автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Разработка функционально-ориентированных средств сопряжения в многоуровневых распределенных микропроцессорных управляющих систем

ШШСТЕРСТВО ШСШЕГО ¡1 СРЕДНЕГО СПЕЦШЫЮГО ОЕРАЗОШШИЛ РС^Л-ЬЮСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ аЛЕгПРШЮГО ИАНМИОСТРОЕЯШ

! На правам руксм!г^

kdbahob Константин станиславович УДК 658.012.011.56 : 681.3-101.43

разработка шшционадшо оршгшРоешшх срадств

сопряшш в шюгоурошшх распрдашййк

ШРСПРйЩШШС управпящих системах

Специальность 05.13.05 - Элементы к устройства вычислительной техники и сис:ом управления

автореферат

диссертации на соискание учии;:; сгепенн кандидата технических на;,.

tfccKSc 1950

Работа выполнена в Московской институте алентронного илсяиостроенкя.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Е.А.САКСОНОВ.

Официальные оппонент:

доктор технических наук, с.u.c. В.Н.Вишневский кандидат технических наук, доцент Г.В.Заленко Ведущая организация указана в решении Специализированного Совета. . _

Защита диссертации состоится Х> 1990 г.

в /-f use. на заседании Специализированного Совета К 063.68.01 Московского института мектронного иашиностроения по адресу; 109028, Москва, Б,Вузовский пер., дом 3/12, ШШ. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан *22 "jf 1990 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета ' г.гндкца? технических наук,

доцент г —I ' В.А.Старых

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одним из основных направлений ускорения научно-технического процесса является создание и внедрение высокоаффективных автоматизированных систем управления с использованием современных достижений микроэлектроники, вычислительной техники, кибернетики и прикладной матема-гннм. К такиц системам могут быть отнесены появившиеся в последние годы распределенные микропроцессорные управляющие системы (РМУС).

РМУС в зависимости от сферы применения должны обеспечивать связь удаленных друг от друга локальных модулей упраале-ния, взаимодействие аппаратуры, работающей в различных масштабах реального времени и имеющей разнотипные интерфейсы, доступ к общим ресурсам памяти, передачу сообщений различной длины. Перечисленные особенности далшот естественным создание РИУС а виде локальных сетей. Возрастающая сложность объектов управления и жесткие требования к характеристикам РМУС приведи к необходимости развития сетевых структур, применяемых для создания РЫУС, что обусловило появление локальных мультисе-тей, состоящих из взаимосвязанных локальных сетей (подсетей). Прх этом каждая подсеть может иметь свою топологию, протоколы и среду передачи, определяемые спецификой функционирования и требованиями к характеристикам. Часто подсети связаны между собой по иерархическоцу принципу, что облегчает адресации, упрощает процедуры обмена и управления цультисетью.

При построении мультисетей важную £ояь играют средства сопряжения, которые обеспечивают связь подсетей и отдельных станций в единую систему. Характеристики цультисети во многом зависят от возможности средств сопряжения, в то же время параметры средств сопряжения определяются выбранной структурой мультисети, требованиями к ее характеристикам. Поэтому проблема разработки средств сопряжения требует анализа структуры мультисети.

Разработка и практическое использование мультисетей ■ обуславливает необходимость постановки и решения ряда новых задач, таких как определение характеристик мультисети, формирование состава подсетей, выбор их топологии, протоколов, определение параметров средств сопряжения станций и подсетей

мультисети. Их решеннв подразумевает разработку и анализ математических моделей для вычисления характеристик и параметров цультисети к средств сопряжения.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка и исследование методов расчета параметров и характеристик средств сопряжения на основе анализа структуры функционально ориентированных РЫУС с учетом ограничений, связанных с областью применения и используемой аппаратуры.

Задачи исследований. В соответствии с поставленной целью основными аадачами, решаемыми в диссертации, являются:

- анализ проблемы построения функционально ориентированных РМУС, выделение их особенностей и требований к аппаратный средствам;

- разработке математических моделей для анализа структур РМУС, расчета характеристик РЫУС и параметров средств сопряжения; .

