автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка и исследование систем управления пиролизными установками мобильного типа на базе нечеткой логики

На правах рукописи

Черный Сергей Петрович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПИРОЛИЗНЫМИ УСТАНОВКАМИ МОБИЛЬНОГО ТИПА НА БАЗЕ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (электроэнергетика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре

2004

Работа выполнена на кафедре "Электропривод и автоматизация промышленных установок" Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор Соловьев В.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор кандидат технических наук

Власьевский СВ. Круговой Р.Н.

Ведущая организация:

ВНИИФТИ «ДАЛЬСТАНДАРТ» (г. Хабаровск)

Защита диссертации состоится " 28 " декабря 2004 г. в аудитории 121 в 1400 часов на заседании диссертационного совета КМ 212.092.01 в Комсомольском-на-Амуре государственном техническом университете по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр.Ленина, 27.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр.Ленина, 27, Ученому секретарю Совета КМ 212.092.01 Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета.

Автореферат разослан ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета КМ 212.092.01

кандидат технических наук, профессор

Суздорф В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность: Тепловые и теплоэнергетические процессы являются основой функционирования большого числа технических установок, используемых в различных сферах промышленности. К их числу могут быть отнесены различного типа пиролизные установки. Повышение технико-экономических показателей производственных установок при достижении их главной цели - интенсификации производства требует постоянного совершенствования систем управления процессами, происходящими в них.

Совершенствование отдельных узлов и элементов систем управления не всегда благоприятно сказывается на качестве характеристик технической установки в целом, что обуславливается как ограничениями других элементов системы, так и свойствами самой системы. Поэтому задачу улучшения технических характеристик производственных установок необходимо решать с использованием новых принципов построения систем управления. Такой подход позволит раздвинуть рамки имеющихся ограничений и обеспечить улучшение характеристик.

Кроме того, ряд параметров, характеризующих тепловые процессы (сортность топлива, влажность сырья, плотность его укладки и т.п.), может быть описан только качественными характеристиками, влияние которых должно быть учтено при комплексном решении задачи улучшения технических характеристик промышленных установок.

Поэтому в данной работе выделена проблема улучшения характеристик промышленных установок, получение выходного продукта которых базируется на использовании тепловых процессов за счет повышения их эффективности, надежности, расширения функциональных возможностей. Решение данной задачи должно сводиться к разработке промышленных установок и средств их реализации с применением новых способов управления и принципов построения систем управления Исследование и совершенствование систем управления процессами пиролиза древесины успешно ведутся в нашей стране и за рубежом. Разработаны новые устройства, позволяющие выполнять пиролиза

с использованием современных достижений науки и техники, разработаны технологии быстрого высокотемпературного пиролиза, созданы ретортные производства больших масштабов. Однако вопросам управления процессом пиролиза древесины в мобильных углевыжигательных печах уделялось недостаточно внимания. Отсутствие управления является одним из основных факторов, обуславливающих низкое качество получаемого продукта - древесного угля, и как следствие невысокий выход конечного продукта. Таких образом, является актуальной задача исследования процесса пиролиза в мобильных углевыжигательных установках с позиции его управляемости.

Использование классических подходов при построении систем управления такими установками ограничивается сложностью математического описания объекта управления (известные модели плохо приспособлены для анализа и синтеза систем автоматического управления), не стационарностью процессов, протекающих в установках, трудностью описания ряда параметров объекта управления количественными характеристиками.

В 1965 году профессор Калифорнийского университета Лотфи Заде сформулировал новый математический подход, опубликовав работу "Fuzzy Sets" в журнале Information and Control. Данная работа заложила основы моделирования интеллектуальной деятельности человека и явилась начальным толчком к развитию новой математической теории. Дальнейшие работы Л.3аде, Е.Мамдани, М. Сугено, P.M. Тонга и др. заложили прочный фундамент новой теории и создали предпосылки для внедрения ее методов нечеткого управления при реализации систем управления в различных областях науки и техники.

Однако известные примеры использования принципов нечеткого управления ориентированы в основном на разработку и исследование экспертных систем, а работы, связанные с применением этих принципов для технических объектов, единичны. Это объясняется тем, что математическое описание нечетких систем управления имеет нетрадиционный характер. Существующие на данном этапе модели таких систем слабо приспособлены для анализа и синтеза.

Таким образом, является актуальным проведение исследований для определения возможностей построения нечетких систем управления обозначенного класса теплотехнических установок.

Цель работы: разработка новых принципов построения систем управления мобильными углевыжигательными установками на базе нечеткой логики с исследованием их динамических и статических характеристик.

