автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Моделирование нелинейных характеристик для текущего контроля в АСУТП

На правах

Чудный Андрей Юрьевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ В АСУТП

Специальность 05.13.06 Автоматизация процессов и производств (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ор£л 2004

Работа выполнена в Орловском государственном техническом университете (ОрёлГТУ)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Константинов Игорь Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Данилов Владимир Леонтьевич

кандидат технических наук, доцент Багров Владимир Владимирович

Ведущая организация:

Брянский государственный технический университет

Защита диссертации состоится «28» декабря 2004 года в 14 час. на заседании диссертационного совета Д 212.182.01 при Орловском государственном техническом университете по адресу: 302020, г. Орёл, Наугорское шоссе, дом 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета.

Автореферат разослан « 26_»__ноября____2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук

У\ А.И. Суздальцев

ъиъ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Решение задачи обеспечения качества функционирования технологического процесса и оборудования обуславливается многими прогнозируемыми и непредвиденными факторами. При этом, в зависимости от конкретизации задачи - либо улучшение функционирования оборудования или производства в целом, либо удержание достигнутого уровня качества функционирования, - используют различные методы достижения цели.

В первом случае задача решается за счет совершенствования АСУ, которая постепенно обрастает дополнительными устройствами управления и регулирования, способствующими улучшению ее функционирования и повышению качества выпускаемой продукции [1]. Однако это в большей степени связано с мероприятиями перспективного плана, чем с процессом достижения плановых показателей рентабельности производства.

Во втором случае наиболее существенная роль отводится решению задач соблюдения конструкторско-технологической дисциплины, поддержания требуемого состояния технической среды и мероприятиям по ремонтно-профилактической деятельности в рамках установленного регламента (ТУ, ОСТ, ГОСТ). Если соблюдение конструкторско-технологической дисциплины и поддержание требуемого состояния технической среды - это, в основном, организационные функции в структурах автоматизированных систем управления предприятием, то ремонтно-профилактическай деятельность - это в значительной мере технические мероприятия конкретного производства, по существу, определяющие текущие показатели производительности и его эффективности.

Особенно это касается недостаточно оснащенных современным оборудованием производств или производств с трудно контролируемыми средами, неконтролируемыми агрессивными и радиационно неустойчивыми средами. В силу специфики реальных отечественных производств их технологические процессы могут протекать в условиях, характеризующихся непрогнозируемыми временными или периодическими отклонениями климатических параметров, показателей запыленности, вибро-, тепло- и холодоустойчивости, нестабильностью энергообеспечения, трудно планируемых процессов замены материалов и комплектующих изделий, отклонений в технологической и конструкторской дисциплине. Функционирование приборов и оборудования в таких обстоятельствах объективно ведет к непланируемым процессам снижения надежностных показателей, изменениям срока службы и, в конечном итоге, к непригодности их применения в структурах АСУТП.

Поэтому остаётся важным решение вопросов о порядке проведения мероприятий ремонтно-профилактической деятельности, составе подобных меро-

приятии, их технической оснащенности, прогнозирования качества функционирования технических агрегатов, схем и технологических процессов.

Оценка методологической базы этих вопросов показывает, что основу их решения составляют задачи контроля совокупных параметров технических средств, которые в аспекте единой структуры АСУТП представляются, прежде всего, задачами контроля законов преобразования входной информации для всех технических средств. Контроль законов преобразования предполагает предварительное моделирование функциональных связей входных и выходных цепей контролируемых устройств.

В связи с этим до настоящего времени не теряют своей актуальности вопросы построения аналитического описания нелинейных характеристик приборов и оборудования, определяющих закономерности преобразования входных сигналов.

Объектом исследования в предлагаемой работе являются технические средства АСУТП и их структуры.

Предметом исследования - аналитическое представление закономерностей преобразования сигналов в технических средствах АСУТП

Целью диссертационной работы является разработка методики аналитического описания нелинейных характеристик технических средств АСУТП для обеспечения непрерывного контроля качества функционирования оборудования системы управления.

Для достижения цели работы в диссертационном исследовании поставлены и решены следующие задачи:

- анализ технических средств, применяемых в АСУТП, и основных особенностей их нелинейных характеристик;

- анализ существующих средств и методов аналитического описания этих характеристик;

- создание теоретических положений аналитического описания нелинейно-стей с требуемыми особенностями;

- разработка и исследование интерактивной системы построения аналитического описания нелинейностей;

- создание методики проведения процессов построения аналитического описания нелинейных сигналов;

- внедрение разработанной методики в АСУТП для построения аналитических моделей переходных процессов элементов системы.

Методы исследований. При решении сформулированных задач использованы методы теории моделирования, теории управления, вычислительной и прикладной математики, теории графов и прикладного программирования.

Научная новизна проведенных исследований заключается:

- в разработанном и теоретически обоснованном подходе к построению аналитических описаний нелинейных характеристик технологического оборудования, в основе которого лежат экспоненциальные приближения с визуальным контролем поведения аппроксимирующей функции и интерактивным подбором параметров агрегатируемых гауссовых функций;

- в предложенной структуре и алгоритмах функционирования интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов, учитывающих специфику работы подсистемы текущего контроля оборудования АСУТП;

- в построении графовой модели (в виде сети Петр и), отражающей взаимодействие человека и ЭВМ в процессе интерактивного построения аналитического описания нелинейных сигналов на основе экспериментальных данных;

- в разработанной методике создания аналитических описаний сигналов по их экспериментально измеренным значениям, в основе которой лежит применение программной реализации интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейностей.

Праю-ическую ценность работы определяют:

- программная реализация интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов;

- реализация предложенной методики для построения аналитических описаний вольтамперных характеристик электронных элементов в АСУТП цементного производства и АСУТП производства спирта;

- полученные аналитические характеристики элементов АСУТП на Белгородском цементном заводе и АСУТП Веселолопанского спиртзавода.

На защиту выносятся следующие положения:

- подход к построению аналитических описаний нелинейных характеристик технологического оборудования;

- структура и алгоритмы функционирования интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов;

- модель организации диалогового интерфейса при построении аналитических описаний нелинейных сигналов;

- методика создания аналитических описаний сигналов по их экспериментально измеренным значениям.