- разработка критериев и постановка задач структурного синтеза РЫУС, разработка программного обеспечения, позволяющего решать задачи разработки средств сопряжения на основе анализа и синтеза структур РМУС,.определять характеристики средств сопряжения элементов РМУС;

- создание с использованием разработанных математических моделей и программного обеспечения средств сопряжения дня РЫУС различного назначения.

Методы исследований. Решение сформулированных задач базируется на использовании математического аппарата и основных результатов теории множеств, теории графов, теории вероятностей, линейной алгебры, программирования.

Научная новизна состоит в; .

- выборе нового объекта исследования: функционально ориентированные иерархические распределэнные микропроцессорные уираатяющие системы;

- разработке и исследовании математических моделей, позволяющих проводить анализ и синтез структур РМУС;

- разработке математических моделей, позволяющих вычислять характеристики средств сопряжения.на основе результатов анализа структуры системы;

- постановке и решении задач структурного синтеза РМУС

с учетом параметров средств сопряжения и ограничений, связанных с особенностями применения'системы и используемых техничэ-

- ь -

ских средств.

Практическая ценность и реаяизацил результатов работы. Результаты проведенных научных исследований и разработок положены в основу программного обеспечения, позволяющего проводить расчет характеристик и параметров, средств сопряжения, временных параметров системы на основе анализа и синтеза структуры РЫУС. Программный комплекс реализован в вида грик-ладных программ, работающих в оперцционных системах РАФСС, ДОС КП. Использование на практике программного комплекса позволило определить требования и разработать средства сопряжения РМУС различного применения на основе данных, полученных при анализе структур систем.

Научные и практические результаты диссертационной работы внедрены на предприятиях Ниьрадиопрома и Ыинзлектронпрома и использованы при разработке средств сопряжения и анализа структур РМУС на этих предприятиях. Практическое использование этих результатов подтверждено актами о внедрении.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на сле-дувщих конференциях, семинарах, совецзниях: конференции "Микропроцессорные системы управления технологическими процессами э гибких автоматизированных производствах" (Иосква, 19в5), Всесоюзном совещании-семинаре "Датчики и. преобразователи информационно-управляющих систем" (Гурзуф, 1987), совеща/)ЧИ-семи-наре "Проектирование микропроцессорных систем для управления технологическими процессами в ГАП, «етоды интеллектуальных САПР и их внедрение в промышленность" (Москва, 1987), Х1У Московской городской научно-технической конференции, посвященной Дню радио (Москва, 1988), Всесоюзной научно-технической конференции "Микропроцессорные средства локальной автоматики" (Гродно, 1989), Всесоюзном научно-техническом совещании-семинаре "Микропроцессорные системы управления технологическими процессами в ГПС" (Одесса, 1990).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ. Результаты диссертации вошли в два отчета по Н.1Р.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введе-• ш, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 107 наименований, приложения. Основной текст диссертации зани-

мает 103 страницы машинописного текста, вклпчает 29 рисунков и 5 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

Во введении обоснована актуальность проблемы, определяется цачь исследований, приведены основные научные положения и результаты, выносимые на защиту.

В первой главе рассматриваются проблемы построения РМУС. Проводится анализ структур современных управляющих систем. Вы- , делены особенности построения и характеристики качества функционирования РМУС. Рассмотрены состав и характеристики аппаратных средств дая построения функционально ориентированных РМУС. Показано, что современные РМУС, как правило, строятся в виде локальных вычислительных сетей, имеющих иерархическую структуру. Основными параметрами локальных се те Л, определяющими значение их характеристик.являются: структура, протоколы, среда передачи и параметры аппаратных средств (пропускная способность связных станций, скорость передачи по каналам связи и др.). Под структурой системы понимается организация системы из отдельных элементов с их взаимосвязями, которые определяются распределением функций и целей, выполненных системой.

