и контрольно-измерительные приборы: Науч.-тех.сб.: М.:ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1977.-
N 9.-с.5-7.
26. Маликов В.Т., Лысогор В.Н., Марущак В.Ю. Исследование и выбор оптимальных режимов процессов вулканивации шин / Отчет о НИР, инв. ном. N Б617252. -М: ЦНИИТЕИ.- 1976-С. 101.
27. Кузьмин И.В., Лысогор В.Н. О создании АСУ периодическими технологическими процессами // АН СССР. IX Всесоювн. совещ. по проблемам управления: -М.: 1983. с. 349-350.
2В. Маликов В.Т., Хаймаон И.Я., Лысогор В.Н., Дубовой В.М. Адаптивный измерительный преобразователь перемещений полосовых материалов:. Сборник // АСУ технологитескими процессами в промышленности.- Киев.: Знание. 1977.
29. Лысогор H.H., Ушаков 9.11. Автоматизация процесса нейтрализации жиров. // Пищевая промышленность: Теор. и науч.-практ. журнал.- М.,1908.- N7,- с.30-31.
30. Лысогор В.Н., Ушаков Э.П. Контроль и управление технологическим процессом производства уксусной кислоты. // Пищевая промышленность: Науч.-проИ8. сб.-Киев, 1988.- N 3.- с. 43-45.
31. Лысогор В.Н. Автоматическое, регулирование соотношения двух потоков "гаа - феноляты" //Сланцевая и химическая промышленное-тя: Науч.-тех. сб.- Таллин, 1966.- N4,- с. 38-39.
32. A.c. 384856. Устройство для автоматического управления процессом коксования / В.Н. Лысогор, И.В.Осис, P.A.Эхин, В.М.Гойз-ман. Опубл. Б»Я. N 25.-1973.
33., A.c. 668339. Способ управления процессом полукоксования сланца в газогенераторе / В.И.Николаев, В.Н.Лысогор, В.П.Лейни, М.Х.Роокс,Опубл. Ем. » £2.-1979.
34. A.c. 728382. Способ управления процессом полукоксования кускового топлива в двухшахтном газогенераторе. /. В.И.Николаев, В.Н. Лысогор, А. А. Аксель род, Г.И. Орлов и др. Опубл. Бол.
N 4.-1980.
35. А. с 639571. Способ управления процессом полукоксования кускового топлива в двухшахтном газогенераторе / В.И. Николаев, В.Н.Лысогор, А.А.Аксельрод, Г.И.Орлов и др. Опубл. Вол.
Н 3.-1979.
36. A.c. 1152957. Устройство для автоматического управления процессом коксования / В.Н.Лысогор. Опубл. Вол. N 16.- 1985.
37. A.c. 669291. Устройство для ивмерения угловой скорости / В.А.Поджаренко, Ю.П.Харитоненко, В.Н.Лысогор и др. Опубл. Бол. N 23.- 1979.
38. A.c. 830243. Устройство для ивмерения скорости вращения / В.А.Поджаренко, В.Н.Лысогор и др. Опубл. Брл. N 18.-1981.
39. A.c. 792135. Цифровой ультразвуковой измеритель плотности жидких сред / Р.Н.Кветный, В.Н.Лысогор. Опубл. Бил. N 48. - 1980.
40. А.с 822014. Ультразвуковой измеритель плотности жидких сред / Р.Н.Кветный, В.Н.Лысогор. Опубл. Ем. N 14.-1981.
41. A.c. 1409651 от 15.10.1988г. Способ производства уксусной кислоты / В.Н.Лысогор, Э.П.Ушаков, П.С.Ушаков.
42. A.c. 1472486 от 15.12.88г. Способ автоматического управления процессом нейтрализации жиров в мыль но-щелочном раство-' ре.//Э.П.Ушаков, В.Н.Лысогор, П.С.Ушаков.
43. A.c. 1560545 от 3.01.1990г. Устройство автоматического управления процессом коксования / В.Н.Лысогор, Т.В.Княгинина.
44. A.c. N 1705802 от 15.09.1991г. Бинарная система управления./ В.Н.Лысогор, А.Э.Волосович, И.Е.Тютюнников. .
4Б. A.c. N 1658634 от 22.02.1991г.Способ управления процессом полукоксования кускового топлива в двухшатном газогенераторе./ В.И.Николаев, В.Н.Лысогор, А.П.Григорьев, Ю.В.Шабатура.