Апробация работы. Материалы диссертации представлялись:

- на Международной конференции «Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений» в Белгородской государственной технологической академии строительных материалов в 1997 г. (г. Белгород);

- на Международной научно-практической конференции-школе-семинаре «Передовые технологии в промышленности и строительстве на пороге XXI века» в Белгородской государственной технологической академии строительных материалов в 1998 г. (г. Белгород);

- на Международной научно-практической конференции «Качество, безопасность энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века» в Белгородской государственной технологической академии строительных материалов в 2000 г. (г. Белгород);

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

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

Реализация работы. Основные результаты работы использованы:

- при выполнении тематики по «Разработке теоретических основ и методики создания интегрированных АСУ в производстве строительных материалов и конструкций» (тема №1.15.93 тематического плана НИР БелГТАСМ (г. Белгород) 1993- 1997 гг.);

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

- при выполнении работ по построению моделей электромеханических преобразователей для АСУТП обжига цементного клинкера на Белгородском цементном заводе (г. Белгород) в течение 1997-1998 гг;

- при осуществлении контроля параметров технических средств АСУТП на Весёлолопанском спиртовом заводе (г. Весёлая Лопань), 1998 - 2003 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 136 страницах основного машинописного текста и включает 8 таблиц, 51 рисунок, список литературы из 113 наименований и 4 приложения, общим объемом 195 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования и дана краткая характеристика работы.

Первая глава посвящена анализу состояния вопроса построения аналитических описаний нелинейных характеристик оборудования АСУТП в задачах текущего контроля, исследованию применяемого математического аппарата и постановке задачи дальнейшего исследования.

Анализируя роль и место моделирования нелинейных характеристик оборудования АСУТП в задачах текущего контроля показано, что методологическую базу оценки качества функционирования оборудования составляют задачи контроля совокупных параметров технических средств, которые в аспекте единой структуры АСУТП представляются, прежде всего, задачами контроля законов преобразования информации для всех технических средств. Контроль законов преобразования предполагает предварительное моделирование функциональных связей входных и выходных цепей контролируемых устройств и, в частности, решение вопросов построения аналитического описания нелинейных характеристик приборов и оборудования, определяющих закономерности преобразования входных сигналов.

Рассматривая в качестве объекта исследования технические средства АСУТП и их структуры, естественно полагать, что количество структур ограничено, а множество входов и выходов обозримо. Тогда, исходя из кибернетического принципа «черного ящика», каждая структурная композиция предназначена отрабатывать свой закон преобразования входных воздействий в выходные сигналы и может быть охарактеризована законами изменения (функциями) выходных параметров от входных по соответствующим выходам и входам структуры. Называя условно такие законы изменения переходными характеристиками, можно отметить, что они характерны любым элементам, частям, композициям элементов и частей и, в целом, любым фрагментам структуры «управляющее устройство - объект управления».

При идеальном, соответствующем ТУ функционировании устройства его переходные характеристики можно считать исходными переходными характеристиками, а их функциональные описания - исходными аналитическими выражениями переходной характеристики. Однако контроль за функционированием системы управления не сводится к контролю за переходными характеристиками только отдельных устройств, входящих в систему управления. В системном аспекте более важным является контролирование переходных характеристик определенных фрагментов структуры всей системы управления.

При функционировании приборов, оборудования и прочих технических средств в условиях сложно контролируемой среды происходит ухудшение параметров технических средств и как конечный результат - текущее изменение переходных характеристик. Сравнение исходных переходных характеристик с текущими переходными характеристиками делает, несомненно, возможным

квалифицированное заключение о качестве функционирования технических структур АСУТП.

В связи с этим особый интерес представляют закономерности преобразования сигналов в технических средствах АСУТП и их аналитическое описание в виде функций, что и является предметом дальнейшего исследования.

Анализ технических средств АСУТП позволил сформулировать следующую, в некоторой степени обобщенную характеристику, отображающую закономерности преобразования входных сигналов.

Во-первых, конечность и ограниченность образов сигналов. Поточечный функциональный образ F(x) или образ нелинейного преобразования - это результат его фиксирования средствами технического оснащения на конечном временном и пространственном промежутке. В этом промежутке фиксируется ограниченное количество точек и все измеренные величины ограничены по своему значению. Отсутствуют бесконечные последовательности, отсутствует возможность выбора значения любой точки промежутка кроме точек полученного массива измеренных значений.

Во-вторых, форма сигнала или нелинейности является основополагающими исходными данными для построения и оценки закономерностей преобразования. Информационная насыщенность мгновенного значения реального сигнала заменяется общей динамикой на конечном промежутке, то есть формой зафиксированного сигнала.

В-третьих, форма нелинейности (сигнала) характеризуется непрерывностью и уникальностью, воспринимается как непрерывная функции неизвестного аналитического описания, заданная поточечно. Поточечность не связывается с определенным законом задания точек. Последовательность значений произвольна в ограниченном объеме массива исходных измеренных значений.

В четвертых, объективность постепенного (непрерывного) поступления сигнала y=F(x) во времени и пространстве приводит к восприятию сигнала как наращиваемого явления, агрегатируемого «порциями» своей формы. Каждая порция - это часть непрерывной формы сигнала за определенную пространственно-временную «единицу». Агрегатирование может представляться как агрегатирование конечного временного и пространственного промежутка, в котором распространяется и воспринимается сигнал.

Традиционно процесс моделирования нелинейных характеристик представляется как решение задач аппроксимации: приближения индивидуального элемента; приближения заданного множества фиксированным аппроксимирующим множеством; наилучшего приближения заданного множества классом аппроксимирующих множеств; приближения посредством фиксированного метода приближений; задача о наилучшем методе приближений.

Выделяются традиционные основные направления формального решения этих задач:

- посредством построения отдельных аппроксимирующих полиномов (Ла-гранжа, Эрмита, Гончарова),

- посредством организации сходящихся процессов (Фейера, обобщение Гельфонда, полиномы Бернштейна),

- посредством «энергетических» метрик (степенные приближения, обобщенные полиномы Лежандра).

Построение сходящихся процессов основано на специальном выборе узлов аппроксимации: расположенных равномерно, расположенных в нулях полиномов Чебышева или расположенных в соответствии с другими специфичными закономерностям. При организации степенных приближений форма построенной функции может разительно отличаться от исходной функции наличием значительных «кратковременных всплесков», а «энергетическая» близость может не обеспечить совпадение или подобие формы.

Проведенный анализ особенностей массивов данных о нелинейных характеристиках оборудования АСУТП показал, что применение традиционной методологии аппроксимации не гарантирует построения аналитической модели сигнала, отвечающей необходимым требованиям. Для решения этой проблемы необходимо привлечение интеллектуальных возможностей человека-эксперта и создание соответствующих инструментальных программных средств, обеспечивающих эксперта необходимыми сервисами и вычислительной мощностью.

Таким образом, целью исследования является разработка методики интерактивного аналитического описания нелинейных характеристик технических средств АСУТП для обеспечения непрерывного контроля качества функционирования оборудования системы управления. При этом внимание следует обратить на создание теоретических положений аналитического описания нелинейных сигналов с требуемыми особенностями и разработку интерактивной системы моделирования нелинейностей.

Во второй главе предложен, теоретически обоснован и исследован подход к построению аналитического описания нелинейных переходных характеристик.

При рассмотрении задачи создания формальных средств формирования нелинейных характеристик, в качестве базисных предложены функции типа «гауссова импульса» {ехр[-а,(*-дг,)у]у=2,а(>о} > 3 в качестве моделей описания исходных переходных характеристик - оболочки:

Ф(х) = + Аге^(х-х^ + + , (1)

нелинейные относительно своих параметров {Л,,а,,*,}.

Проведены исследования двух возможных принципиально различных подходов к решению поставленной задачи приближения.

Первый подход является классическим при решении задач аппроксимации и заключается в замене погрешности е на и дальнейшем поиске обобщенного многочлена Ф/х), минимизирующего тах|/(*)-Ф,(*)| по параметрам {А„ а„ х, }. Алгоритм получения результата, обусловленный этим подходом, намечает, в общем, довольно сложный путь вычисления параметров {А„а;,х,} (¡=1, 2, ..., к) и практически не позволяет, в общем случае, успешно разрешать задачу аппроксимации.

В основе второго подхода лежит поиск обобщенных многочленов |ф*(х)}, в общем, отличных от многочлена наилучшего приближения, но удовлетворяющих заданной погрешности. Этим самым решение задачи аппроксимации сводится к нахождению хотя бы одного из таких обобщенных многочленов. Этот подход принят за основу при построении аналитического описания сигналов.

Предложен способ организации экспоненциальных приближений, построенный на использовании интерактивности в качестве фактора, методологически обеспечивающего целенаправленность последовательного построения подходящего аналитического описания в виде цепочки:

Ф,(х) = + Аг]еа'^х-хг')2 +. + А^'^ , (2)

Фу+,(х) = Л1уе~а1'(х-х,<)2 + А2уе-а^<х-^)2 +,. + А,^е'"'^ ^ =

= Ф} (х) + А, , (3)

Лье щ'(х~х»)2 +А2уе-а^<х-х^)2+ +

+ Л =

2 г 3 = Фм{х) + А1]+2е~щ"^х~^г') =Ф,(*) + + Ах ^^^^ (4)

И Т.Д.

Для достижения эффективности процесса предложен визуальный контроль за поведением аппроксимирующей функции и выбором наиболее подходящих на конкретном шаге аппроксимации параметров агрегатируемых гауссовых функций (1)-(4). При данном подходе строго разграничены функции человека -эксперта и формальные функции, выполняемые программной системой автоматически в ходе формирования нелинейности общего вида

Рк(х) = £ А, е~[я'(х~х-)12 (5)

при разложении по базисным функциям

= (6)

В компетенцию человека-эксперта входит: задание и выбор параметров А,,х,,т:,к; визуальный анализ графиков исходной функции /(*), текущей аппроксимирующей зависимости (4) и графика разности этих функций (функции ошибки); принятие решений по организации и проведению процесса аппроксимации.

Функции программной системы сведены к вычислению значений и отображению графиков экспонент (6) при заданных параметрах А„х1,т,,к; вычислению значений и отображению графиков оболочки (1)-(5), обеспечению порядка и сервиса процесса графического экспериментирования.

Третья глава посвящена разработке и исследованию создаваемой на основе предложенного подхода системы моделирования нелинейных характеристик технических средств АСУТП.

Процессы моделирования нелинейных характеристик сигналов являются неотъемлемой составляющей комплексной оценки качества элементов, узлов и структур технических средств АСУТП и получения превентивных выводов о необходимости проведения ремонтно-профилактических мероприятий.

Реализация подсистемы текущего контроля традиционно состоит из двух составляющих - комплекса программно-аппаратных средств, ориентированных на конкретный объект управления, и унифицированного программного комплекса, в состав которого и входит интерактивная система построения аналитических описаний нелинейностей (Рис. 1).

Рис. 1. Подсистема текущего контроля состояния оборудования АСУТП.

На Рис. 2. представлена структура разработанных программных средств интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов, учитывающая специфику функционирования подсистемы текущего контроля оборудования АСУТП.

Рис.2. Функциональная структура программных средств ИСПАОН

Для организации диалога в системе разработана модель в виде сети Петри, описывающая функционирование интерактивного интерфейса системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов.

На основе предложенной структуры программных средств, структуры данных и модели интерактивного интерфейса созданы алгоритмы и реализован программный комплекс построения аналитических описаний нелинейностей.

В четвертой главе предложена методика, основанная на использовании разработанной системы, для построения нелинейных описаний сигналов по их экспериментальным значениям и показаны примеры применения разработанной методики для решения конкретных задач.

Предлагаемая методика построения аналитических описаний по своему порядку использования наиболее близка к графическому построению полигональных аппроксимирующих функций и сводится к выбору одной из последовательностей построения сигналов в среде ИСПАОН и к отработке оператором выбранной последовательности представленными функциональными средствами системы в соответствии с разработанной моделью ее функционирования, обеспечивающей «дружественный интерфейс».

Эффективность применения предлагаемой методики проявляется при построении аналитических описаний кривых с многочисленными структурными особенностями. К наиболее сложным разновидностям реальных нелинейностей относятся так называемые N-образные нелинейные характеристики, например, вольтамперные характеристики (ВАХ) туннельных диодов (ТД), в которых особенности концентрированно представлены U-образной впадиной, образованной туннельной и диффузионной ветвями.

На Рис. 3. показана исходная ВАХ ТД серии 1И104(А-Е). Ее аналитическое описание, построенное системой, имеет вид {х- ток в тЛ, F(X) - напряжение в V):

]г («-0 06)' (j-OS)' (<-01)' (л 016)'

/r(x) = ]Tgl(x) + e4(x)= I 5 е + 1 13 е2оа"г + 0 39 е" Mi' + 0 55 е И035' +

/»1

(л-0 42)' <1-0 03)' (1-012)' (J-0 П)1 («-0 23)'

023 е"5«01' +0.08 е~20Ш' +0 1 е 2<Ш2' -0 03 е 2°01' + 008 е -

(» 0<)' (»-О«)' (>-008)'

-0 04 е 20т' -0.07-е 2°<"' + 0 07 е~ 2"т' + е/х), где max k4(x)l<0 04.

[0,0 5] ' 1

Предлагаемая методика построения аналитических описаний нелинейностей может быть внедрена в автоматизированных системах управления различных видов производств.

Внедрение ИСПАОН в цементном производстве в подсистеме управления энергопотреблением на Белгородском цемзаводе позволило при анализе кривых зависимости тока потребления главным приводом вращающейся печи от времени не прибегать к каким-либо методикам, которые преобразуют кривые потребляемых токов в различные импульсы., а осуществлять анализ и выбор рационального режима работы электропривода непосредственно по построенным аналитическим

описаниям, отображающим энергетические характеристики функций изменения тока. В автоматизированной системе управления технологическим процессом ректификации культуральной спиртосодержащей жидкости при производстве спирта ИСПАОН изначально использовалась при аналитическом описании переходных характеристик элементов объекта управления, построении его динамических характеристик и, соответственно, его математической модели. В ходе эксплуатации АСУТП, ИСПАОН используется для оценки адекватности построенной модели объекту.

¡з-

П»-" а* Веч», фвд» &ЦИС !«<—.•»» 1-15 •> *. ЛМ

¡И. о ^

•тл!-.

Рис. 3. Экран отображения исходной ВАХ ТД.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Анализ задач текущего контроля оборудования, особенностей и характеристик функционирования технических средств АСУТП показал, что применение традиционной методики аппроксимации не гарантирует построение подходящей модели нелинейных характеристик элементов системы.

2. Процессы моделирования нелинейных характеристик сигналов являются неотъемлемой составляющей комплексной оценки качества элементов, узлов и структур технических средств АСУТП и получения превентивных выводов о необходимости проведения ремонтно-профилактических мероприятий.

3. При определении параметров аппроксимации в реальных условиях необ-

ходимы интуитивные соображения, исходя из физического смысла задачи, преследуемой цели, желаемой точности и т.д. или многоэтапные численные процедуры подбора обобщенного многочлена Ф (г), минимизирующего шах /(*)-Ф .(*) , что практически не позволяет в общем случае успешно решить задачу.

4. Предлагается решать задачу приближения исходной нелинейности за счет поиска хотя бы одного из обобщенных многочленов {Ф (*)}, в общем случае, отличных от многочлена наилучшего приближения, но удовлетворяющих заданной погрешности.

5. С точки зрения дальнейшего использования, наиболее эффективным для построения аналитических описаний нелинейных сигналов являются экспоненциальные приближения.

6. Введение в ходе построения аналитического описания визуального контроля над поведением аппроксимирующей функции и строгая процедура интерактивного взаимодействия «человек-ЭВМ» обеспечивает эффективное определение наиболее подходящих на конкретном шаге аппроксимации параметров агрегати-руемых гауссовых функций.

7. Разработана структура программных средств интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов, входящая в состав подсистемы текущего контроля оборудования АСУТТТ и учитывающая особенности ее функционирования.

8. Разработана модель организации диалога в виде сети Петри, описывающая функционирование интерактивного интерфейса системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов.

9. На основе предложенной структуры программных средств и модели интерактивного интерфейса созданы алгоритмы и реализован программный комплекс построения аналитических описаний нелинейностей.

10. Предложена методика создания аналитических описаний сигналов по их экспериментально измеренным значениям, в основе которой лежит применение программной реализации интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейностей.

11. Показано применение разработанной методики для построения аналитических описаний формы вольтамперной характеристики компонент электронных схем (на примере туннельного диода 1И104), что дает возможность эффективных аналитических исследований моделей этих схем, описанных дифференциальными уравнениями.

12. Разработанный программный комплекс и методика построения аналитических описаний нелинейных характеристик оборудования использованы при создании и эксплуатации АСУТП обжига цементного клинкера (управление главным приводом вращающейся печи) и АСУТП ректификации КССЖ при производстве спирта.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах автора:

1. Чудный А.Ю., Раков В.И. Об актуальности исследования вопросов моделирования нелинейных характеристик средств управления в АСУТП.// Вестник компьютерных технологий, 2004. - №3. - С.40-42

2. Чудный А.Ю., Раков В.И., Хилов B.C. Реальность экспоненциального проектирования нелинейностей.// Известия Орловского государственного технического университета. - Орёл, 2004 - Серия «Информационные системы и технологии». -Том. 5: Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП): материалы Международной научно-технической конференции. - С. 161-163.

3. Чудный А.Ю., Константинов И.С., Раков В.И. Замечание о выборе подхода к моделированию нелинейностей. // Известия Орловского государственного технического университета. - Орёл, 2004.- Серия «Информационные системы и технологии». - Том. 5: Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП): материалы Международной научно-технической конференции. -С. 18-21.

4. Чудный А.Ю., Волков Д.В., Чудный Ю.П. Интерактивная система построения аналитических описаний нелинейностей.// Известия Орловского государственного технического университета. - Орёл, 2004 - Серия «Информационные системы и технологии». - Том. 5: Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП): материалы Международной научно-технической конференции. - С. 22-35.

5. Чудный А.Ю., Корсунов Н.И., Корсунова Е.В. Автоматизация системотехнического проектирования АСУТП на основе типовых решений.//Вестник НТУ ХПИ. - Харьков, 2001. - Вып. 114. - С. 82-85.

6. Чудный А.Ю., Корсунов Н.И., Корсунова Е.В., Куландин C.B. Нейросетевые технологии поддержки принятия решений.//Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте (Украина), 2001. - №4. - С. 126-127.

7. Чудный А.Ю., Корсунов Н.И., Корсунова Е.В. Метрологическое автосопровождение информационно-измерительных систем с использованием математических моделей инструментальных погрешностей.// Материалы Седьмых академических чтений РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения». -Белгород: БелГТАСМ, 2001. - Часгь2. - С.168-170.

8. Чудный А.Ю., Корсунов Н.И., Корсунова Е.В. Методика выбора электропривода для вращающихся обжиговых печей цементного производства. //Материалы Международной научно-практической конференции «Качество, безопасность энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века». - Белгород: БелГТАСМ, 2000. - Часть 1. -С.163-168.

9. Чудный А.Ю., Корсунова Е.В., Симоненко В.В. Адаптация стандарта IEEE-PI 451 к выбору датчиков для автоматизированных систем управления производством строительных материалов .//Сб. докладов Международной научно-практической конференции «Передовые технологии в промышленности и строительстве на пороге XXI века». - Белгород: БелГТАСМ, 1998. - Часть 3. - С.971-975.

10. Чудный А.Ю., Корсунова Е.В., Морозов A.B. Применение алгоритмов МГУА для моделирования процесса движения материала во вращающихся обжиговых печах цементного производства.//Сб. докладов Международной научно-практической конференции «Передовые технологии в промышленности и строительстве на пороге XXI века». - Белгород: БелГТАСМ, 1998. - Часть 3. - С.976-981.

11. Чудный А Ю , Корсунова Е.В Анализ расхода электроэнергии на обжиг клинкера.// Материалы Международной конференции «Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений». - Белгород: БелГТАСМ, 1997. - часть 1. - с.72-74.

ЛР ИД №00670 от 05.01 2000 г Подписано в печать 2004 г

Уел печ л. 1 Тираж 100 экз Заказ № О^/ 424 '

Отпечатано на полиграфической базе ОрелГТУ 302020, Орел, Наугорское шоссе, 29

РНБ Русский фонд

2006-4 3209

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТЕЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Роль и место моделирования нелинейных характеристик оборудования АСУТП в задачах текущего контроля

1.2. Анализ особенностей и характеристик функционирования технических средств АСУТП

1.3. Анализ средств и методов описания нелинейных характеристик

1.4. Постановка задачи исследования

Глава 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДХОДА К МОДЕЛИРОВАНИЮ НЕЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

2.1. Исследование и выбор вида функции построения аналитического описания нелинейных характеристик

2.2. Исследование способов формального описания нелинейных характеристик на основе экспоненциального представления

2.3. Исследование интерактивности процедуры аппроксимации при формировании аналитического описания нелинейностей

Выводы по главе

Глава 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АСУТП

3.1. Исследование специфики функционирования подсистемы текущего контроля АСУТП

3.2. Особенности разработки интерактивной системы построения аналитического описания нелинейностей (ИСПАОН)

3.3. Особенности разработки интерфейса пользователя ИСПАОН ~ 90 Выводы по главе

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ ОПИСАНИЙ СИГНАЛОВ НА ОСНОВЕ ИСПАОН

4.1. Построение методики создания аналитического описания сигналов

4.2. Применение ИСПАОН на примере описания характеристик электронных элементов оборудования

4.3. Построение аналитических описаний нелинейных характеристик оборудования в АСУТП цементного производства

4.4. Применение ИСПАОН в АСУТП ректификации культуральной спиртосодержащей жидкости (КССЖ)

Выводы по главе

Актуальность работы. Решение задачи обеспечения качества функционирования технологического процесса и оборудования обуславливается многими прогнозируемыми и непредвиденными факторами. При этом, в зависимости от конкретизации задачи - либо улучшение функционирования оборудования или производства, в целом, либо удержание достигнутого уровня качества функционирования, используют различные методы достижения цели.

В первом случае задача решается за счет совершенствования АСУ, которая постепенно обрастает дополнительными устройствами управления и регулирования, способствующими улучшению ее функционирования и повышению качества выпускаемой продукции [1]. Однако это в большей степени связано с мероприятиями перспективного плана, чем с процессом достижения плановых показателей рентабельности производства.

Во втором случае наиболее существенная роль отводится решению задач соблюдения конструкторско-технологической дисциплины, поддержания требуемого состояния технической среды и мероприятиям по ремонтно-профилактической деятельности в рамках установленного регламента (ТУ, ОСТ, ГОСТ). Если соблюдение конструкторско-технологической дисциплины и поддержание требуемого состояния технической среды - это, в основном, организационные функции в структурах автоматизированных систем управления предприятием, то ремонтно-профилактическая деятельность -это в значительной мере технические мероприятия конкретного производства, по существу, определяющие текущие показатели производительности и его эффективности.

Особенно это касается недостаточно оснащенных современным оборудоv ванием производств или производств с трудно контролируемыми средами, неконтролируемыми агрессивными и радиационно неустойчивыми средами. В силу специфики реальных отечественных производств их технологические процессы могут протекать в условиях, характеризующихся непрогнозируемыми временными или периодическими отклонениями климатических параметров, показателей запыленности, вибро-, тепло- и холодоустойчивости, нестабильностью энергообеспечения, трудно планируемых процессов замены материалов и комплектующих изделий, отклонений в технологической и конструкторской дисциплине. Функционирование приборов и оборудования в таких обстоятельствах объективно ведет к непланируемым процессам снижения надежностных показателей, изменениям срока службы и, в конечном итоге, к непригодности их применения в структурах АСУТП.

Поэтому остаётся важным решение вопросов о порядке проведения мероприятий ремонтно-профилактической деятельности, составе подобных мероприятий, их технической оснащенности, прогнозирования качества функционирования технических агрегатов, схем и технологических процессов.

Оценка методологической базы этих вопросов показывает, что основу их решения составляют задачи контроля совокупных параметров технических средств, которые в аспекте единой структуры АСУТП представляются, прежде всего, задачами контроля законов преобразования входной информации для всех технических средств. Контроль законов преобразования предполагает предварительное моделирование функциональных связей входных и выходных цепей контролируемых устройств.

В связи с этим до настоящего времени не теряют своей актуальности вопросы построения аналитического описания нелинейных характеристик приборов и оборудования, определяющих закономерности преобразования входных сигналов.

Объектом исследования в предлагаемой работе являются технические средства АСУТП и их структуры.

Предметом исследования - аналитическое представление закономерностей преобразования сигналов в технических средствах АСУТП

Целью диссертационной работы является разработка методики аналитического описания нелинейных характеристик технических средств АСУТП для обеспечения непрерывного контроля качества функционирования оборудования системы управления.

Для достижения цели работы в диссертационном исследовании поставлены и решены следующие задачи:

- анализ технических средств, применяемых в АСУТП, и основных особенностей их нелинейных характеристик;

- анализ существующих средств и методов аналитического описания этих характеристик;

- создание теоретических положений аналитического описания нелиней-ностей с требуемыми особенностями;

- разработка и исследование интерактивной системы построения аналитического описания нелинейностей;

- создание методики проведения процессов построения аналитического описания нелинейных сигналов;

- внедрение разработанной методики в АСУТП для построения аналитических моделей переходных процессов элементов системы.

Методы исследований. При решении сформулированных задач использованы методы теории моделирования, теории управления, вычислительной и прикладной математики, теории графов и прикладного программирования.

Научная новизна проведенных исследований заключается:

- в разработанном и теоретически обоснованном подходе к построению аналитических описаний нелинейных характеристик технологического оборудования, в основе которого лежат экспоненциальные приближения с визуальным контролем поведения аппроксимирующей функции и интерактивным подбором параметров агрегатируемых гауссовых функций; в предложенной структуре и алгоритмах функционирования интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов, учитывающих специфику работы подсистемы текущего контроля оборудования АСУТП;

- в построении графовой модели (в виде сети Петри), отражающей взаимодействие человека и ЭВМ в процессе интерактивного построения аналитического описания нелинейных сигналов на основе экспериментальных данных; в разработанной методике создания аналитических описаний сигналов по их экспериментально измеренным значениям, в основе которой лежит применение программной реализации интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейностей.

Практическую ценность работы определяют: программная реализация интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов; *

- реализация предложенной методики для построения аналитических описаний вольтамперных характеристик электронных элементов в АСУТП цементного производства и АСУТП производства спирта;

- полученные аналитические характеристики элементов АСУТП на Белгородском цементном заводе и АСУТП Веселолопанского спиртзавода.

На защиту выносятся следующие положения: подход к построению аналитических описаний нелинейных характеристик технологического оборудования; структура и алгоритмы функционирования интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов; модель организации диалогового интерфейса при построении аналитических описаний нелинейных сигналов;

- методика создания аналитических описаний сигналов по их экспериментально измеренным значениям.

Апробация работы. Материалы диссертации представлялись на:

- на Международной конференции «Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений» в Белгородской государственной технологической академии строительных материалов в 1997 г. (г. Белгород),

- на Международной научно-практической конференции-школе-семинаре «Передовые технологии в промышленности и строительстве на пороге XXI века» в Белгородской государственной технологической академии строительных материалов в 1998 г. (г. Белгород),

- на Международной научно-практической конференции «Качество, безопасность энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века» в Белгородской государственной технологической академии строительных материалов в 2000 г. (г. Белгород),

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

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

Реализация работы. Основные результаты работы использованы:

- при выполнении тематики по «Разработке теоретических основ и методики создания интегрированных АСУ в производстве строительных материалов и конструкций» (тема №1.15.93 «тематического плана НИР БелГТАСМ» (г. Белгород) 1993 - 1997 гг.);

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

- при выполнении работ по построению моделей электромеханических преобразователей для АСУТП обжига цементного клинкера на Белгородском цементном заводе (г. Белгород) в течение 1997-1998 гг.

- при осуществлении контроля параметров технических средств АСУТП на Весёлолопанском спиртовом заводе (г. Весёлая Лопань), 1998 - 2003 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 136 страницах основного машинописного текста и включает 8 таблиц, 51 рисунок, список литературы из 113 наименований и 4 приложения, общим объемом 195 страниц.

ОБЩИЕ ВБ1ВОДБ1

1. Анализ задач текущего контроля оборудования, особенностей и характеристик функционирования технических средств АСУ ТП показал, что применение традиционной методики аппроксимации не гарантирует построение подходящей модели нелинейных характеристик элементов системы.

2. Процессы моделирования нелинейных характеристик сигналов являются неотъемлемой составляющей комплексной оценки качества элементов, узлов и структур технических средств АСУТП и получения превентивных Ьыводов о необходимости проведения ремонтно-профилактических мероприятий.

3. При определении параметров аппроксимации в реальных условиях необходимы интуитивные соображения, исходя из физического смысла задачи, преследуемой цели, желаемой точности и т.д. или многоэтапные численные процедуры подбора обобщенного многочлена фу(*)> минимизирующего тах|/(д:)-Ф^(х)|, что практически не позволяет в общем случае успешно решить задачу.

4. Предлагается решать задачу приближения исходной нелинейности за счет поиска хотя бы одного из обобщенных многочленов {Ф^.(х)}, в общем случае, отличных от многочлена наилучшего приближения, но удовлетворяющих заданной погрешности.

5. С точки зрения дальнейшего использования, наиболее эффективным для построения аналитических описаний нелинейных сигналов являются экспоненциальные приближения.

6. Введение в ходе построения аналитического описания визуального контроля над поведением аппроксимирующей функции и строгая процедура интерактивного взаимодействия «человек-ЭВМ» определения наиболее подходящих на конкретном шаге аппроксимации параметров агрегатируемых гауссовых функций.

7. Разработана структура программных средств интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов, входящая в состав подсистемы текущего контроля оборудования АСУТП, и учитывающая особенности ее функционирования.

8. Разработана модель организации диалога в виде сети Петри, описывающая функционирование интерактивного интерфейса системы построения аналитических описаний нелинейных сигналов.

9. На основе предложенной структуры программных средств и модели интерактивного интерфейса созданы алгоритмы и реализован программный комплекс построения аналитических описаний нелинейностей.

10. Предложена методика создания аналитических описаний сигналов по их экспериментально измеренным значениям, в основе которой лежит применение программной реализации интерактивной системы построения аналитических описаний нелинейностей.

11. Показано применение разработанной методики для построения аналитических описаний формы вольтамперной характеристики компонент 4 электронных схем (на примере туннельного диода 1И104), что дает возможность эффективных аналитических исследований моделей этих схем, описанных дифференциальными уравнениями.

12. Разработанный программный комплекс и методика построения аналитических описаний нелинейных характеристик оборудования использованы при создании и эксплуатации АСУТП обжига- цементного клинкера (управление главным приводом вращающейся печи) и АСУТП ректификации КССЖ при производстве спирта.

1. Константинов И.С. Лингвистический подход в ситуационном управлении технологическими процессами. Автореф. дисс. д-ра техн. наук. - Спб.: Гос.технологич. ин-т, 1999. - 40 с.

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

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

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

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

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

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

8. Лукичев А.В. Технологические среды // Электроника: энциклопедический словарь. М.: Сов. энц., 1991. - С.547.

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

10. Алиев Р.А., Абдикеев Н.М., Шахназаров М.М. Производственные системы с искусственным интеллектом. М.: Радио и связь, 1990.-264с.

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

12. Дедков В.К., Северцев Н.А. Основные вопросы эксплуатации сложных систем. М.: Высш. шк., 1976.- 406 с.

13. ГОСТ 2.001-93 ЕСКД. Общие положения.

14. ГОСТ 2.102-68 ЕСКД. Виды и комплектность конструкторских документов.

15. ГОСТ 2.601-95 ЕСКД. Эксплуатационные документы.

16. ГОСТ 24.104-85 Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Автоматизированные системы управления. Общие требования.

17. ГОСТ 24.702-85 Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Эффективность АСУ. Основные положения.

18. ГОСТ 24.301-80 Система технической документации на АСУ. Общие требования к текстовым документам.

19. ГОСТ 8.009-84 ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

20. Бир С. Кибернетика и управление производством. М.: Физматгаз, 1963.-391с.21.. Интегральные роботы. М.: Мир, 1973.- Вып. 1.-421 с.

21. Интегральные роботы. М.: Мир, 1975.- Вып. 2. - 528 с.

22. Глушков В.М. Введение в АСУ. 2-е изд. - К.,1974. - 436 с.

23. Справочник проектировщика систем автоматизации управления производством. М.: Машиностроение, 1976.-581с.

24. Справочник разработчика АСУ /Под ред. Н.П. Федоренко, В.В. Кориб-ского. -2-е изд. М.: Экономика, 1978.- 582 с.

25. Труды Третьей Международной конференции по тенденциям в развитии АСУ технологическими процессами. Шеффилд (Великобритания), 1979,278 с.

26. Американская техника и промышленность. Сб. рекл. материалов. М: В/О Внешторгреклама СССР, Фирма Чилтон Ко., США, 1979. - Вып.Х1: Приборы и системы управления. - С.7-89.

27. Нейрокомпьютеры и интеллектуальные роботы/ Под ред. Амосова Н.М. -Киев, 1991.-272 с.

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

29. Беленький Я.Е., Кац Б.М. Многоточечные бесконтактные сигнализаторы температуры. М.: Энергия, 1974.- 120 с.

30. Школенко А.С. Промышленные роботы. -Кемерово: НИШИ ПО Кузбас-сэлектромотор, 1979.- 322 с.

31. Датчики производственных процессов// Американская техника и промышленность. Сб. Рекл. материалов. В/О Внешторгреклама СССР, фирма Чилтон Ко. США, 1979.- Вып. XI. «Приборы и системы управления». - С.29-49.

32. Ленц Дж. Э. Обзор магнитных датчиков // ТИИЭР.- 1990.- Т. 18. N6. -С.87-102.

33. Белоус А.И., Подрубный О.В., Журба В.М. Микропроцессорный комплект БИС серии К 1815 для цифровой обработки сигналов. М.: Радио и связь, 1992. - 256 с.

34. Коммерческий каталог: контрольно-измерительные приборы и средства автоматизации, распределяемые СО «АТОМЭНЕРГОКОМПЛЕКТ». Белгород: Типогр. Ин-та ВИОГЕМ, 1993. - Том И. - 158 с.

35. PC-based Industrial and Lab Automation Solution Guide. Advantech, USA, 1995.- Vol. 51.-236c.

36. WAGO Wl: General Catalogue// ProSofV- M., 1996. 700 Mb.

37. The Measurement and Automation Catalog 2003. M.: National Instruments, 2003.

38. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. -М.: Сов. радио, 1970.- 376 с.

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

40. Айзинов М.М. Избранные вопросы теории сигналов и теории цепей. М.: Связь, 1971.-268 с.

41. Вакман Д.Е., Седлецкий P.M. Вопросы синтеза радиолокационных сигналов. М.: Сов.радио, 1973.- 312 с.

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

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

44. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирование (применительно к задачам электроэнергетики). -М.: Высш. шк., 1984. 439 с.

45. Бичем К., Юэн Ч. и др. Микропроцессорные системы и их применение при обработке сигналов. М.: 1986.- 380 с.

46. Файнштейн В.Г., Файнштейн Э.Г. Микропроцессорные системы управления тиристорными электроприводами/ Под ред. О.В.Слежановского. М.: Энергоатомиздат, 1986.- 240 с.

47. Аксельрод Ю.В. Газожидкостные хемосорбционные процессы. Кинетика и моделирование. М.: Химия, 1989.- 240 с.

48. Веригин А.Н., Малютин СЛ., Шашихин Е.Ю. Химико-технологические агрегаты. Системный анализ при проектировании. -СПб.: Химия,1996.- 256 с.

49. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2003. - 604 с.

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

51. Гончаров B.JI. Теория интерполирования и приближения функций. 2-е изд. - М.: Гос. изд. тех.-теоретич. лит., 1954 - 328 с.

52. Микеладзе Ш.Е. Численные методы математического анализа. М.: Гос. изд. тех.-теоретич. лит., 1953. - 528 с.

53. Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров: Пер. с англ. /Под ред. Р.С.Гутера.-2-е изд. М.: Наука, 1972. - 400 с.

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

55. Ремез Е.Я. Основы численных методов чебышевского приближения. — Киев: Наукова думка, 1969. 260 с.

56. Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений. М.: Наука, 1966. - Т.1. -389 с.