Каждая подсистема иерархической структуры имеет своп структуру, в качестве которой могут применяться с разделяемой шиной, петлевая ти звездообразная структуры. К наиболее важном особенностям функционирования РМУС, которые делают работу систем убавления существенно отличными от работы универсальных ЭВИ и вычислительных систем, можно отнести:

- работа в реальном масштабе времени;

- выполнение большого разнообразия функций в течение долгого периода времени; - • .

- высокие требования к надежности аппаратуры;

- необходимость обмена информацией с большим количеством внешних устройств; *

- наличие большого числа слабосвязанных алгоритмов управления;

- использование разнообразных средств вычислительной техники при построении системы;

- объединение в :дну систему разнородных локальных сетей.

Дня оценки качества построения РМУС и ее функцнснирлва-ния определены основные характеристики 'системы, к которым относятся: производительность, коэффициент готовности, надежность, время реакции. Показана зависимость этих характеристик от таких показателей, как Бремя ожидания сообщениями в очередях, связность системы, интенсивность взаимных обменов информацией, которые, в своп очередь, зависят от структуры системы. Общая эффективность системы определена как функция ее характеристик. Показано, что при функциональной декомпозиции можно использовать оптимизацию по отдельным показателям качества для оптимизации всей системы.

Использование иерархической структуры при создании РЫУС определяется такими особенностями как объединением в одну систему различных локальных сетей, большой размерностью решаемых задач управления, различными требованиями к быстродействию и т.д. В этой связи применение иерархической организации яатяет-ся одним из наиболее удобных способов построения распределенной системы, позволявших уменьоитьу-решаеиых на различных уровнях иерархии задач, о&гегчить координацию работы отдельных подсистем, облегчить информационную развязку не связанных г.:аяду собой олег-'знтов систем управления, сгрупптеог-ать связажмв плвдентн в пределах одного уровня иерархи:;.

'По результатам анализа ряда отечественных и зарубежных систем состаалена обобщенная структурная схеиа РМУС в вида иерархической мультисети, содержащей подсети (ЛВС), объединенные каналами связи.

Каждая подсеть может иметь своп структуру, свою среду передачи данных, свой протокол обмена информацией.

Основными элементами РИУС являются станции (узлы), передающая среда, средства сопряжения узлов с сетью.

Приведены типы станций, физические линии передачи, исполь -зуемые для построения РМУС. Показано, что основой для определения состава и характеристик комплексов РМУС является разработка ее физической структурной организации, т.е. определение элементов системы с их соответствующие взаимосвязями.

Проблема выбора физической структуры РМУС формулируется следующим образом: при заданных характеристиках информационных потоков, параметров технических средств определить такую физическую структуру, при которой минимиз^уется некоторая цедрччя фуч [щя при некоторых ограничениях.

Решение задачи выбора структуры позволяет определить алементный состав сетей, на которых строится мультисеть связи Р1ЛУС, количество, требуемые пропускные способности и скорости передачи каналов связи, типы процессоров управляющих и связных станций системы, что дает возможность определить такие характеристики связной аппаратуры как суммарная интенсивность передаваемых сообщений, проходящих через станцию, объем буферной памяти станции, скорости передачи по каналам, которые являются определяющими при проектировании средств сопряжения.

Таким образом, в первой главе в результате анализа существующих систем и тенденций их развития выделены особенности функционирования РМУС и способы построения, учитывающие данные особенности, показано, что современные РМУС имеют функциональную ориентацию на решение узкого класса .задач управления объектом, имеющие свою специфику. Использование сетевых принципов построения обеспечивает унификацию, гибкость, живучесть РЩС. Показано, что РИУС целесообразно реализовать в гиде локальной мультисети с иерархической структурой. Центральной проблемой при этом является анализ и выбор структуры. Показано, что структура мультисети оказывает определяющее влияние на параметры средств сопряжения и характеристики качества функционирования РМУС, что разработка требований к средствам сопряжения требует решения задачи анализа и синтеза структуры РМУС.