46. A.c. N1698873 от 15.08.1991г. Устройство для намерения ври-менных интервалов / В.Н.Лысогор, С.Г.Лютворт, Ю.В.Шабатура, А.П.Григорьев.
47. A.c. N 1572283 от 15.02.1990г. Устройство для преобрааорва-ния кодов с одног языка на другой./ Г.М.Вукат, В.Н.Лысогор, А.Э.Волосович, И.Е.Тютюнников.
48. A.c. N 1619243 от 8.09.1990г. Генератор последовательности весов кода./ И.Е.Тютюнников, Ю.В.Шабатура, В.Н.Лысогор.
49. A.c. N 1711144 от 8.10.1991г. Генератор последовательности весов кода. / И.Е.Тютюнников, В.Н.Лысогор, А.Э.Волосович, Д.В.Ванжула.
БО. Лисогон B.M., Сокол В.Д. Роэв'язання б!нарно1 вапач1 пере в1рки гипот«8 при вивчен! дискретного сигналу у багатосгад!иному динам1чному трунолог1чному пронес 1//В 1 сник В1нницького Нол!тех: ничного 1тлитуту.-1094.-N 3(4)- с. 12-if).
Llscgor V.M. The model of system of operate by manystage dynamic t.ecliriologic prosseses with incomplete information about state and Indistinct bounds of stages.
Dissertation work in the form of manuscrepte for gating the scientific degree of doctor of the technical sciense for specialize 05.13.02 - mathematic model in the scientist researching, Vinnitsa State Technical University, Vinnitsa, 1995.
93 scientist works Including 19 author sertificate, dedicated for model of system of operate by manystage dynamic technologic prosseses (MDTP) with incomplete information about state and Indistinct bounds of stages. The mathematic model in form of system of ordinary differential equations is proposed. Owing to this model undetermination of inner dynamic of MDTP is decreased, task of find of the indistinct determinated conditions of break off stages is solved and effective system of operating is built. The doublelevel system of operating MDTP is proposed and have been research. In the upper level of system the standard behaviour of MDTP on stages is model and In the lower level the task of the folowing b£ standard is solved. In that time some departments of the standard are selecting to satisfy the conditions of optimation of operating function and optimal lenght of stage.
Лысогор В.H. Моделирование многостадийных динамических
ехиологических процессов с неполной ннЗюрмацией о состоянии и ечеткнми границами стадий.
Диссертационная работа на соискание ученой степени диктора гхкических наук по специальности 05.13.02 - математическое меблирование в научных исследованиях, Винницкий Государственный »хнический Университет, Винница, 1996.
Защищаются 93 научные работы, в том числе 19 авторских сви-■тельств, посаящекных моделированию систем управления ыногоста-иных диникических технологических процессов (ЦЦТП) с не-1ЛНой информацией о состоянии и нечеткими границами стадий, едложена математическая модель в виде совокупности сменяющих уг ДРУга обыкновенных дифференциальных уравнений, ¿а счет чего алось снизить неопределенность внутренней динамики ЦДТТ1, ре-ть задачу обнаружения нечетко выраженных условий разрыва стаи и построить эффективную систему управления. Предложена и следовала двухуровневая система управления МДТП, где на верх-л уровне моделируется эталонное поведение 1ДТП по стадиям, а нижнем уровне решается задача слежения за эталоном; при этом цельные участки эталона выбираются таким образом, что удовдет-эяют условиям оптимальности как управляющей функции, так и оп-«альней продолжительности стадий.
Ключов! сло.;а: р!вняння стану, стратег1я управл1ння, крите-i якост1, функц!онал якост1, неч1тк! границ1, технолог!чний |цес.
[ЦДПИСЗНО ДО друку
рук офсетний. Пап!р офсетний. Tip.rj; прим., 8ак.
КТБ "Модуль", Хмельницька дорога , 95
-
Похожие работы
- Совершенствование управления процессом измельчения рудных материалов с применением правил нечеткой логики
- Адаптивные модели нечеткого вывода для идентификации нелинейных зависимостей в сложных системах
- Автоматизированная система учета контроля и безопасности производства благородных металлов из отходов электротехнических производств
- Принятие решений на основе нечеткой экспертной информации
- Автоматизированная система интеллектуальной поддержки процессов управления производством непрерывнолитой заготовки
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность