автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Перестраиваемые структуры в системах автоматического управления технологическими процессами

На правах рукописи

ШИДЛОВСКИЙ СТАНИСЛАВ ВИКТОРОВИЧ

ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЕ СТРУКТУРЫ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск-2004

Работа выполнена в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор технических наук,

профессор Светлаков А.А.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор технических наук,

профессор Сырямкин В.И.,

кандидат технических наук,

доцент

Андык B.C.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

Новосибирский государственный технический университет

Защита состоится «25» ноября 2004г. в 1515 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.268.02 Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) по адресу: 634034, г. Томск, ул. Белинского, 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники.

Автореферат разослан «25» октября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, ст.н.с.

А.Я. Клименко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Интенсификация современного производства и ускорение научно-технического прогресса в значительной мере определяются степенью автоматизации разнообразных технологических и производственных процессов на базе широкого применения новейших средств вычислительной техники и уровнем подготовки инженерных кадров страны.

Технологическая база производства в большинстве отраслей промышленности достигла к настоящему времени такого уровня развития, при котором эффективность производственного процесса самым непосредственным и существенным образом зависит от качества управления технологией и организацией производства. Поэтому на первый план выдвигается задача оптимального управления технологическими процессами, решить которую без развитой автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) в большинстве случаев невозможно. Этапы же развития АСУ ТП, как правило, связаны с появлением новых технических средств.

Чтобы яснее представить себе трудоемкость стоящей перед каждым оператором задач, следует учесть, что при управлении современным промышленным объектом к нему надо подходить как к единому целому, а не как набору различных независимых элементов. Необходимо весь производственный процесс вести в некотором оптимальном режиме, при котором может быть получен надлежащий эффект управления.

Анализ подобных промышленных объектов и систем управления показывает, что для них характерны следующие тенденции:

1. Практически во всех отраслях промышленности наблюдается неуклонное возрастание единичной производительности агрегатов.

2. Соответственно интенсивно возрастает необходимая «мощность» применяемых систем контроля и управления.

3. В последнее время коренным образом изменяются взгляды на значение энергетических ресурсов, экономию топлива, роль человека в производстве и на защиту окружающей среды; в результате происходит существенное повышение требований к качеству ведения технологических процессов.

4. По мере повышения степени автоматизации производства происходит естественный процесс вовлечения все новых и новых агрегатов и участков в сферу действия управления.

В таких условиях и возникла проблема автоматизации собственно управления, т.е. процесса принятия решения, которое потребовало привлечения современных математических методов и новых технических средств.

В настоящее время при построении различного рода управляющих устройств широко используются булевы модели, однако, как показывает анализ литературных источников, некоторые разработчики избегают прямого применения булевых функций, заменяя их системами весовых коэффициентов, определенного вида булевыми полиномами и другими. Объясняется это тем, что

1РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ ( 3

БИБЛИОТЕКА I

разработка эффективных алгоритмов вычисления сложных булевых функций многих аргументов (десятки, сотни) сопряжена со значительными трудностями и представляет собой самостоятельную задачу, требующую глубоких исследований для ее решения.

Растущий интерес к булевым функциям и проблеме их вычисления привел к созданию теории однородных структур. С практической точки зрения однородные (изотропные) среды как специализированные устройства, ориентированные на вычисления булевых функций, обладают следующими основными достоинствами:

1. Применение изотропных сред в специализированных управляющих устройствах для реализации законов управления, представленных какой-либо булевой функцией, позволяет достичь такого быстродействия, когда нахождение значения булевой функции на заданном наборе значений аргумента осуществляется за один период тактового генератора независимо от сложности функции и числа ее аргументов.

2. Имитационное моделирование изотропной среды с фиксированным кодом настройки обеспечивает временные затраты на вычисление булевой функции, пропорциональные числу аргументов независимо от ее сложности.

3. Использование изотропной среды в специализированном многотакт-ном автомате, реализующем в каждый период тактового генератора одну или несколько ячеек среды, обеспечивает заданную продолжительность вычисления булевой функции независимо от ее сложности.

Таким образом, теория изотропных сред в принципе может быть использована при создании специализированных управляющих устройств. Однако успешному практическому применению теории изотропных сред препятствуют ориентация ее на свободное использование как информационных, так и настроечных входов, в зависимости от вида реализуемых булевых функций, и необходимость применения коммутирующих сред для установления соответствия между логическими аргументами и ячейками изотропной среды, в то время как требуются среды, обеспечивающие реализацию заданных классов булевых функций, где каждой ячейке среды поставлены в постоянное соответствие вполне определенные логические аргументы.

Цель работы состоит в улучшении качества регулирования путем разработки и построения перестраиваемых структур для систем автоматического управления технологическими процессами, способных функционировать при неполной информации об объекте и автоматически выбирать наилучший закон управления из заданного класса.

Для достижения цели диссертации необходимо решить задачи:

1. Построить булеву модель логики перестраиваемых структур.

2. Разработать алгоритмы, реализующие построение булевой модели логики перестраиваемых структур и исследовать их на практическую применимость.

3. Разработать изотропные среды, обеспечивающие реализацию систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных булевых функций, а также из класса повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из к букв и систем булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них.

4. Реализовать алгоритмы булевой логики перестраиваемых структур при построении изотропных сред и создании на их основе управляющих устройств для систем автоматического управления технологическими процессами.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели и решения сформулированной в диссертационной работе задачи использовались математические методы аппарата булевой алгебры, методы теория множеств, теории автоматического управления, теории систем с переменной структурой, методы имитационного моделирования и теории однородных структур. Для программной реализации разработанных алгоритмов в виде специализированных управляющих устройств используется многофункциональная интегрированная система автоматизации математических и научно-технических расчетов М^ЬаЬ.

Научная новизна работы заключается в том, что установлено соответствие между булевой моделью логики перестраиваемых структур, изотропными средами и устройствами управления, заключающееся в том, что их взаимосвязь приводит к построению систем автоматического регулирования, способных функционировать при неполной информации об объекте и автоматически выбирать наилучший закон управления из заданного класса.

В частности:

1. Разработанная булева модель логики перестраиваемых структур для определенных классов булевых функций охватывает по сравнению с существующими значительно более широкий класс поддающихся формализации вопросов и задач.

2. Разработанные изотропные среды обладают по сравнению с существующими более широкими функциональными возможностями и большей приспособленностью для практической реализации.

3. Разработанные управляющие устройства, в том числе с перестраиваемыми структурами, обладают гибкими возможностями и значительно улучшают показатели качества регулирования.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Булева модель логики перестраиваемых структур реализована в системах автоматического управления технологическими процессами, способных функционировать при неполной информации об объекте.

2. Разработаны многофункциональные логические модули для построения изотропных сред, обеспечивающих реализацию систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных булевых функций, а также из класса повторных упорядоченных произвольных нормальных буле-

вых формул из h букв и систем булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них.

3. Созданы функционально необходимые регуляторы, в том числе с перестраиваемой структурой.

4. Обеспечено повышение качества регулирования и расширение функциональных возможностей систем управления.

5. Практическая ценность и новизна результатов подтверждается также двумя положительными решениями о выдаче патентов РФ.

Внедрение и реализация в промышленности. Основные результаты работы внедрены на ряде предприятий, подтверждаются соответствующими актами, имеющимися в приложении к диссертации.

1. На предприятии ОАО «Центрсибнефтепровод». Цифровые регуляторы, осуществляющие адаптивную подстройку параметров по мере изменения характеристик управляемого объекта.

2. В тресте «Томскгоргаз». Регулятор качества переходного процесса с перестраиваемой структурой.

3. В представительстве датской фирмы «Kamstrup A/S». Интегральные регуляторы с перестраиваемой структурой.

4. В ГНУ «НИИ АЭМ при ТУСУРе» использованы результаты диссертации при создании автоматизированных систем управления технологическими процессами.

5. Основные научные результаты, полученные в ходе работы над диссертацией, используются в течение ряда лет в учебном процессе Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники, в учебных дисциплинах «Автоматизация технологических процессов и производств» и «Теория автоматического управления» для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств». Кроме того, на основе принципов перестраиваемости создан корпоративный портал, на который выносятся вся имеющаяся и поступающая необходимая информация для обеспечения более качественного и эффективного обучения студентов.

Апробация работы. Все вопросы, относящиеся к теме диссертации, обсуждались на научных семинарах кафедры информационно-измерительной техники ТУСУРа; 21-й конференции различного уровня. Их них 11 докладов на международных конференциях, 3 - на всероссийских конференциях, и остальные на межрегиональных и региональных конференциях, что подтверждается публикациями докладов и тезисов докладов, указанных в конце автореферата.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 33 печатных работах.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых литературных источников из

273 наименований и 10 приложений. Она содержит 210 страниц машинописного текста, 104 рисунка, 14 таблиц.

Личный вклад. Большинство приведенных в диссертации результатов получены автором лично. Часть результатов, касающихся исследования алгоритмов функционирования изотропных сред, получены в соавторстве в ходе работы над статьями. Разработка и создание проблемно-ориентированного программно-аппаратного продукта для АСУ ТП проведена автором лично.

Основные положения диссертации, представляемые к защите:

1. Булева модель логики перестраиваемых структур для определенных классов булевых функций.

2. Изотропные среды, обеспечивающие реализацию систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных булевых функций, а также из класса повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из к букв и систем булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них.

3. Применение булевой модели логики перестраиваемых структур и изотропных сред при синтезе управляющих устройств для систем автоматического управления технологическими процессами, способных функционировать при неполной информации об объекте и автоматически выбирать наилучший закон управления из заданного класса.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, определяется цель и решаемая задача, описывается новизна, практическая ценность и реализация результатов работы.

В первой главе дается анализ современного состояния вопроса применения перестраиваемых структур в системах автоматического управления. Сформулирована постановка задачи исследования, заключающаяся в стабилизации регулируемой величины, при неполной информации об объекте управления, и получении свойств автоматической системы регулирования, инвариантных к внешним возмущающим воздействиям, без введения в канал управления производной, с конечным коэффициентом усиления обратной связи и возможностью перестройки внутренней структуры регулятора.

Под перестройкой понимается способность управляющего устройства изменять не только комбинационные внутренние связи, но также и функциональные.

Дня этой цели в реферируемой работе рассматриваются способы задания алгоритмов функционирования и переработки информации в автоматических системах управления.

В работе предполагается модульное построение систем управления на основе принципов многофункциональности и регулярности. Отличительной особенностью этого направления от всех других является строгая формализа-

ция процесса его синтеза, который базируется на основе теории многофункциональных автоматов и автоматном принципе обработки информации.