57. Гельфанд И.М. Лекции по линейной алгебре. М.: Наука, 1966.-416 с.

58. Канторович Л.В., Акимов Г.П. Функциональный анализ в нормированных пространствах. М.: ФМ, 1959.- 342 с.

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

60. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей. / Под ред. Вап-ника В.Н. М.: Наука, 1984. - 815 с.

61. Бернштейн С.Н. Об одном видоизменении интерполяционной формулы Лагранжа// Собрание сочинений: Конструктивная теория функций. М.: Изд. АН СССР, 1954. -Т.2. - С. 130-140.

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

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

64. Файоль А. Общее и промышленное управление. Л.-М.: Книга, 1924. -160 с.

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

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

67. Ильичев А.В. Эффективность проектируемой техники. М.: Машиностроение, 1991.-336 с.

68. Беркович С.Я. Клеточные автоматы как модель реальности: поиск новых представлений физических и информационных процессов: Пер. с англ.- М.: МГУ, 1993.- 112 с.

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

70. Вопросы кибернетики. Ситуационное управление. Теория и практика. /

71. Под ред. Поспелова Д.А., Клыкова Ю.И.- М.: Сов. радио, 1974.- Вып. 13. -4.1.-260 с.

72. Вопросы кибернетики. Ситуационное управление./Под ред. Поспелова Д.А., Ефимова Е.И. М.: Сов. радио, 1975.- Вып. 14. - Ч.П. - 320 с.

73. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. — М.: Сов. Радио., 1967. Кн. 1. - 320 с.

74. Бенеш В.Э. Математические основы теории телефонных сообщений. -М.: Связь, 1968.-360 с.

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

76. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения. — М.: Мир, 1971. Вып. 1.-230 с.

77. Гихман И.И., Скороход А.В. Теория случайных процессов. — М.: Наука, 1973.-Т.1.-448 с.

78. Леонтьев А.Ф. Ряды экспонент. М.: Наука, 1976. - 536 с.

79. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. -М.: Наука, 1966.-Т.1.-304 с.

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

81. Ананян М.А., Раков В.И. Способ дискретизации непрерывных функций. — Москва. 20 е.- Деп. ВИМИ январь 1974, N ВМ.ДР469.

82. Ананян М.А., Раков В.И., Ракова Н.Н. К вопросу о кусочно-линейных приближениях. Москва. - 27 е.- Деп. ВИМИ 1974, N ВМ ДР00763.

83. Ананян М.А., Раков В.И. Некоторые вопросы аппроксимации непрерывных функций. Москва. - 20 е.- Деп. ВИМИ декабрь 1973, N ВМ.ДР468.

84. Ананян М.А., Раков В.И. Конструктивные способы экспоненциальных приближений. Москва. - 40 е.- Деп. ВИМИ 30 декабря 1974, N ВМ. Д01281.

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

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

87. Диалоговые системы в АСУ/ Под ред. Д.А. Поспелова. М.: Энергоатом-издат, 1983.-208 с.

88. Дьяконов В.П. MATLAB: учебный курс. СПб: Питер, 2001. - 560 с.

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

90. Раков В.И. Интерактивная аппроксимация: концептуальный подход к моделированию сигналов.//Сооруж. констр. техн. и строит, матер. XXI века. 4.3: Сб. докл. II Межд. науч.-прак. конф. Белгород: БелГТАСМ, 1999 .-С.238-242.

91. Раков В.И. Метод нелинейных приближений для интерактивной аппрок-симации//Сооруж. констр. технолог, и строител. матер. XXI века. Ч.З: Сб. докл. II Межд. науч.-прак. конф. Белгород: БелГТАСМ, 1999. - С.243 - 247.

92. Раков В.И. О сходимости и обобщении метода интерактивной аппроксимации. /Аэродинамика, механика и аэрокосмические технологии (АМАТ-2001): сб. тр. первой всероссийской науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2001.-Ч.2.-С. 79-88.

93. Боэм Б. Инженерное проектирование программного обеспечения. — М.: Радио и связь, 1985. 140 с.

94. Марков А.С., Милов М.П., Пеледов Г.В. Программное обеспечение ЭВМ. М.: Высш. шк., 1990. - 127 с.

95. Федоров А. Создание Windows- приложений в среде Delphi. М.: Компьютер-Пресс, 1995. - 288 с.

96. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование. — М.: Радио и связь, 1993.-443 с.

97. Дантеман Д. Программирование в среде Delphi. Киев: DiaSoft Ltd., 1995. -608 с.

98. Сахал Д. Технический прогресс: концепции, модели, оценки. М.: Финансы и статистика, 1992. - 67 с.

99. Липаев В.В. Управление разработкой программных средств: методы, стандарты, технология. М.: Финансы и статистика, 1993. - 160 с.

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

101. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985.- 384 с.

102. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. М.: Сов. радио, 1970.- 376 с.

103. Хрулев А.К., Черепанов В.П. Диоды и их зарубежные аналоги: Справочник. В трех томах. М.: Изд. предприятие РадиоСофт, 1998. - Т.2. - 640 с.

104. Повышение эффективности энергопотребления в производстве порт-ланд-цементного клинкера по мокрому способу / Кулешов М.И. и др.// Цемент. 1996. - №5-6. - С. 39.

105. Фритц Файге. Возможности экономии энергии при производстве цемента.// Цемент. 1995. - № 5-6. - С. 20-21.

106. Новый толчок для программы экономии энергии.// Цемент. 1996. - № З.-С.З.

107. Исследование нагрузочных режимов ЭД механизмов магнитно-грейферного крана / СтройниковВ.Г. и др.// Промышленная энергетика. — 1996. №12. - С.28-32.

108. Родина Л.С. Структурные закономерности суточного энергопотребления энергосистемы //Промышленная энергетика. 1996. - №11. - С.26-28.

109. Система автоматизированного учета и контроля потребления электроэнергии МИУС в АО Ростовэнерго.// Промышленная энергетика. 1996. -№11.-С. 4-6.

110. Стабников В.Н., Николаев А.П., Манделыптейн M.JI. Ректификация в пищевой промышленности. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. -232 с.

111. Манделыптейн М.Л. Автоматические системы управления технологическим процессом брагоректификации. М.: Пищевая промышленность, 1975. -238 с.