Во второй главе проведен анализ постановок задач структурного синтеза РМУС, дана классификация критериев и ограничений, при которых решаются задачи синтеза, приведены общие схемы их решения. .<■

Поназано, что структура РМУС оказывает влияние на распределение информационных потоков и, соответственно, на параметры и характеристики средств сопряжения. Решение задачи синтеза структуры РМУС позволит определить такие параметры и характеристики средств сопряжения как пропускную способность каналов связи, их загрузку и скорость передачи, суммарные интенсивности потоков сообщений поступающих на связные станции, загрузку станции. 'Знание этих величин позволяет разработать средства 'сопряжения РМУС известными методами.

Существует большое количество различных постановок задач синтеза структуры распределенных систем управления различного назначения, которые сходны с постановкой задачи синтеза струк-

туры РЫУС, но использующие различные критерии качества, различные ограничения. Задачи подобного типа многими авторами ставятся в штештической форме и часто сводятся к известлш задачам на графах, штрицах, комбинаторным зада чаи.

Рассмотрена обобщенная постановка задачи группировки в терминах разбиения 03...., Оц I заданного

конечного множества О0=> на М непересекающихся

подшояеств ..., Окм) . Целевая функция модели строит-

ся с помощью двух функций: ¡}р и Го . Первая задает эффективность объединения элементов из Оо в одну группу О' . Вторая является функцией свертки "групповых иитенсивностей". Цалезая функция имеет вид:

Ри, = РоЦо, (О,), /сг (О,], ... , ¡р*г (О*)]

Среди ограничений рассматриваемой модели - соотношение двух типов: ресурсные и вюючения-исгавчения. Первые формируются' с использованием функций / и £/ , определяемых аналогично функциям У<? и Га и имеют сяедугщий вид:

¥/}< $///, М (0,1 - , (О.)] 4 у/, У- ЛЯ У^4 & Ы < %?{ У > ¿У

Ограничения второго типа обеспечивают зклочение в формируемые группы всех элементов подмножества О о и невключение в каядуп ' -ую группу элементов заданного подмножества Ор\д. исходного множества Оо (при О о ~ Оо допустимыми являются только псиные разбиения м) ). Ограничения второго типа могут быть представлены в виде:

о1ид2и... о» здо,

Ос С Ос ,

Ограничения первого типа - это ограничения на технические "оэможности средств сопряжения, таких как: пропускная способность каналов связи, связных станций, количество линий ввода-выг да у станций и др. Ограничения второго типа заключаются а

априорном объединении элементов.

Общая модель детерминированных задач группировки (ОВДГ) может быть сформулирована в виде следующей задачи: определить такие Но и R ( N , для которых:

f4¿AÍKMj)= ¿Xkr \ fílMM]

при ограничениях.

В терминах приведенной ОЦДГ рассмотрены математические постановки задач синтеза структуры РМУС, используемые целевые функции и ограничения.

На основе анализа постановок задач составлена классификация критериев выбора структуры и ограничений. Критерии можно разделить на две группы: экономические и технические. Экономические: стоимость моноканалов, приведенные затраты на создание и эксплуатацию системы, ватраты на реализацию затрат в системе, капитальные затраты на создание системы. Технические критерии: надежность системы, загрузка элементов системы, общее время ре-иения задач в системе, быстродействие и др.

В системах управления трудно сформулировать единый критерий эффективности. Поэтому иногда целесообразно использовать чдстные критерии.

Еыбор структуры РМУС производится при следующих возможных ограничениях на: пропускную способность каналов, допустимое вре 'я решения задач, производительность процессоров, среднее время доставки сообщений и др.

Рассмотрены общие схемы решения задач комбинаторного программирования: схемы, использующие разрешимые частные случаи, схемы ветвлений, схемы динамического программирования, схемы последовательного сокращения области возможных решений, схемы локальной оптимизации, схемы,использующие эвристические методы решения.

Таким'образом показано, что структура РМУС является одним из главных факторов, определяющим характеристики и параметры сл'ларатных средств, в первую очередь средств сопряжения, поэтому для определения характеристик и параметров, необходимых для проектирования средств сопряжения РМУС, требуется решить задачу синтеза структуры РМУС. .Пэ проведенного анализа возможных поста--i'ji-г-к задач синтеза сделан вывод, что при синтезе структуры РМУС

в качестве целевой функции целесообразно использовать время доставки сообщений. Ограничения, при которых решается задача синтеза структуры РМУС, учитывают реальные возможности ■ средств сопряжения, тем самым определяют их параметры. Показано, что задача синтеза структуры РМУС может быть сформулирована как задача разбиения при заданных ограничениях.

В третьей плаве приведены разработанные математические модели для расчета параметров и характеристик средств сопряжения РМУС на основе анализа и синтеза структуры РМУС в виде локальной мультисети с учетом алгоритмов функционирования и технических средств для их реализации.

Показано, что задача синтеза структуры РМУС может быть сведена к известным математическим задачам разбиения множества связанных элементов на подшожеству| с заданными свойствами. В качестве исходных данных при проектировании структуры РМУС задается множество = ..., } , элементами которо-

го могут быть технические средства РМУС (датчик.*, исполнительные механизмы, микроконтроллеры управления, микро-ЭВМ и т.д.), т.е. источники и приемники информации. Каждый элемент I исходного множества характеризуется векторами {<и\ и ¿А'/ . Компоненты вектора а, - /о.^- / определяют меру информационных связей элемента I с другими элементами множества, в качестве которой могут быть интенсивность обменов сообщениями = , загрузка сообщениями асу = «А<у • Ьс] , где Ду - средняя длина сообщения между элементами 4 и / • Вектор ¿1 - вектор весов «■'-го элемента, определяет сложность I -го элемента, в качестве которой могут быть такие количественные характеристики как объём памяти, быстродействие, разрядность и др. Исходное множество характеризуется тройной , А ,2)> ', где О - множество элементов, А= Цо^'Ц - матрица величин информационных , связей между ними, 2) - матрица весов элементов, составленная из векторов весов элементов.

Простое разбиение описывает один уровень иерархической РМУС. Псиная структура РМУС, состоящая из N уровней,будет описываться N простыми разбиения:«®, совокупность которых является многоуровневым ( А/ - уровневым) разбиением. Каждый последующий уровень разбиения есть простое разбиение множества элементов предыдущего уровня. Разбиение к -уровня описывается матрицей ¿^ . Информационные связи между элементами любого

уровня описываются соотношением

изученные соотношения позволяют вычислить для заданного разбиения суммарную величину информационных связей внутри групп и между группами.

На производительность систем, работающих в реальноымюата-бе времени сильное влияние оказывает время доставки сообщений. На время доставки сообщений заметное влияние оказывает структура системы.

При проектировании систем, работающих в реальном масштабе времени важную роль играют следующие факторы и параметры: объем ОЗУ микропроцессоров станций, быстродействие микропроцессоров станций, степень использования каналов связи, степень использования связных станций и др.

Получены соотношения, позволяющие вычислять загрузку каналов иерархической РМУС. Загрузка К -го канала % -уровня вычисляется по .формуле: '

2+ ¿Л-а«:* , г «/,*>,

> (,1*.<

Интенсивность транзитных сообщений к -го канала 1 -уровня

определяется соотношением: .

/

(Ла*; + Л к* Л

'» ЫК 5

где -Лчс; - интенсивность сообщений между элементами Лг и С 2-уровня иерархии.

Общая (суммарная) интенсивность транзи тных сообщений

всех уровней

v 4 4 • >

2 гол ЛгьС'

Если сообщения различной длины, то формула для расчета загрузки

канала имеет вид:'

Их ЛЬ

(¿Пъсг + 1аЧк)/схк.

ГДeyW - загрузка К -го канала Ч -уровня; Сгк - скорость передачи; &гсс - загрузка сообщениями между элементат\ х и г -уровня.

Все транзитные сообщения е -го канала Z -уровня прохо-■ дят через ~ую связную станцию, поэтому поток сообщений .через связную станцию равен:

¥ ■ \ J\k = 2_ (+ а».> J

Получены выражения для расчета временных параметров системы. Среднее время доставки сообщений в системе определяется: Ы Hi Нх. А/г л/Мс Vi ill

J» t f к ¿¿к г к ¿*к

гд

^ ^ . . чГ*к J - функция, опреде-

ляющая величину задержки сообщения на канале; ' И/»г = tif^ f/ViV; , ¿/4 , ) - функция, опреде-

ляющая величину задержки сообщения на связной станции,

Nik, 2i», Ыъь, ¿гМг'х , чХ* ■ - параме.т-

рвг системы, функции иь« и и^с могут быть вычислены по результатам работ многих авторов.

Предложен алгоритм нахождения тожества каналов ( Pcj ) и связных станций ( Р1/ ), которые проходят сообщение от д -ой ствкцкк к J. -й.

Время доставки сообщений из I -ой станции в j -уп состоит из задержки сообщения на каналах и задержки сообщения на связных станциях:

Wij 7, Z .

2,te p'cj

Приведены постановки зядач синтеза структуры РМУС кпк задачи минимизации целевой функции с ограничениями или кпк задачи решения системы неравенств. Данные задачи относятся к классу задач мотематического программирования. В качестве критериев качества и ограничений используются рянее определенные.

Таким образом, сформулированы принципы форгяропрния струк-

туры РМУС путем разбиения множества взаимодействующих элементов на непересекающиеся подмножества. Показано, что структуры с минимальными взаимными связями обеспечивают максимальную автономию элементов системы, облегчает локализацию отказавших элементов, что улучшает характеристики РМУС.

Разработанные математические модели позволяют оценивать параметры средств сопряжения в зависимости от структуры РМУС и производить расчет основных характеристик систем: загрузку каналов, потоки сообщений через эвязные станции, время доставки сообщений. Поставлены задачи разбиения и выбора структуры РМУС как задачи математического программирования и как задачи решения системы неравенств с учетом ограничений на средства сопряжения.

В четвертой главе представлено описание программного обеспечения, разработанного на основе математических моделей для анализа и синтеза структур РМУС, расчета характеристик и параметров средств сопряжения.

Для обеспечения использования теоретических результатов, проведения инженерных расчетов, анализа и синтеза структур, расчета характеристик твиетов РМУС разработано программное обеспечение, позволяющее решать поставленные задачи большой размерности с помощью ЭШ,

Описаны основные этапы синтеза структуры распределенной управляющей системы и расчета характеристик элементов системы, алгоритм решения синтеза структуры РМУС, в основу которого положена схема локайьной оптимизации с проверкой ограничений для каждого из вариантов.

Программа обеспечения работает на ЭВМ типа СЫ 1700, ИЗОТ 1080, реализована на алгоритмическом языке ФОРТРАН IУ. В состав программного комплекса входят программы синтеза и анализа структуры РМУС, расчета,параметров и характеристик средств сопряжения, расчета среднего времени доставки, расчета матрицы времен доставки. Модульный принцип построения дает возможность анализировать уже готовые структуры. Программное обеспечение разработано открытым для пользователя, который может расширять библиотеки типов используемых каналов связи, временных соотношений на каналах и связных станциях.

Рассмотрены задачи разработки средств сопряжения многоуров-' невых РМУС как задачи нахождения значений параметров создаваемого устройства. К наиболее важным параметрам средств сопрженся, проб^пдуммх для их разработки относятся скорость передачи допито

по каналу, метод доступа, интенсивность поступления кадров со стороны канала связи, длины кадров данных, передаваем« через сеть связи, время обслуживания запроса при приеме кадра. Знание этих величин позволяет разработать средства сопряжения известными методами системного анализа и функционально-структурном подходе,

Резугьтагы диссертационной работы, бьии использованы при анализе РМУС различного назначения я разработки их средств сопряжения.

Разработан микроконтроллер дистанционного управления подсистемой загрузки-выгрузки устангчки плазмохимического травления. Проанализированы структуры подсистем управления на микроконтрсдлерах различной мощности. Критерием был взят мини> мум информационных связей между контроллерами, в качестве ограничений взято количество дискретных входов/выходов у микроконтроллеров.

Математические модели и программное обеспечение использованы для решения задач анализа и си"теза структуры и разработки средств сопряжения распределенной микропроцессорной системы управления сложным технологическим оборудованием и системы уп-рааления участком механизированной обработки.

- Все описанные в главе результаты доведены до практической реализации и внедрены на различных предприятиях.

В приложении приводятся акты об использовании результатов, полученных в диссертационной работе.

ЗАКЯШЕНИЕ

В диссертационной работе рассмотрены вопросы разработки и исследования средств сопряжения элементов РИУС на основе анализа структур и получены следующие основные результаты:

. I. На основе анализа существующих распределенных систем управления и тенденций их развития выделены особенности функци онирования РМУС, способы их построения. Показано, что РМУС целесообразно реализовывать в виде локальных мультисетей с иерархической структурой.

2. Показано, что средства сопряжения РМУС оказывают определяющее влияние на характеристики качества построения системы. Для определении -н*:тпм,зтрэв, необходимых при разработке средств

сопряжения, требуется решить задачу синтеза структуры РМУС.

3. Показано, что задача синтеза структуры РМУС может быть сформулирована как задача разбиения, (группировки) при заданных ограничениях. Рассмотрены обобщенная задача группиров- ■ ки' и возможные методы решения.

4. Сформулированы принципы формирования структуры РМУС путем разбиения множества взаимодействующих элементов на непересекающиеся подмножества. Использован аппарат многоуровневых разбиений и показано, что его можно использовать для описания иерархических структур РМУС.

5. Разработаны математические модели, позволяющие количественно оценивать параметры средств сопряжения в зависимости от структуры РМУС и производить расчет основных характеристик системы. Приведены математические постановки задач разбиения и оптимизации структуры иерархической РМУС как задачи математического программирования.

6. На основе полученных теоретических результатов создан яошиекс программного обеспечения, позволяющий автоматизировать анализ и синтез структур РЫУС, проводить расчет характеристик структур и проводить Разработку средств сопряжения "с помощью ЭВМ.

7. Применение научных и практических результатов позволило провести анализ структур РМУС различного назначения, рассчитать характеристики и параметры средств сопряжения и разработать эти средства.

Основные ^положения и результаты диссертационной работы отражены. в следующих публикациях:

1. Алмаев С.Н., Кованов К.С., Саксонов Е.А. Анализ аппаратных задержек в средствах сопряжения распредагенных упрааиящих

систс;,; У/ Проблемы теории чувствительности электронных и. электромеханических, систем: Теэ.докл. йсесоюз.научн.конф. -Москва, 1985. - С. 129-130.

2. Кованов К.О., Леохин Ю.Л. Микроконтроллер дистанционного управления и связи на основе однокристальной микро-ЗШ // Микропроцессорные средства локальной автоматики: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. - Гродно,, 1989. - С. 69-70.

3. Кованов К.С., Никитин Н.М. Микропроцессорная станция локальной сети У/ Микропроцессорные системы управления технологическими процессами в гибких автоматизированных производствах:

Тез. докл. научн.-техн. конф. - Москва, 1985. - С. 40.

4. Кованов К.С. Особенности построения распределенных микропроцессорных управляющих систем // Микропроцессорные средства локальной автоматики: Тез. докл. Всесоюэн. научн.-техн. конф. - Гродно, 1989. - С. 128-131.

'5. Кованов К.С., Леохин Ю.Л., Саксонов Е.А. Анализ локальных мупьтисетей для построения распределенных управляющих систем // Четырнадцатая Всесоюзная шкала-семинар по вычислительным сетям. Тез. докл. - Москва-Минск, 1969. - Ч. 3. -С. 64-68.

6. Кованов К.С. Синтез структур распределенных микропроцессорных управляющих систем // Тез. докл. Х1У Московской городской научно-технической конференции, посвященной Дню радио // ВНТОРЭС иы.А.С.Попова. - М., 1988. - С. 41-42.

7. Кованов К.С. Проектирование распределенных управляющих систем // Микропроцессорные системы управления технологическими процессами в ГПС. Тёз. докл. Всесоюзн. научн.-техн. совеця-ния-семинара. - Одесса, 1990.