Современные технологические процессы предъявляют все более жесткие требования к системам автоматического управления. Это ведет к функциональному усложнению управляющих устройств и привлечению высококвалифицированных специалистов при создании и эксплуатации систем автоматического управления, что зачастую сталкивается с рядом препятствий из-за повсеместного применения систем автоматизации. Поэтому основной целью работы явилось повышение качества управления систем автоматического регулирования путем построения и исследования управляющих устройств, способных функционировать при неполной информации об объекте управления и автоматически выбирать наилучший закон управления.

Для этого в реферируемой работе применяются принципы систем с перестраиваемой структурой. Используя однотипные логические (однородные) структуры для синтеза систем автоматического управления, за счет новой логической и функциональной организации управляющих устройств достигается значительное повышение качества, производительности, надежности и экономичности.

Однородные структуры (ОС) позволяют создать универсальные управляющие устройства с перестраиваемой структурой, которые за счет их программной перестройки могут эффективно решать различные задачи. Изотропность же однородных структур позволяет успешно осуществлять построение адаптивных устройств.

Изменение алгоритма функционирования (структуры) устройств управления, построенных по этому принципу, осуществляется путем подачи новых настроечных кодов на узловые многофункциональные логические модули (МЛМ) однородной среды.

Под однородной (изотропной) средой будем понимать дискретное устройство с итеративной структурой его функциональной схемы, если в качестве элементов этой схемы используются однотипные МЛМ. Если же дискретное устройство построено на основе разнотипных МЛМ, то подобные среды будем называть квазиоднородными.

Различают универсальные и специализированные однородные среды, в первых может быть реализован любой заданный алгоритм функционирования управляющего устройства. В специализированных — из некоторого класса алгоритмов. Чем больше функций выполняет МЛМ, на основе которых построена однородная среда, тем этот класс шире.

Следует отметить, что процесс перестройки структуры, основанный на принципе однородных сред, позволяет избавиться от отрицательных факторов, присущих системам с перестраиваемой структурой на релейных элементах.

В работе сделан выбор класса объектов управления, описываемых передаточными функциями вида

кехр(-хр)

Щр)-:

Т{ >27*,,

Г2У + 7>+Г

где к — коэффициент передачи; Т1,Т2— постоянные времени; т — величина транспортного запаздывания. Связано это с тем, что большое количество технологических объектов либо описывается передаточными функциями первого или второго порядка, с запаздыванием или без, либо их динамические характеристики могут быть аппроксимированы этими функциями, например, технологические резервуары, подключенные через сопротивление к магистральному трубопроводу под давлением, ступени пароперегревателей барабанного парового котла, большинство технологических параметров доменной печи, а также многие другие объекты.

Рассмотрен магистральный нефтепровод как объект автоматизации, произведена идентификация технологического участка нефтеперекачивающей станции и установлено, что он описывается передаточной функцией, принадлежащей к классу объектов выделенных в работе.

Во второй главе предложена булева модель логики перестраиваемых структур для определенного класса булевых функций, а также классификация булевых функций. Проведен анализ существующих многофункциональных логических модулей и осуществлен синтез двух многофункциональных логических модулей, обеспечивающих реализацию систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных булевых функций, а также из класса повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из к букв и систем булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них. Проведенный анализ показал, что существующие МЛМ охватывают классы бесповторных упорядоченных булевых функций и подкласс / приведенной классификации.

Для достижения основной цели синтезированы две новые патентносо-держащие структуры. Первая, реализующая системы булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных формул (Х—структура), описывается системой формул:

где х,уру,у3 - информационные входы; ды; /¡.Уз — выходы ячейки.

7 7 7.

1' 2' 3

настроечные вхо-

Вторая, реализующая класс повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из h букв, а также системы булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них (F-структура), описывается системой формул:

' vZ,Z4Lv2(Z1vZ2j1 vу,*) vZ,{yl vZ2x)]vZ3Z4[Z,Zj(_у2 vx)vyt(Z2 vx)],

I vZlZ1x]vZ3Z4[y,(ZlvZ2 vx)vZlZ2x]vZiZi[y,(ZivZ2vy2)vZ,y2],

где х,у,у2,у3 - информационные входы; Zj,Z2,Z3,Z4- настроечные входы; f[,f2fj- выходы ячейки.

Основной результат исследований, изложенный в этой главе, заключается в решении проблемы однотактного вычисления систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных, а также класса повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из h букв и систем булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них.

В том числе: предложены многоканальные линейные однородные структуры из А-1 ячеек для реализации булевых формул в рассматриваемом базисе из h букв; предложены плоскостные однородные структуры для реализации указанных классов булевых формул; установлено, что для настройки структуры логического управляющего устройства на конкретную функцию достаточно знать только код этой функции.

Третья глава посвящена теоретическим и практическим вопросам построения изотропных сред, в том числе доказано три теоремы, приведены варианты практического применения изотропных сред.

Впервые создана логическая система имитационного моделирования Cell System для рассматриваемого класса многофункциональных логических модулей, представляющая из себя расширение динамической библиотеки Simulink интегрированной системы автоматизации математических и научно-технических расчетов MatLab.

Проведенное исследование с помощью Cell System синтезированных модулей выявило:

Теорема 1. Если при настройке МЛМ ее выходы ft тождественно равны информационным входам у, то построенная на них линейная ОС, состоящая из п модулей, соответствует одному при такой же настройке.

Теорема 2. Для каждого единичного множества Д+г (г' = 1,3,...,2"-1), состоящего из значения кода Ж на выходе МЛМ, при условии, что

Г=У,

где У — код на входе; п — число выходов ячейки; х - значение аргумента, и связанного с ним множества настроечных кодов В,+г существует такое множество при кот оЛр^мкр о м е случая, когда множеству Д+1_г принадлежит элемент, к старшему разряду которого два раза с права примыкает значение аргумента тогда

Следствие из теоремы 1 и 2. Если в линейной ОС есть ячейки с настроечными кодами из набора В1 и кодом на входе А, то считается, что они удалены из структуры (т.е. осуществляется операция пропуска аргумента).

Имитационное моделирование изотропных структур позволило провести проверку работоспособности этих структур, выявить ряд интересных результатов настройки структур обобщенными кодами, а также исключить все ошибки, которые могли возникнуть при объединении отдельных ячеек изотропной структуры.

Установлено, что при моделировании изотропных сред интерпретирующий метод можно использовать как для решения проблемы программного нахождения значений булевых функций практически неограниченного числа аргументов, так и для анализа этих сред.

В реферируемой работе впервые решены задачи однотактной реализации операции «разрешение» и «запрет» поворота без изменения комбинационной связи между ячейками.

В работе разработаны перестраиваемые структуры, на основе синтезированных МЛМ, устройства управления для объектов с транспортным запаздыванием и без него. Так, путем подачи настроечных кодов для объектов с транспортным запаздыванием квазиизотропная среда реализует систему булевых формул:

где х„ (' = 1,2,...6) — логические аргументы, отражающие поведение системы в фазовом пространстве.

Кроме того, предложена реализация перестраиваемой структуры, на квазиоднородной среде, регулятора качества переходного процесса (рис. 1), описываемой системой формул:

Рис. 1. Реализация перестраиваемой структуры регулятора качества переходного процесса

Таким образом, предложены практические варианты реализации систем булевых формул с помощью квазиизотропных сред для реальных управляющих устройств систем автоматического управления.

Четвертая глава содержит сведения о практическом применении булевой модели логики перестраиваемых структур, в том числе с использованием изотропных сред, для систем автоматического управления технологическими процессами.

В работе производится параметрический синтез одноконтурной автоматической системы регулирования (АСР) с выбранным объектом и ПИ-регулятором, рассчитываются динамические характеристики системы при действии параметрических возмущений, по которым установлено, что в системе регулирования с линейным регулятором существенно снижаются показатели качества переходного процесса при параметрических возмущениях. В случае широкого диапазона изменения параметров объекта управления данный аспект может привести АСР к неустойчивому состоянию.

Для улучшения качества регулирования синтезируется адаптивный регулятор принцип работы которого основан на использовании сигнального гармонического идентифицирующего воздействия и определении параметров регулятора по методу Циглера - Никольса. Разработанный контроллер может широко использоваться при автоматизации многих технологических процес-

сов, и прежде всего таких, как теплоэнергетический (регулирование уровня воды в барабане котлоагрегата), металлургический (регулирование температуры и скорости горячего дутья доменной печи), химический (регулирование температуры рабочего тела на выходе печи пиролиза) и др. К недостаткам регулятора следует отнести возможность адаптации только в установившемся состоянии системы и работы алгоритма только совместно с объектами, обладающими изменением фазового сдвига свыше -180°. Проведенные исследования говорят о перспективном использовании регулятора при управлении нестационарными технологическими объектами.

Для решения поставленной задачи на основе синтезированных МЛМ разработаны регуляторы с перестраиваемой структурой для объектов с запаздыванием и без него, адаптивный и интегральные регуляторы с перестраиваемой структурой. Кроме того синтезирован регулятор качества для поддержания качества переходного процесса на заданном уровне.

Передаточная функция замкнутой АСР качества переходного процесса, по каналу задающего воздействия, выглядит следующим образом:

W«(p)Wn{p,k)+\ '

Здесь WK{p,k) = klр - передаточная функция интегрирующего звена в канале регулирования; А=£0+ф- коэффициент передачи; k- параметр начальной настройкн;ф — решения дифференциального уравнения вида

где Т — постоянная времени интегрирования; v - выходная величина логического устройства, принимающая к концу цикла исследования значение из множества {1,0, -1}:

КЛРУ-

где Г| = 5§П^п(£-е)+1);9 = 5§п(8^(£+е) + 1); Я - величина, характе-ризающая окончание цикла; Е - ошибка регулирования; Е - диапазон отклонения ошибки от нулевого уровня.

На рис. 2 представлена динамика изменения переходного процесса, после адаптации, при действии параметрических возмущений и заданной степени затухания у = 0,9.

Основной результат исследований, изложенных в данной главе, заключается в решении проблемы построения систем автоматического управления с перестраиваемой структурой на основе МЛМ.

Построенные в рамках данной главы управляющие устройства, базирующиеся на принципах перестраиваемых структур, реализуемых с помощью МЛМ, обладают следующими особенностями:

1. Системы автоматического регулирования, построенные на основе перестраиваемых структур, наделяют всю систему новыми качествами, такими, как быстродействие; понижение порядка уравнения движения для всех траекторий, кроме асимптот; нечувствительность к вариациям параметров объекта и действию внешних сил.

у«)

Рис. 2. Динамика изменения переходного процесса в АСР с регулятором качества при заданном =0,9

2. Системы с перестраиваемой структурой, построенные на основе МЛМ, получают выигрыш по времени в процессе перестройки своей внутренней структуры; в простоте реализации на однотипных элементах; в построении адаптивных систем путем добавления контура адаптации, реализуемом достаточно просто благодаря специфики систем с перестраиваемой структурой и МЛМ.

3. Реальный скользящий режим сопровождается высокочастотными колебаниями в окрестности прямой скольжения s, что негативно сказывается на работе механических и электромеханических приводов, которые часто используются на практике в качестве силовых установок. Это обстоятельство делает ограниченным практическое использование классических систем с перестраиваемой структурой.

4. Применение модифицированных алгоритмов управления с перестраиваемой структурой позволяет использовать их совместно с механическими и электромеханическими приводами, при этом решается задача высококачественного управления.

5. Управляющее устройство, базирующееся на принципах перестраи-ваемости своей внутренней структуры, придает всей системе автоматического регулирования способность поддерживать на заданном уровне не только технологический параметр, но и динамику изменения его во времени, т.е. регулировать качество технологического процесса.

В заключении содержится краткая сводка основных результатов работы, сформулированы общие выводы относительно выполненной работы и даны рекомендации по дальнейшим исследованиям.

Основные результаты работы сводятся к следующему:

1. Установлено соответствие между булевой моделью логики перестраиваемых структур, изотропными средами и устройствами управления, заключающееся в том, что их взаимосвязь приводит к построению систем автоматического регулирования, способных функционировать при неполной информации об объекте и автоматически выбирать наилучший закон управления из заданного класса.

2. Разработана булева модель логики перестраиваемых структур для определенных классов булевых функций.

3. Разработаны изотропные среды, обеспечивающие реализацию систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных булевых функций, а также из класса повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из к букв и систем булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них.

4. Разработаны регуляторы, в том числе с перестраиваемой структурой, с широкими возможностями и большей приспособленностью для практической реализации.

5. Обеспечено повышение качества регулирования и расширение функциональных возможностей систем управления.

Рекомендации:

После выполнения исследований число вопросов обычно возрастает, но это уже вопросы следующего уровня. Впереди еще масса новых нерешенных задач - своих в каждой области автоматизации, направленных на дальнейшее повышение качества и эффективности систем и устройств. Они могут развиваться в следующих направлениях:

1. Исследование предельных возможностей разработанных ячеек в матричных и иерархических структурах.

2. Разработка новых многофункциональных логических модулей и изотропных сред, охватывающих полный класс булевых функций.

3. Создание высокоинтеллектуальных управляющих устройств с перестраиваемой структурой.

4. В исследовании и создании так называемых «кинематических ячеистых автоматов» - наноустройств, состоящих из идентичных блоков. Такие автоматы могут наращивать функциональность путем подключения дополнительных блоков, т.е., по сути, собирать себя сами.

В итоге системы получают способность менять свою структуру и подключать к решению задачи необходимые узлы в зависимости от возникающей ситуации. Возможно, именно это и есть те пути, по которым техника будет продвигаться к созданию сплошных эволюционирующих и адаптирующихся вычислительных сред, управляющих технологическими процессами.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Антропов А.Т., Шидловский С.В., Светлаков А.А., Шидловский B.C. Адаптивная модель системы автоматического регулирования //Проблемы современной радиоэлектроники и систем управления: Материалы Всероссийской науч.-практич. конф., посвященной 40-летию ТУСУРа. 2-4 октября 2002. Т.2. -Томск: ТУСУР, 2002. -С. 65-67.

2. Антропов А.Т., Шидловский С.В., СветлаковА.А., Шидловский B.C. Модель адаптивной подстройки параметров регулятора //Современные средства и системы автоматизации - гарантия высокой эффективности производства. -Томск: Изд-во Том. ун-та, 2003. - С. 215-220.

3. Шидловский С.В. Задание алгоритмов и переработки информации в проблемно-ориентированных комплексах //Научная сессия ТУСУР: Материалы докл. межрегиональной науч.-техн. конф. 14-16 мая 2002, Томск, Россия. Ч.2. -Томск: ТУСУР, 2002. - С. 321-333.

4. Шидловский С.В. Изотропная среда в системе автоматизированного управления и контроля //Труды VI Междунар. науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ». 28 февраля - 3 марта 2000, Томск. -Томск: Изд-во ТПУ, 2000. -С. 161-162.

5. Шидловский С.В. Имитационное моделирование однородной среды //Докл. Томского государственного университета систем управления и радио -электроники. Т.8. Автоматизированные системы обработки информации, управления и проектирования: Сб. научных трудов. -Томск: ТУСУР, 2003. -С.99-103

6. Шидловский С.В. Имитационное моделирование функционирования адаптивных систем управления //Информационные системы. Труды постоянно

действующей науч.-техн. школы-семинара студентов, аспирантов и молодых специалистов "Информационные системы мониторинга окружающей среды". Вып.1. -Томск: ТУСУР, 2002. -С.87-91.

7. Шидловский .СВ. Информационный подход к созданию гипермоделей однородных структур //Научная сессия ТУСУР: Сб. научных трудов Все-рос. науч.-техн. конф. 18-20 мая 2004, Томск, Россия. Ч.2. -Томск: ТУСУР, 2004. -С.211-212.

8. Шидловский С.В. Корпоративный портал на основе принципа перестраиваемых структур //Автоматизированные системы обработки информации, управления и проектирования: Докл. Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. -2004. -№1(9). -С. 79-91.

9. Шидловский С.В. Многофункциональный логический модуль для реализации операций удаления аргументов из булевых функций //Радиотехнические устройства, информационные технологии и системы управления: Тез. докл. региональной науч.-техн. конф. студентов и молодых специалистов. -Томск, 2001. -С. 15-16.

10. Шидловский С.В. Перестраиваемая структура в автоматизации процессов управления //Научная сессия ТУСУР: Материалы докл. межрегиональной науч.-техн. конф. 14-16 мая 2002, Томск, Россия.Ч.2. -Томск: ТУСУР, 2002.-С. 54-57.

11. Шидловский С.В. Перестраиваемые структуры в моделях систем автоматического управления //Материалы региональной науч.-методич. конф. «СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: интеграция учебы, науки и производства». 29-29 января 2003, Томск. - Томск: ТУСУР, 2003. -С.23-24.

12. Шидловский С.В. Перестраиваемые структуры на многофункциональных логических модулях //Информационные системы: Труды постоянно действующей науч.-техн. школы-семинара студентов, аспирантов и молодых специалистов «Информационные системы мониторинга окружающей среды». Вып. 2. -Томск: ТУСУР, 2003. -С.105-117.

13. Шидловский С.В. Принципы перестраиваемых структур в Internet-технологии //Научная сессия ТУСУР-2003. Материалы региональной науч.-техн. конф. 13 - 15 мая 2003, Томск, Россия. Ч.3. -Томск, ТУСУР. -С. 101-103.

14. Шидловский С.В. Системы с перестраиваемой структурой в моделях автоматического управления //Труды IX Междунар. науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ». 7-11 апреля 2003, Томск. В 2-х т. - Томск: Изд-во ТПУ, 2003. -Т.1-С.12-13.

15. Шидловский С.В. Структурное моделирование элементов и устройств систем автоматического управления //Современные техника и технологии (СТТ'2002): ТрудыУШ Междунар. науч.-практич. конф. студентов, аспи-

рантов и молодых ученых 8-12 апреля 2002. Т.1. -Томск: ТПУ, 2002. -С. 33-35.

16. Шидловский С.В. Теория автоматического управления: Учебное пособие. -Томск: Изд-во НТЛ, 2003. -40с.

17. Шидловский СВ. XML как инструментарий создания гипермоделей однородных структур //Труды X Юбилейной Междунар. науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ». 29 марта - 2 апреля 2004, Томск. В 2-х т. - Томск: Изд-во ТПУ, 2004. -Т.2. -С.228-230.

18. Шидловский С.В., Раводин О.М. Автомат с перестраиваемой структурой в новых образовательных технологиях //Материалы региональной науч.-методич. конф. «СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: Системы и практика обеспечения качества». 29 - 30 января 2002, Томск. -Томск: ТУСУР, 2002. -С. 80-81.

19. Шидловский С.В., Раводин О.М., Давыдова ЕМ., Шидловский B.C. Имитационная модель изотропной среды в новых образовательных технологиях //Информационные технологии в управлении и учебном процессе вуза: Материалы 2-й Всероссийской науч.-практич. конф. -Владивосток: Изд-во Даль-невосточ. ун-та, 2001. - С. 202-203.

20. Шидловский С.В., Раводин О.М., Шидловский B.C. Проблемно-ориентированный информационно дидактический комплекс в условиях дистанционного образования //Проблемы и практика инженерного образования "Международная аккредитация образовательных программ": Труды V Меж-дунар. науч.-практич. конф. 24 - 26 мая 2002. -Томск: ТПУ, 2002. -С. 102.

21. Шидловский С.В., Светлаков А.А. Исследование функциональных возможностей многофункционального логического модуля, реализующего операции удаления аргументов из булевых функций //Вестник Сибирского отделения АН ВШ. -2002. -№1(8). -С. 72-78.

22. Шидловский С.В., Сеетлаков А.А. Нечеткая классификация признаков в системе контроля знаний //Тез. докл. региональной науч.-методич. конф. «СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: МАССОВОСТЬ И КАЧЕСТВО». 1-2 февраля 2001, Томск. - Томск: ТУСУР, 2001. -С. 57-59.

23. Шидловский С.В., Светлаков А.А. Однородная среда в системе контроля знаний //Тез. докл. науч.-методич. конф. «СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: КАЧЕСТВО И НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ». 1 февраля 2000. - Томск: ТУСУР, 2000. -С.69-70.

24. Шидловский С.В., Светлаков А.А. Применение информационных технологий при структурном моделировании элементов и устройств систем автоматического управления //Материалы региональной науч.-методич. конф. «СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: Системы и практика обеспечения качества». 29-30 января 2002, Томск. - Томск: ТУСУР, 2002.-С. 79-80.

25. Шидловский С.В., Светланов А.А., Шидловский B.C. Многофункциональный логический модуль для проблемно-ориентированных процессоров //Измерение, контроль, информатизация: Материалы Второй Междунар. нучн.-техн. конф. -Барнаул, 2001. -С.289-292.

26. Шидловский С.В., Светланов А.А., Шидловский B.C. Преобразование структур данных в специализированных изотропных процессорах //Методы и средства измерения в системах контроля и управления: Материалы Всерос. науч.-техн. конф. -Пенза, 2001. -С.213-217.

27. Шидловский С.В., Фоминых Ю.И. Исследование функциональных возможностей однородной структуры, обеспечивающей вычисление бесповторных ДНФ булевых функций //Вестник Сибирского отделения АН ВШ. -2001.-№1(7).-С.50-59.

28. Шидловский С.В., Шевелев Ю.П. Автомат с перестраиваемой структурой в системе контроля знаний //VI Междунар. науч.-методич. конф. вузов и факультетов телекоммуникаций. 23-25 мая 2000, Йошкар-Ола, Россия. - М , 2000.-С. 97-98.

29. Shidlovskiy S. V. Multifunctional Automaton for Computation of Disordered Boolean Functions //The VIII International Scientific and Practical Conference of Students, Post-graduates and Young Scientist "Modern Techniques and Technology (МТГ2002), April 2002, Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia, -P.40-41.

30. Shidlovskiy S.V. Computation of nonrecurrent ordered Boolean functions ofhigher than the second order //SIBEDEM 2002. Proceeding. -Tomsk: The Tomsk IEEE Chapter & Student Branch. Russia, Tomsk, March 19-20, 2002, -P.45-48.

31. Shidlovskiy S. V. The Hyper Model which can be re-formed //The X International Scientific and Practical Conference of Students, Post-graduates and Young Scientist "Modern Techniques and Technology (MTT2004), April 2004, Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia, - P. 104-106.

32. Shidlovskiy S.V., Ravodin O.M, Shidlovskiy V.S. Virtual Laboratory in New Educational Technologies //The XI International Scientific and Practical Conference of Students, Post-graduates and Young Scientist "Modern Techniques and Technology (MTT2003), April 2003, Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Rus-sia,-P.83.

33. Shidlovskiy S.V., Svetlakov A.A., Shidlovskiy V.S. Computation of disordered Boolean functions. //SIBEDEM 2002. Proceeding. -Tomsk: The Tomsk IEEE Chapter & Student Branch. Russia, Tomsk, March 19-20, 2002, -P. 41-44.

# 1 8 Я 3 7

Формат 60х841/16. Бумага белая писчая. Печать офсетная. Гарнитура «Таймс».

Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд.л 1 ,30. Тираж 100 экз. Заказ 1089.

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники 634050, г.Томск, пр. Ленина 40.

Введение.

1. Современное состояние вопроса применения перестраиваемых структур в системах автоматического управления.

1.1. Вводные понятия.

1.2. Постановка рассматриваемой задачи управления.

1.3. Основные предпосылки теории переменной структуры.

1.4. Задание алгоритмов функционирования и переработки информации в автоматических системах управления.

1.5. Аппаратная и программная реализация алгоритмов функционирования управляющих устройств.

1.6. Технологические процессы как объекты управления.

1.7. Математическое описание систем автоматического управления технологическими процессами.

1.8. Магистральный нефтепровод как объект автоматизации.

1.9. Идентификация объекта управления. ч» 1.10. Выводы.

2. Булева модель логики перестраиваемых структур.

2.1. Вводные понятия.

2.2. Классификация булевых функций.

2.3. Булева модель логики перестраиваемых струюур для определенных классов булевых функций.

2.4. Многофункциональные логические модули. Основные понятия и определения.

2.5. Анализ работы существующих многофункциональных логических модулей.

2.5.1. Логический модуль, обеспечивающий вычисление бесповторных ДНФ и КНФ булевых функций.

2.5.2. Многофункциональный логический модуль, реализующий операции удаления аргументов из булевых функций.

2.5.3. Многофункциональный логический модуль, реализующий вычисление бесповторных упорядоченных булевых функций выше второго порядка.

2.5.4. Вычисление неупорядоченных булевых функций.

2.5.5. Многофункциональный логический модуль, реализующий вычисление неупорядоченных булевых функций.

2.6. Построение многофункциональных логических модулей.

2.6.1. ¿-структура.

2.6.2. Г-структура.

2.7. Выводы.

3. Реализация булевой модели логики перестраиваемых структур с применением изотропных сред.

3.1. Имитационная система Cell System.

3.2. Исследования на полноту многофункциональных логических модулей.

3.3. Имитационное моделирование изотропных сред.

Ф 3.4. Синтез линейных изотропных сред.

3.5. Декомпозиция линейных изотропных сред.

3.6. Реализация систем булевых формул в изотропных средах.

3.7. Выводы.

4. Применение изотропных сред и булевой модели логики перестраиваемых структур для разработки систем автоматического управления технологическими процессами.

4.1. Типовая система регулирования.

4.2. Адаптивная система автоматического регулирования.

4.3. Системы автоматического регулирования со структурной адаптацией.

4.4. Системы автоматического регулирования с перестраиваемой структурой для объектов без запаздывания.

4.5. Системы автоматического регулирования с перестраиваемой структурой для объектов с запаздыванием.

4.6. Адаптивные системы регулирования с перестраиваемой структурой.

4.7. Интегральный регулятор с перестраиваемой структурой.

4.8. Интегральный дискретный регулятор с перестраиваемой структурой.

4.9. Регулятор качества переходного процесса.

4.10. Выводы.

Интенсификация современного производства и ускорение научно-технического прогресса в значительной мере определяются степенью автоматизации разнообразных технологических и производственных процессов на базе широкого применения новейших средств вычислительной техники и уровнем подготовки инженерных кадров страны.

Технологическая база производства в большинстве отраслей промышленности достигла к настоящему времени такого уровня развития, при котором эффективность производственного процесса самым непосредственным и существенным образом зависит от качества управления технологией и организацией производства. Поэтому на первый план выдвигается задача оптимального управления технологическими процессами, решить которую без развитой автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) в большинстве случаев невозможно. Этапы же развития АСУ ТП, как правило, связаны с появлением новых технических средств.

Чтобы яснее представить себе трудоемкость стоящей перед каждым оператором задач, следует учесть, что при управлении современным промышленным объектом к нему надо подходить как к единому целому, а не как набору различных независимых элементов. Необходимо весь производственный процесс вести в некотором оптимальном режиме, при котором может быть получен надлежащий эффект управления.

Анализ подобных промышленных объектов и систем управления показывает, что для них характерны следующие тенденции:

1. Практически во всех отраслях промышленности наблюдается неуклонное возрастание единичной производительности агрегатов.

2. Соответственно интенсивно возрастает необходимая «мощность» применяемых систем контроля и управления.

3. В последнее время коренным образом изменяются взгляды на значение энергетических ресурсов, экономию топлива, роль человека в производстве и на защиту окружающей среды; в результате происходит существенное повышение требований к качеству ведения технологических процессов.

4. По мере повышения степени автоматизации производства происходит естественный процесс вовлечения все новых и новых агрегатов и участков в сферу действия управления.

В таких условиях и возникла проблема автоматизации собственно управления, т.е. процесса принятия решения, которое потребовало привлечения современных математических методов и новых технических средств.

Неопределенность, в условиях которой часто приходится принимать решения, направленные на выбор лучшего варианта действий, привела к развитию и методов принятия решений. В текущий момент достаточно активно применяются методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления [59,60, 120,133].

В настоящее время при построении различного рода управляющих устройств широко используются булевы модели [8, 29, 36, 40, 47, 70, 87, 123, 134, 142, 155, 197, 215, 218, 230, 234, 264, 270], однако, как показывает анализ литературных источников, некоторые разработчики избегают прямого применения булевых функций, заменяя их системами весовых коэффициентов [214, 254], определенного вида булевыми полиномами [100, 248] и другими. Объясняется это тем, что разработка эффективных алгоритмов вычисления сложных булевых функций многих аргументов (десятки, сотни) сопряжена со значительными трудностями и представляет собой самостоятельную задачу, требующую глубоких исследований для ее решения.

Растущий интерес к булевым функциям и проблеме их вычисления привел к созданию теории однородных структур [57, 58, 81, 101, 158]. С практической точки зрения однородные (изотропные) среды как специализированные устройства, ориентированные на вычисления булевых функций, обладают следующими основными достоинствами:

1. Применение изотропных сред в специализированных управляющих устройствах для реализации законов управления, представленных какой-либо булевой функцией, позволяет достичь такого быстродействия, когда нахождение значения булевой функции на заданном наборе значений аргумента осуществляется за один период тактового генератора независимо от сложности функции и числа ее аргументов.

2. Имитационное моделирование изотропной среды с фиксированным кодом настройки обеспечивает временные затраты на вычисление булевой функции, пропорциональные числу аргументов независимо от ее сложности.

3. Использование изотропной среды в специализированном многотактном автомате, реализующем в каждый период тактового генератора одну или несколько ячеек среды, обеспечивает заданную продолжительность вычисления булевой функции независимо от ее сложности.

Таким образом, теория изотропных сред в принципе может быть использована при создании специализированных управляющих устройств. Однако успешному практическому применению теории изотропных сред препятствуют ориентация ее на свободное использование как информационных, так и настроечных входов, в зависимости от вида реализуемых булевых функций, и необходимость применения коммутирующих сред для установления соответствия между логическими аргументами и ячейками изотропной среды, в то время как требуются среды, обеспечивающие реализацию заданных классов булевых функций, где каждой ячейке среды поставлены в постоянное соответствие вполне определенные логические аргументы.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ обусловлена тем, что в свете реализации адаптивных алгоритмов управления на основе использования автоматного принципа обработки информации она отвечает актуальному, весьма перспективному и быстро развивающемуся направлению в области построения цифровых управляющих устройств, для систем автоматического управления технологическими процессами и разработки их внутренней структуры.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ состоит в улучшении качества регулирования путем разработки и построения перестраиваемых структур для систем автоматического управления технологическими процессами, способных функционировать при неполной информации об объекте и автоматически выбирать наилучший закон управления из заданного класса.

Дня достижения цели диссертации необходимо решить задачи:

1. Построить булеву модель логики перестраиваемых структур.

2. Разработать алгоритмы, реализующие построение булевой модели логики перестраиваемых структур и исследовать их на практическую применимость.

3. Разработать изотропные среды обеспечивающие реализацию систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных булевых функций, а также из класса повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из Л букв и систем булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них.

4. Реализовать алгоритмы булевой логики перестраиваемых структур в построении изотропных сред и создании на их основе управляющих устройств для систем автоматического управления технологическими процессами.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: для достижения поставленной цели и решения сформулированной в диссертационной работе задачи использовались математические методы аппарата булевой алгебры, методы теория множеств, теории автоматического управления, теории систем с переменной структурой, методы имитационного моделирования и теории однородных структур. Для программной реализации разработанных алгоритмов в виде специализированных управляющих устройств используется многофункциональная интегрированная система автоматизации математических и научно-технических расчетов Ма&аЬ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в том, что установлено соответствие между булевой моделью логики перестраиваемых структур, изотропными средами и устройствами управления, заключающееся в том, что их взаимосвязь приводит к построению систем автоматического регулирования, способных функционировать при неполной информации об объекте и автоматически выбирать наилучший закон управления из заданного класса.

В частности:

1. Разработанная булева модель логики перестраиваемых структур для определенных классов булевых функций охватывает по сравнению с существующими значительно более широкий класс поддающихся формализации вопросов и задач.

2. Разработанные изотропные среды обладают по сравнению с существующими более широкими функциональными возможностями и большей приспособленностью для практической реализации.

3. Разработанные управляющие устройства, в том числе с перестраиваемыми структурами, обладают гибкими возможностями и значительно улучшают показатели качества регулирования.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в следующем:

1. Булева модель логики перестраиваемых структур реализована в системах автоматического управления технологическими процессами, способных функционировать при неполной информации об объекте.

2. Разработаны многофункциональные логические модули для построения изотропных сред, обеспечивающих реализацию систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных булевых функций, а также из класса повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из И букв и систем булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них.

3. Созданы функционально необходимые регуляторы, в том числе с перестраиваемой структурой.

4. Обеспечено повышение качества регулирования и расширение функциональных возможностей систем управления.

5. Практическая ценность и новизна результатов подтверждается также двумя положительными решениями о выдачи патентов Российской Федерации.

ВНЕДРЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ. Основные результаты работы внедрены на ряде предприятий, подтверждаются соответствующими актами, имеющимися в приложении к диссертации.

1. На предприятии ОАО «Центрсибнефтепровод». Цифровые регуляторы, осуществляющие адаптивную подстройку параметров по мере изменения характеристик управляемого объекта (П. 1).

2. В тресте «Томскгоргаз». Регулятор качества переходного процесса с перестраиваемой структурой (П.2).

3. В представительстве датской фирмы «Kamstrup A/S». Интегральные регуляторы с перестраиваемой структурой (П.З).

4. В ГНУ «НИИ АЭМ при ТУСУР» использованы результаты диссертации при создании автоматизированных систем управления технологическими процессами (П.4).

5. Основные научные результаты, полученные в ходе работы над диссертацией, используются в течение ряда лет в учебном процессе Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники, в учебных дисциплинах «Автоматизация технологических процессов и производств» и «Теория автоматического управления» [235] для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» (П. 5). Кроме того, на основе принципов перестраиваемости создан корпоративный портал, на который выносятся вся имеющаяся и поступающая необходимая информация для обеспечения более качественного и эффективного обучения студентов (П.6).

ДОСТОВЕРНОСТЬ полученных результатов подтверждается строгими математическими выводами, при построении многофункциональных логических модулей и исследовании их моделей, включающими доказательство ряда теорем, согласованность полученных результатов с имеющимися данными в отечественной и зарубежной литературе, результатами имитационного моделирования и экспериментальными данными, полученными при внедрении и практическом использовании аппаратных и программных средств.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Все вопросы, относящиеся к теме диссертации, обсуждались на 21-й конференции различного уровня — от внутривузовской до международной:

1. Научно-методическая конференция «Современное образование: Качество и новые технологии», Томск, 1 февраля 2000 г. (опубликованы тезисы доклада).

2. VI Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томск, 28 февраля - 3 марта 2000 г. (доклад опубликован в трудах конференции).

3. VI Международная научно-методическая конференция вузов и факультетов телекоммуникаций, Йошкар-Ола, 23 - 25 мая 2000 г. (опубликованы тезисы доклада).

4. Региональная научно-методическая конференция «Современное образование: Массовость и качество», Томск, 1-2 февраля 2001г. (опубликованы тезисы доклада).

5. Вторая Международная научно-техническая конференция «Измерение, контроль, информатизация», Барнаул, 2001 г. (доклад опубликован в трудах конференции).

6. Всероссийская научно-техническая конференция «Методы и средства измерения в системах контроля и управления», Пенза, 2001 г. (доклад опубликован в трудах конференции).

7. Всероссийская научно-практическая конференции «Информационные технологии в управлении и учебном процессе вуза», Владивосток, 2001 г. (доклад опубликован в материалах конференции).

8. Региональная научно-методическая конференция «Современное образование: Системы и практика обеспечения качества», Томск, 29 - 30 января 2002 г. (доклад опубликован в материалах конференции).

9. The IEEE-Siberian Conference of Students, Post-graduate Students and Young Scientists on Electron Devise and Materials (SIBEDEM 2002), Tomsk, March 19-20, 2002 (два доклада опубликованы в материалах конференции).

10. The VIII International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientist «Modern Techniques and Technology» (MTT'2002), Tomsk, April 2002 (доклад опубликован в трудах конференции).

11. VIII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (СТТ2002), Томск, 8-12 апреля 2002 г. (доклад опубликован в трудах конференции).

12. Межрегиональная научно-техническая конференция «Научная сессия ТУ СУР», Томск, 14-16 мая 2002 г. (опубликованы тезисы двух докладов).

13. Региональная научно-методическая конференция «Современное образование: Интеграция учебы, науки и производства». Томск, 29-29 января 2003 г. (доклад опубликован в материалах конференции).

14. IX Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томск, 7-11 апреля , 2003 г. (доклад опубликован в трудах конференции).

15. The IX International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientist «Modern Techniques and Technology» (MTT2003), Tomsk, April 2003 (доклад опубликован в трудах конференции).

16. Региональная научно-техническая конференция «Научная сессия ТУСУР-2003», Томск, 13-15 мая 2003 г. (доклад опубликован в материалах конференции).

17. X Юбилейная Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томск, 29 марта - 2 апреля, 2004 г. (доклад опубликован в трудах конференции).

18. The X International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientist «Modern Techniques and Technology» (MTT2004), Tomsk, April 2004 (доклад опубликован в трудах конференции).

19. Всероссийская научно-техническая конференция «Научная сессия ТУ СУР», Томск, 18 — 20 мая 2004 г. (доклад опубликован в трудах конференции).

ПУБЛИКАЦИИ. Основные положения диссертации опубликованы в 33 печатных работах [8,9,222 - 247,266 - 270].

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД. Большинство приведенных в диссертации результатов получены автором лично. Часть результатов, касающихся исследования алгоритмов функционирования изотропных сред, получены в соавторстве в ходе работы над статьями. Разработка и создание проблемно-ориентированного программно-аппаратного продукта для АСУ ТП проведены автором лично.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ, ПРЕДСТАВЛЯЕМЫЕ К ЗАЩИТЕ:

1. Булева модель логики перестраиваемых структур для определенных классов булевых функций.

2. Изотропные среды, обеспечивающие реализацию систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных булевых функций, а также из класса повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из И букв и систем булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них.

3. Применение булевой модели логики перестраиваемых структур и изотропных сред при синтезе управляющих устройств для автоматизированных систем управления технологическими процессами, способных функционировать при неполной информации об объекте и автоматически выбирать наилучший закон управления из заданного класса.

СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых литературных источников из 273 наименования и 10 приложений. Она содержит 210 страниц машинописного текста, 104 рисунка, 14 таблиц. В диссертации принята двойная нумерация формул, рисунков и таблиц: первая цифра указывает номер главы, а

Выводы

Отметим следующие, наиболее важные результаты, полученные в диссертационной работе и представляющие ее научную новизну:

1. Установлено соответствие между булевой моделью логики перестраиваемых структур, изотропными средами и устройствами управления, заключающееся в том, что их взаимосвязь приводит к построению систем автоматического регулирования, способных функционировать при неполной информации об объекте и автоматически выбирать наилучший закон управления из заданного класса.

2. Разработана булева модель логики перестраиваемых структур для определенных классов булевых функций.

3. Разработаны изотропные среды, обеспечивающие реализацию систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных булевых функций, а также из класса повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из А букв и систем булевых формул как с пропусками аргументов, так и без них.

4. Разработаны функционально необходимые регуляторы, в том числе с перестраиваемой структурой, с широкими возможностями и большей приспособленностью для практической реализации.

5. Обеспечено повышение качества регулирования и расширение функциональных возможностей систем управления.

Рекомендации

После выполнения исследований число вопросов обычно возрастает, но это уже вопросы следующего уровня. Впереди еще масса новых нерешенных задач - своих в каждой области автоматизации, направленных на дальнейшее повышение качества и эффективности систем и устройств. Они могут развиваться в следующих направлениях:

1. Исследование предельных возможностей разработанных ячеек в матричных и иерархических структурах.

2. Разработка новых многофункциональных логических модулей и изотропных сред, охватывающих полный класс булевых функций.

3. Создание высокоинтеллектуальных управляющих устройств с перестраиваемой структурой.

4. В исследовании и создании так называемых «кинематических ячеистых автоматов» - наноустройств, состоящих из идентичных блоков. Такие автоматы могут наращивать функциональность путем подключения дополнительных блоков, т.е., по сути, собирать себя сами.

В итоге системы получают способность менять свою структуру и подключать к решению задачи необходимые узлы в зависимости от возникающей ситуации. Возможно, именно это и есть те пути, по которым техника будет продвигаться к созданию сплошных эволюционирующих и адаптирующихся вычислительных сред, управляющих технологическими процессами.

Автор благодарит научного руководителя профессора A.A. Светлакова за оказание систематической поддержки и обсуждение всех вопросов, возникающих в процессе работы над диссертацией. Автор искренне признателен всем сотрудникам, способствующим появлению данной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена актуальному, весьма перспективному и быстроразвивающемуся на основе использования автоматного принципа обработки информации, направлению в области построения цифровых управляющих устройств и разработки их внутренней структуры для систем автоматического управления технологическими процессами.

Основной целью работы являлось повышение качества работы систем автоматического регулирования путем построения и исследования устройств управления, способных функционировать при неполной информации об объекте управления и автоматически выбирать наилучший закон управления.

1. Автоматизация настройки систем управления /В.Я. Ротач, В.Ф. Кузищин, A.C. Клюев и др. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -272с.

2. Автоматизация производства и промышленная электроника /Под ред. А.И. Берег, В.А. Трапезникова и др. -M.: Советская энциклопедия. В 4-х т.

3. Автоматическое управление в химической промышленности /Под ред. Е.Г. Дудникова. -М.: Химия, 1987. -368с.

4. Ангер С. Асинхронные последовательные схемы. -М.: Наука, 1977. -400с.

5. Андриевский Б.Р., Фрадков А. JI. Избранные главы теории автоматического управления с примерами на языке MATLAB. -СПб.: Наука, 1999. -467с.

6. Андрюшенко В.А. Теория систем автоматического управления. -JI.: Изд-во Лен. ун-та, 1990. 256с.

7. Андык B.C. Теория автоматического управления: Учебное пособие к практическим занятиям. -Томск: Изд. ТПУ, 2000. -108с.

8. Арсеньев Ю.Н., Журавлев В.М. Проектирование систем логического управления на микропроцессорных средствах. -М.: Высш. шк., 1991.-319с.

9. Артюхов В.Л., Копейкин Г.А., Шалы то A.A. Настраиваемые модули для управляющих логических устройств. -Л.: Энергоатомиздат, 1981. -168с.

10. Астапов Ю.М., Медведев B.C. Статистическая теория систем автоматического регулирования и управления. -М.: Наука, 1982. -304с.

11. Аткинсон Л. MySQL. Библиотека профессионала. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. -624с.

12. Ахметжанов A.A., Кочемасов А . В . Следящие системы и регуляторы. -М.: Энергоатомиздат, 1986. -288с.

13. Банд и Б. Методы оптимизации: Вводный курс. -М.: Радио и связь, 1988. -128с.

14. Башкиров Д.А. Графоаналитический метод построения переходных процессов в системах автоматического регулирования. -Л.: ЛКВВИА, 1952.-124с.

15. Бесекерский В.А. Цифровые автоматические системы. -М.: Наука, 1976. -576с.

16. Бесекерский В.А., Изранцев В.В. Системы автоматического управления с микроЭВМ. -М.: Наука, 1987. -320с.

17. Бесекерский В.А., Небылов A.B. Робастные системы автоматического управления. -М.: Наука, 1983. -240с.

18. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1972. — 768с.

19. Боднер В.А. Теория автоматического управления полетом. -М.: Наука, 1964. -700с.

20. Бойченко Е.В., Кальфа В., Овчинников В.В. Локальные вычислительные сети. -М.: Радио и связь, 1985. -304с.

21. Борзенко И.М. Адаптация, прогнозирование и выбор решений в алгоритмах управления технологическими объектами. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -144с.

22. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. -М.: Химия, 1975. -576с.

23. Бромберг П.В. Матричные методы в теории релейного и импульсного регулирования. -М.: Наука, 1967. -324с.

24. Будинский Я. Логические цепи в цифровой технике. -М.: Связь, 1977. -392с.

25. Булгаков Б.В. Колебания. -М.: Изд-во технико-теоретической литературы, 1954. -892с.

26. Вакман Д.Е. Регулярный метод синтеза ФМ сигналов. -М.: Советское радио, 1967.-96с.

27. Варшавский В.И. Коллективное поведение автоматов. -М.: Наука, 1973. -408с.

28. Васильев О.В., Аргучинцев A.B. Методы оптимизации в задачах и упражнениях. -М.: Физматлит, 1999. -208с.

29. Васильев С.Н.и др. Интеллектуальное управление динамическими системами. -М.: Физматлит, 2000. -352с.

30. Вершинин O.E. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. -Л.: Энергоатомиздат, 1986. -208с.

31. Воронов Е.М. Методы оптимизации управления многообъектными многокритериальными системами на основе стабильно-эффективных игровых решений. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. -576с.

32. Г а б а с о в Р., Кириллова Ф. Качественная теория оптимальных процессов. -М.: Наука, 1971. -508с.

33. Габасов Р., Кириллова Ф.М. Особые оптимальные управления. -М.: Наука, 1973. -256с.

34. Гаврилов М.А., Девятков В.В., Пупы рев Е.И. Логическое проектирование дискретных автоматов. -М.: Наука, 1997. -352с.

35. Галахова О.П. и др. Основы фазометрии. -Л.: Энергия, 1976. -256с.

36. Гауе и М., Лакер К. Активные фильтры с переключаемыми конденсаторами. -М.: Радио и связь, 1986. -168с.

37. Геращенко Е.И., Геращенко С.М. Метод разделения движений и оптимизация нелинейных систем. -М.: Наука, 1975. -296с.

38. Глушков В.М., Капитанова Ю.В., Мищенко А.Т. Логическое проектирование дискретных устройств. -Киев: Наук, думка, 1987. -264с.

39. Горбатов В.А., Павлов В.П., Четвериков В.Н. Логическое управление информационными системами. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -304с.

40. Горвиц A.M. Синтез систем с обратной связью: Пер. с англ. под ред. М.В. Меерова. -М.: Советское радио, 1970. -600с.

41. Гостев В.И. Системы управления с цифровыми регуляторами. -Киев: Тэхника, 1990. -280с.

42. Гостев В.И., Чинаев П.И. Замкнутые системы с периодически изменяющимися параметрами. -М.: Энергия, 1979. -272с.

43. Грейвс М. Проектирование баз данных на основе XML. -М.: Вильяме, 2002. -640с.

44. Громыко В.Д., Санковский Е.А. Самонастраивающиеся системы с моделью. -М.: Энергия, 1974. -80с.

45. Г у з и к В . Ф. Модульные интегрирующие вычислительные струкгуры. -М.: Радио и связь, 1984. -216с.

46. Турецкий X. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием. М.: Машиностроение, 1974. - 382с.

47. Домрачев В.Г. и др. Схемотехника цифровых преобразователей перемещений: Справочное пособие. -М.: Энергоатомиздат, 1987. -392с.

48. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления: Пер. с англ. Б.И. Копылова. -М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. -832с.

49. Дьяконов В.П. Simulink 4: Специальный справочник. -СПб: Питер, 2002. -528с.

50. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ. -М.: Наука, 1987. -240с.

51. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MathCAD 7.0 в математике, физике и в Internet. M.: Нолидж, 1999. - 352с.

52. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В., Круглов В.В. Matlab 5.3.1 с пакетами расширений. -М.: Нолидж, 2001. -880с.

53. Дьяконов В.П., Круглов В.В. Математические пакеты расширения MATLAB: Специальный справочник. -СПб.: Питер, 2001. -480с.

54. Дэбни Д ж., Харман T. Simulink 4: Секреты мастерства: Пер. с англ. М.Л. Симонова. -М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. -403с.

55. Евреинов Э.В. Однородные вычислительные системы, структуры и среды. -М.: Радио и связь, 1981. -208с.

56. Евреинов Э.В., Прангишвили И. В . Цифровые автоматы с настраиваемой структурой. -М.: Энергия, 1974. -240с.

57. Емельянов C.B. Системы автоматического управления с переменной структурой. -М.: Наука, 1967. -336с.

58. Емельянов C.B., Коровин С.К. Новые типы обратной связи. -М.: Наука, 1997. -352с.

59. Ерофеев A.A. Теория автоматического управления. -СПб.: Политехника, 2002. -302с.

60. Ершова Э.Б. Основы дискретной автоматики в электросвязи. -М.: Связь, 1980. -232с.

61. Заде Л., Дезоер Ч. Теория линейных систем: Метод пространства состояний. -М.: Наука, 1970. -704с.

62. Захаров В.Н., Поспелов Д.А., Казацкий В.В. Системы управления. -М.: Энергия, 1977. -424с.

63. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил A.B., Страхов C.B. Основы теории цепей. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.

64. Зельченко В.Я., Шаров С.Н. Расчет и проектирование автоматических систем с нелинейными динамическими звеньями. —Л.: Машиностроение, 1968. -174с.

65. Зиновьев А.Л., Филиппов Л.И. Введение в теорию сигналов и цепей. -М.: Высш. шк., 1968. -280с.

66. Зубов В.И. Математические методы исследования систем автоматического регулирования. -Л.: Машиностроение, 1974. -336с.

67. Ибрагимов И. И. Метода интерполяции функций и некоторые их применения. -М.: Наука, 1971, -520с.

68. Избранные вопросы теории булевых функций: Под ред. С.Ф. Винокурова и А.П. Перязева. -М.: Физматлит, 2001. -192с.

69. Изерман Р. Цифровые системы управления: Пер с англ. -М.: Мир, 1984.-541с.

70. Импульсные системы фазовой автоподстройки частоты /В.В. Григорьев, В.Н. Дроздов и др. -Л.: Энергоатомиздат, 1982. -88с.

71. Исии Т. и др. Мехатроника: Пер. с япон. -М.: Мир, 1988. -318с.

72. Исследование операций: В 2-х томах /Под ред. Дж. Моудера. -М.: Мир, 1981, Т. 1.-712с.

73. Исследование операций: В 2-х томах /Под ред. Дж. Моудера. -М.: Мир, 1981, Т.2.-677с.

74. И ц к о в ич Э. Л. Контроль производства с помощью вычислительных машин. -М.: Энергия, 1975. —416с.

75. Ицхоки Я.С. Приближенный метод анализа переходных процессов в сложных линейных цепях. -М.: Советское радио, 1969. -176с.

76. Каганов В.Ю. Применение вычислительной техники для комплексной автоматизации доменного производства. -М.: Металлург, 1964. -90с.

77. Каганов В.Ю., Блинов О.М., Беленький A.M. Автоматизация управления металлургическими процессами. -М.: Металлургия, 1974.-416с.

78. Казаринов Ю.М., Номоконов В.Н., Филиппов Ф.В. Применение микропроцессоров и микроЭВМ в радиотехнических системах. -М.: Высш. шк., 1988. -207с.

79. Каляев A.B. Многопроцессорные системы с программируемой архитектурой. -М.: Радио и связь, 1984. -240с.

80. Кандрашина Е.Ю., Литвинцева Л.В., Поспелов Д.А. Представление знаний о времени и пространстве в интеллектуальных системах. -М.: Наука, 1989. -328с.

81. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. -М.: Солон-Р, 2000. -512с.

82. Касаткин A.C. Автоматическая обработка сигналов частотных датчиков. -М.: Энергия, 1966. -120с.

83. К аф ар о в В. В., Глебов М. Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. -М.: Высш. шк., 1991. -400с.

84. К е й н В. М. Оптимизация систем управления по минимаксному критерию. -М.: Наука, 1985. -248с.

85. Киносита К. и др. Логическое проектирование СБИС: Пер. с япон. -М.: Мир, 1988. -309с.

86. Клемперт В.М. Контроль и управление газораспределением доменной печи. -М.: Металлургия, 1993. -142с.

87. Клюев A.C. Автоматическое регулирование. -М.: Высш. шк., 1986. -351с.

88. Клюев A.C., Лебедев А.Т. Наладка систем автоматического регулирования барабанных паровых котлов. -М.: Энергия, 1985. -280с.

89. Козлов В.И. Самонастраивающиеся системы с релейными элементами. -М.: Энергия, 1974. -88с.

90. Козлов Ю.М., Юсупов P.M. Беспоисковые самонастраивающиеся системы. -М.: Наука, 1969. -456с.

91. Колдуэлл С. Логический синтез релейных устройств: Пер. с англ. Г.К. Москатова, А.Д. Таланцева. -М.: ИЛ, 1962. -740с.

92. Кориков A.M. Основы теории управления: Учебное пособие. 2-е изд. -Томск: Изд-во НТЛ, 2002. -392с.

93. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. -М.: Наука, 1984. -832с.

94. Корнильев Э.А., Прокопенко И.Г., Чуприн В.М. Устойчивые алгоритмы в автоматизированных системах обработки информации. -Киев: Тэхника, 1989. -224с.

95. Красовский A.A. Динамика непрерывных самонастраивающихся систем. -М.: Физматгиз, 1963. -468с.

96. Кротов В.Ф., Гурман В.И. Методы и задачи оптимального управления. -М.: Наука, 1973. -448с.

97. Круг Е.К., Минина О.М. Электрические регуляторы промышленной автоматики. -М.: Госэнергоиздат, 1962. -336с.

98. Кудрявцев В.Б., Алешин C.B., Подколзин A.C. Введение в теорию автоматов. -М.: Наука, 1985. -320с.

99. Кудрявцев В.Б., Подколзин A.C., Болотов A.A. Основы теории однородных структур. -М.: Наука, 1990. -296с.

100. К у з ь м и н С . 3. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. -М.: Радио и связь, 1986. -352с.

101. Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. -М.: Советское радио, 1974. —432с.

102. Кукуш В.Д. Электрорадиоизмерения. М.: Радио и связь, 1985. -368с.

103. Куликовский Р. Оптимальные и адаптивные процессы в системах автоматического регулирования. -М.: Наука, 1967. -380с.

104. Куропаткин П.В. Оптимальные и адаптивные системы. -М.: Высш. шк., 1980. -287с.

105. Куропаткин П.В. Теория автоматического управления. -М.: Высш. шк., 1973.-528с.

106. Куропаткин П.В. Теория автоматического управления. 4.2. Специальные вопросы теории автоматических систем. -Л.: СЗЗПИ, 1969. -284с.

107. Лазарев В.Г. и др. Построение программируемых управляющих устройств. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -192с.

108. Лапко A.B., Ченцов C.B. Непараметрические системы обработки информации. -М.: Наука, 2000. -350с.

109. Лезин Ю.С. Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов. -М.: Советское радио, 1969. -448с.

110. Лейтман Дж. Введение в теорию оптимального управления. -M.: Наука, 1968,-192с.

111. Л и Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление. -М.: Наука, 1966. -426с.

112. Либерзон Л.М., Родов А.Б. Системы экстремального регулирования. -M.: Энергия, 1965. -160с.

113. Лиснянский P.M. Автоматика и регулирование гидравлических прессов. —М.: Машиностроение, 1975. -165с.

114. Мартин Д., Бирбек М., Кэй М. и др. XML для профессионалов. -М.: ЛОРИ, 2001. -866с.

115. Матханов П.Н. Основы синтеза линейных электрических цепей. -М.: Высш. шк., 1976. -208с.

116. Медведев B.C., Потемкин В.Г. Control System Toolbox: MATLAB 5 для студентов. -M.: ДИАЛОГ-МИФ, 1999. -287с.

117. Методы расчета систем автоматического регулирования /Под ред. В.В. Волгина М.: Изд-во МЭИ, 1972. - 226с.

118. Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления: Учебник /Под ред. Н.Д. Егупова. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. -744с.

119. Микропроцессорные системы автоматического управления /В.А. Бесекерский и др. -Л.: Машиностроение, 1988. -365с.

120. Миллер Р. Теория переключательных схем. -М.: Наука, 1970. Т1. -416с.

121. Мищенко В.А. и др. Многофункциональные автоматы и элементная база цифровых ЭВМ. -М.: Радио и связь, 1981. -240с.

122. Моисеев H.H. Элементы теории оптимальных систем. -М.: Наука, 1975. -528с.

123. Мордкович А.Г., Солодовников A.C. Математический анализ. -М.: Высш. шк., 1990. —416с.

124. Морисита И. Аппаратные средства микроЭВМ: Пер. с япон. -М.: Мир, 1988. -280с.

125. Морозовский В.Т. Многосвязные системы автоматического регулирования. -М.: Энергия, 1970. -288с.

126. Мотоока Т. Компьютеры на СБИС. В 2-х кн. Кн. 1 : Пер. с япон. -М.: Мир, 1988. -392с.

127. Мотоока Т. Компьютеры на СБИС. В 2-х кн. Кн. 2: Пер. с япон. -М.: Мир, 1988. -336с.

128. Мультипроцессорные системы и параллельные вычисления: Пер. с англ. -М.: Мир, 1976. -384с.

129. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие /A.C. Клюев, А.Т. Лебедев, С.А. Клюев. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -368с.

130. Нейронные сети: история развития теории. Кн. 5: Учеб. пособие для вузов /Под общей ред. А.И. Галушкина и Я.3. Цыпкина. -М.: ИПРЖР, 2001. -840с.

131. Нелинейная динамика и управление. В 2-х т: Сборник статей /Под ред. C.B. Емельянова, С.К. Коровина. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001-2002. -Т. 1-2.

132. Нигматуллин Р.Г. Сложность булевых функций. -М.: Наука, 1991.-240с.

133. Нортон П., Станек У. Программирование на JAVA. -M.: "CK Пресс", 1998. -Tl,2.

134. Однородные управляющие структуры адаптивных роботов /A.B. Каляев и др. -М: Наука, 1990. -152с.

135. О с у г а С. Обработка знаний: Пер. с япон. В.И. Этова. -М: Мир, 1989. -239с.

136. Павлов A.A. Синтез релейных систем, оптимальных по быстродействию. -М.: Наука, 1966. -392с.

137. Пальтов И.П. Качество процессов и синтез корректирующих устройств в нелинейных автоматических системах. -М.: Наука, 1975. -368с.

138. Первозванский A.A. Курс теории автоматического управления. -М.: Наука, 1986. -616с.

139. Перельман И.И. Оперативная идентификация объектов управления. -М.: Энергоиздат, 1982. -272с.

140. Перязев H.A. Основы теории булевых функций. -М.: Физматлит, 1999. -112с.

141. Пестряков В.Б. Фазовые радиотехнические системы. -М.: Советское радио, 1968. -468с.

142. Печорина И.Н. Расчет систем автоматического управления. -Свердловск: Машгиз, 1962. -112с.

143. Плетнев Г.П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций. -М.: Энергоатомиздат, 1986. -344с.

144. Плотников В.Н., Белинский A.B. и др. Цифровые анализаторы спектра. -М.: Радио и связь, 1990. -184с.

145. Подлипенский B.C. Бесконтактные логические схемы автоматики. -Киев: Наукова думка, 1965. -216с.

146. Поляков Г.А., Умрихин Ю.Д. Автоматизация проектирования сложных цифровых систем коммутации и управления. -М.: Радио и связь, 1988. -304с.

147. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкре-лидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. -М.: Наука, 1969. -384с.

148. Попов B.C. Теоретическая электротехника. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -544с.

149. Попов Е.П. Динамика систем автоматического регулирования. -М.: Гостехиздат, 1954.-315с.

150. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. -М.: Наука, 1989. -304с.

151. Попов Е.П., Пальтов И.П. Приближенные методы исследования нелинейных автоматических систем. -М.: Гос. изд-во физико-математической литературы, 1960. -792с.

152. Поспелов Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления. -М.: Энергоиздат, 1981. -232с.

153. Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. -М.: Энергия, 1964. -320с.

154. Прангишвили И.В. Микро-процессорные и локальные сети микроЭВМ в распределенных системах управления. -М.: Энергоатомиздат, 1985. -272с.

155. Прангишвили И.В., Веленкин С.Я., Медведев И.Л. Параллельные вычислительные системы с общим управлением. -М.: Энергоатомиздат, 1983.-312с.

156. Прангишвили И.В., Абрамова H.A., Бабичева Е.В., Игнатущенко В.В. Микроэлектроника и однородные структуры для построения логических и вычислительных устройств. -М.: Наука, 1967. -228с.

157. Проектирование микроэлектронных устройств /O.A. Пятлин и др. -М.: Сов. радио, 1977. -272с.

158. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие /A.C. Клюев и др. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -464с.

159. Пупков К.А., Капалин В.И., Ющенко A.C. Функциональные ряды в теории нелинейных систем. -М.: Наука, 1976. -448с.

160. Пупков К.А., Фалдин Н.В., Егупов Н.Д. Методы синтеза оптимальных систем автоматического управления. -М.: Изд-во Mi l У им. Н.Э. Баумана, 2000. -512с.

161. Пупы рев Е.И. Перестраиваемые автоматы и микропроцессорные системы. -М.: Наука, 1984. -192с.

162. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебное пособие для вузов /Д.В. Васильев, М.Р. Витоль и др.; Под ред. К.А. Самойло. -М.: Радио и связь, 1982. -528с.

163. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. -М.:Солон, 1999. -704с.

164. Реймон Ф. Автоматика переработки информации: Пер. с фран. -М.: ФИЗМАТГИЗ, 1961. -224.

165. Ротач В.Я. Автоматизированная настройка систем управления в присутствии случайных помех //Теплоэнергетика. -2000. -№10.

166. Ротач В.Я. Импульсные системы автоматического регулирования. — М.: Энергия, 1964. -224с.

167. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. -М.: Энергия, 1973. —440с.

168. Ротач В.Я.,Кузищин В.Ф., Коцемир И. А. Особенности итерационной процедуры настройки систем регулирования с учетом люфта регулирующего органа: Межведомственный сборник. -М.: МЭИ, 1986.

169. Рубашкин В.Ш. Представление и анализ смысла в интеллектуальных информационных системах. -М.: Наука, 1989. -192с.

170. Сапожников В.В., Сапожников Вл. В. Дискретные автоматы с обнаружением отказов. -Л.: Энергоатомиздат, 1984. -112с.

171. Светланов A.A. Обобщенные обратные матрицы: некоторые вопросы теории и применения в задачах автоматизации управления процессами. -Томск: Изд-во НТЛ, 2003. -388с.

172. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов: Учебник для вузов. -СПб.: Питер, 2003. -604с.

173. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. Киев: Техшка, 1975.-768с.

174. Смагина Е.М. Вопросы анализа линейных многомерных объектов с использованием понятия нуля системы. -Томск: Изд-во Том. ун-та, 1990. -160с.

175. Смит О. Дж. М. Автоматическое регулирование.-М.: Физматгиз, 1962. -848с.

176. Соколов A.B. Информационно-поисковые системы. -М: Радио и связь, 1981.-152с.

177. Солодов A.B., Петров Ф.С. Линейные автоматические системы с переменными параметрами. -М.: Наука, 1971. -620с.

178. Соучек Б. МиниЭВМ в системах обработки информации: Пер. с англ. -М.: Мир, 1976. -520с.

179. Специализированные процессоры для высокопроизводительной обработай данных /О.Л. Бандман и др. -Новосибирск: Наука, 1988. -208с.

180. Справочник по теории автоматического управления /Под ред. A.A. Красовского. -М.: Наука, 1987. -712с.

181. Справочник по цифровой вычислительной технике /Б.Н. Малиновский, В.Я. Александров и др. -Киев: Техшка, 1974. -512с.

182. Срочко В.А. Итерационные метода решения задач оптимального управления. -М.: Физматлит, 2000. —160с.

183. Старикова М.В. Автоколебания и скользящий режим в системах автоматического регулирования. -М.: Машгиз, 1962. -195с.

184. Стефани Е.П. Основы построения АСУ ТП. -М.: Энергоиздат, 1982. -352с.

185. Стефани Е.П. Основы расчета настройки регуляторов теплоэнергетических процессов. M.: Энергия, 1972. -376с.

186. Суханов E.JI. Принципы построения системы автоматизации доменной печи //Металлург. -1999. —№7

187. Теория систем с переменной структурой /Под ред. C.B. Емельянова. -М.: Наука, 1970. -592с.

188. Техническая кибернетика. Теория автоматического регулирования /Под ред. В.В. Солодовникова. -М.: Машиностроение, 1967. К1-3.

189. Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. -М.: Машиностроение, 1989. -752с.

190. Трофимов В.В., Тарасенко В.П., Мащенко В.И. Автоматизированное управление магистральными нефтепроводами. -Томск: Изд-во Том. ун-та, 1994. -248с.

191. Уткин В.И. Скользящие режимы в задачах оптимизации и управления. -М.: Наука, 1981. -368с.

192. Уткин В.И. Скользящие режимы и их применение в системах с переменной структурой. -М.: Наука, 1974. -272с.

193. Фельдбаум A.A. Основы теории оптимальных автоматических систем. -М.: Наука, 1966. -624с.

194. Фельдбаум A.A., Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. М.: Наука, 1971. - 744с.

195. Фет Я.И. Массовая обработка информации в специализированных однородных процессорах. -Новосибирск: Наука, 1976. -200с.

196. Фет Я . И. Параллельные процессоры для управляющих систем. -М.: Энергоатомиздат, 1981. -160с.

197. Филипс Ч., Харбор Р. Системы управления с обратной связью. -М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. -616с.

198. Флинт Д. Локальные сети ЭВМ: архитектура, принципы построения, реализация. -М.: Финансы и статистика, 1986. -359с.

199. Фритч В. Применение микропроцессоров в системах управления: Пер. с нем. -М.: Мир, 1984, -464с.

200. Фудзисава Т., Касами Т. Математика для радиоинженеров: Теория дискретных структур: Пер. с япон. -М.: Радио и связь, 1984. -240с.

201. Фути К. Языки программирования и схемотехника СБИС: Пер. с япон. -М.: Мир, 1988. -224с.

202. Хокни Р., Джессхоуп К. Параллельные ЭВМ: Пер. с англ. -М.: Радио и связь, 1986. -392с.

203. Хоуп Г. Проектирование цифровых вычислительных устройств на интегральных схемах: Пер. с англ. -М.: Мир, 1984. —400с.

204. Цирамуа Г.С. Дискретные системы переменной структуры. -М.: Знание, 1970.-48с.

205. Цифровые фильтры и устройства обработки сигналов на интегральных микросхемах: Справочное пособие /Ф.Б. Высоцкий и др. -М.: Радио и связь, 1984. -216с.

206. Цыпкин Я.З. Адаптация и обучение в автоматических системах. -М.: Наука, 1968. -400с.

207. Цыпкин Я.З. Информационная теория идентификации. -М.: Наука, 1995. -336с.

208. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. -М.: Наука, 1977. -560с.

209. Цыпкин Я.З. Основы теории обучающихся систем. -М.: Наука, 1970. -252с.

210. Цыпкин Я.З. Теория линейных импульсных систем. -М.: Физматлит, 1963. -968с.

211. Частиков А.П. и др. Разработка экспертных систем. Среда CLIPS. -СПб.: БХВ-Петербург, 2003. -608с.

212. Чечкин A.B. Математическая информатика. -М.: Наука, 1991. -416с.

213. Шалы то A.A. Логическое управление. Методы аппаратной и программной реализации алгоритмов. -СПб.: Наука, 2000. -780с.

214. Шалыто A.A. A.c. 798802 (СССР). Многофункциональный логический модуль. -Опубл. в Б.И., 1981, №3.

215. Шахгильдян В.В., Ляховкин A.A. Системы фазовой автоподстройки частоты. -М.: Связь, 1972. -448с

216. Шевелев Ю.П. Дискретная математика. Ч.1., 42. -Томск: ТУ СУР, 1998,1999.-114,120с.

217. Шевелев Ю.П., Шидловский B.C. A.c. 1476456 (СССР) Ячейка однородной среды. -Опубл. в Б.И., 1989, №16.

218. Шевелев Ю.П., Шидловский B.C., Фоминых Ю.И. A.c. 1448344 (СССР) Ячейка однородной среды. -Опубл. в Б.И., 1988, №48.

219. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. -М.: Радио и связь, 1990. -512с.

220. Шидловский C.B. Задание алгоритмов и переработки информации в проблемно-ориентированных комплексах //Научная сессия ТУ СУР: Материалы докл. межрегиональной науч.-техн. конф. 14-16 мая 2002, Томск, Россия. 4.2. -Томск: ТУСУР, 2002. -С. 321-333.

221. Шидловский C.B. Информационный подход к созданию гипермоделей однородных структур //Научная сессия ТУСУР: Сборник научных трудов Всерос. науч.-техн. конф. 18-20 мая 2004, Томск, Россия. 4.2. -Томск: ТУСУР, 2004. -С.211-212.

222. Шидловский C.B. Перестраиваемая структура в автоматизации процессов управления //Научная сессия ТУСУР: Материалы докл. межрегиональной науч.-техн. конф. 14-16 мая 2002, Томск, Россия.Ч.2. -Томск: ТУСУР, 2002. -С. 54-57.

223. Шидловский C.B. Принципы перестраиваемых структур в Internet-технологии //Научная сессия ТУСУР-2003. Материалы региональной науч.-техн. конф. 13 15 мая 2003г. Томск, Россия. Ч.З. -Томск, ТУСУР. -С. юмоз.

224. Шидловский C.B. Теория автоматического управления: Учебное пособие. -Томск: Изд-во НТЛ, 2003. -40с.

225. Шидловский C.B., Светлаков A.A. Исследование функциональных возможностей многофункционального логического модуля, реализующего операции удаления аргументов из булевых функций //Вестник Сибирского отделения АН ВШ. -2002. -№1(8). -С. 72-78.

226. Шидловский C.B., Светлаков A.A. Нечеткая классификация признаков в системе контроля знаний //Тез. докл. региональной науч.-методич. конф. «СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: МАССОВОСТЬ И КАЧЕСТВО». 1-2 февраля 2001 Томск. Томск: ТУСУР, 2001. -С. 57-59.

227. Шидловский C.B., Светлаков A.A. Однородная среда в системе контроля знаний //Тез. докл. науч.-методич. конф. «СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ: КАЧЕСТВО И НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ». 1 февраля 2000. -Томск: ТУСУР,2000. -С.69-70.

228. Шидловский C.B., Светлаков A.A., Шидловский B.C. Многофункциональный логический модуль для проблемно-ориентированных процессоров //Измерение, контроль, информатизация: Материалы Второй Междунар. нучн.-техн. конф. -Барнаул, 2001. -С.289-292.

229. Шидловский C.B., Фоминых Ю.И. Исследование функциональных возможностей однородной структуры, обеспечивающей вычисление бесповторных ДНФ булевых функций //Вестник Сибирского отделения АН ВШ. -2001. -№1(7). -С.50-59.

230. Шидловский C.B., Шевелев Ю.П. Автомат с перестраиваемой структурой в системе контроля знаний //VI Междунар. науч.-методич. Конф. вузов и факультетов телекоммуникаций. 23-25 мая 2000, Йошкар-Ола, Россия. -М., 2000. -С. 97-98.

231. Шоломов Л. А. Основы теории дискретных логических и вычислительных устройств. -М.: Наука, 1980. -400с.

232. Шульце К.П., Реберг К.Ю. Инженерный анализ адаптивных систем: Пер. с нем. -М.: Мир, 1992. -280с.

233. Эдди С. Э. XML: Справочник. -СПб.: Питер, 2000. -480с.

234. Энциклопедия кибернетики /Под ред. В.М. Глушкова и др. -Киев., 1975.-Т1,2.

235. Юревич И.Е. Теория автоматического управления. -Л.: Энергия, 1975.-416с.

236. Якубайтис Э.А. Логические автоматы и микромодули. -Рига: Зинатне, 1975. 259с.

237. Billings S.A., Zhu Q.M. Nonlinear model using correlation tests //Int. Journal of Control. -1994. -Vol. 60, №6. -P. 466-470.

238. Brogan W.L. Modern Control Theory, 3rd ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1991.

239. Francis B.A. et al. Feedback Control Theory. -New York. Macmillan Publishing Company, 1992. -224p.

240. Franklin G.F., Powell J.D. and Workman M. Digital Control of Dynamic System, 3rd ed. Reading, MA: Addison-Wesley, 1998.

241. He X., Asada H.A new method for identifying orders of input-output models for nonlinear dynamic system //Proc. of the American Control Conference. -San Francisco, 1993. -P. 69-83.

242. Irwin J.D. Basic Engineering Circuit Analysis, 5th ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1999.

243. K at ok A., Hasselblatt B. Introduction to the Modern Theory of Dynamic Systems. -Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1995.

244. Khalil, Hassan K. Nonlinear Systems, 2nd ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1996.

245. Lewis F.L. and Syrmos Y.L. Optimal Control, 2nd ed. New York: Wiley, 1996.

246. Ljung L. and Ljung E.J. System Identification: Theory for the User. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1998.

247. Nelson V.P. et a 1. Digital Logic Circuit Design and Analysis. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1995.

248. Philips C.L. and Nagle H.T. Digital Control System Analysis and Design, 3rd ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1995.

249. Shidlovskiy S.V. Computation of nonrecurrent ordered Boolean functions of higher than the second order //SIBEDEM 2002. Proceeding. -Tomsk: The Tomsk IEEE Chapter & Student Branch. Russia, Tomsk, March 19-20, 2002, -P.45-48.

250. Shidlovskiy S.V. The Hyper Model which can be re-formed IIThe X International Scientific and Practical Conference of Students, Post-graduates and

251. Young Scientist "Modern Techniques and Technology (MTT2004), April 2004, Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia, -P. 104-106.

252. Shidlovskiy S.V., Svetlakov A.A., Shidlovskiy V.S. Computation of disordered Boolean functions. //SIBEDEM 2002. Proceeding. -Tomsk: The Tomsk IEEE Chapter & Student Branch. Russia, Tomsk, March 19-20, 2002,-P. 41-44.

253. Van de Vegte J. Feedback Control System, 3rd ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1996.

254. Vassiliadis D. Parametric adaptive control and parameter identification of low-dimensional chaotic system //Physica D. -1994. -V.71, №1,2. -P. 319-341.

255. Vidyasagar M. Nonlinear Systems Analysis, 2nd ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1993.