Достижение указанных целей обеспечивается постановкой и решением следующих основных задач:

- создание математического описания пиролизных установок мобильного типа с учетом специфики использования функционально-необходимых элементов установки;

- разработка новых способов управления пиролизными установками мобильного типа и принципов построения систем управления;

- разработка методов синтеза нечетких систем управления тепловыми процессами;

- создание программно-аналитических средств автоматизации проектирования нечетких систем управления пиролизными установками мобильного типа;

- исследование статических и динамических характеристик разработанных нечетких систем управления пиролизными установками мобильного типа;

разработка технических устройств, обеспечивающих реализацию предложенных способов управления пиролизными установками мобильного типа;

Методы исследования. Научные исследования диссертационной работы основывались на теории дифференциальных уравнений, включая методы переменных состояния и операторный метод, математическом аппарате теории нечетких множеств, методах теории автоматического управления. Проверка теоретических расчетов и алгоритмов управления теплотехническими установками осуществлялась экспериментальными методами на физических макетах.

Экспериментальные исследования подтвердили полученные основные теоретические положения.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Принципы проектирования систем управления пиролизными установками мобильного типа на базе аппарата теории нечетких множеств, обеспечивающие анализ и синтез систем управления по условиям воспроизведения требуемых динамических характеристик.

2. Разработанные математические модели пиролизных теплотехнических установок мобильного типа, отражающие их специфические свойства.

3. Возможности использования для систем управления пиролизными установками мобильного типа различных подходов реализации регуляторов по нечеткому принципу

4. Методы синтеза параметров нечеткого логического регулятора по прямым показателям качества систем управления пиролизными установками мобильного типа; комплекс программно-аналитического обеспечения для анализа и синтеза систем управления с нечеткими регуляторами, их расчета и проектирования.

5. Комплекс теоретических и экспериментальных исследований, подтверждающих основные теоретические положения, адекватность математических моделей и эффективность предложенных процедур синтеза.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые выполнена и решена проблема разработки и построения систем управления пиролизными установками мобильного типа на базе нечеткой логики.

В частности:

1. Разработан математический аппарат для проектирования нечетких систем управления пиролизными установками мобильного типа, в рамках которого развиты программно-аналитические методы анализа и синтеза предложенных способов управления.

2. Разработано математическое описание пиролизных теплотехнических установок для различных способов управления и режимов работы в виде совокупности статических и динамических моделей.

3. Теоретически обоснованы нечеткие способы управления пиролизными установками мобильного типа и основанные на них принципы построения систем управления.

4. На основании исследований статических и динамических характеристик выявлены основные закономерности процессов в предложенных нечетких системах управления пиролизными установками мобильного типа.

5. Разработаны метод синтеза нечеткого логического регулятора по прямым показателям качества системы регулирования теплотехническими установками и методика оптимизации распределения функций принадлежности для блоков фаззификации и дефаззификации нечеткого логического регулятора

Практическая значимость полученных результатов4 и выводов связана с достигнутым улучшением статических и динамических характеристик систем управления теплотехническими установками и созданием средств, достаточных для реализации теоретических положений:

- созданы методики проектирования систем управления теплотехническими установками;

разработаны функционально необходимые нечеткие регуляторы, обеспечивающие реализацию различных принципов нечеткого управления и повышение производительности установок;

- обеспечено повышение точности регулирования, расширение функциональных возможностей систем управления, повышение энергоэффективности теплотехнических установок;

- разработаны методики и программно-аналитическое обеспечение построения нечетких регуляторов;

- запатентовано техническое решение мобильной углевыжигательной установки, учитывающее разработанные теоретические аспекты.

Реализация работы. Программное обеспечение, созданное на основе разработанного математического аппарата, было внедрено для разработки углевыжигательных мобильных установок при производстве древесного угля на комсомольской дистанции гражданских сооружений ДВЖД.

Материалы диссертации, касающиеся математических моделей нечетких систем управления, методов синтеза нечетких регуляторов, программного обеспечения, используются в учебных дисциплинах «Искусственный интеллект в задачах управления» для студентов специальности 210100 ГОУ ВПО «Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на:

- международной н.-техн. конференции "Электромеханические преобразователи энергии", Томск, 2001

- 8-ой международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 2002

- научной конференции "Нелинейная динамика и силовая синергетика", Комсомольск-на-Амуре, 2003

- 33-й научно-технической конференции аспирантов и студентов. - Комсомольск-на-Амуре, 2003

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ. Из них 1 патент, 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, 5 статей, 7 публикаций тезисов докладов.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 123 страницах машинописного текста, иллюстрированных 66 рисунками и 4 таблицами, списка использованных источников из 97 наименований и приложений, в которых представлены два акта о внедрении результатов диссертации и описание структуры разработанного программного обеспечения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выполненной работы, сформулированы ее цель и задачи исследований, а также полученные результаты, выносимые на защиту.

В первой главе приведен критический анализ способов описания выбранного класса объектов. Методы тепловых, материальных и энергетических балансов, содержащие в основе своей аналитические, табличные и графические выражения, составленные исходя из эмпирических данных, не могут в полной мере описать процессы, протекающие в установках пиролиза древесины. В основном, это связано со значительными сложностями, а иногда и невозможностью описания некоторых параметров количественно, таких как сортность, плотность загрузки древесины, расположение сырья в контейнере установки. Таким образом, описание таких процессов при помощи классических методов является достаточно сложным с точки зрения либо аналитических расчетов (снижающих точность, в конечном счете, из-за введения большого числа допущений), либо высокой трудоемкости циклических пересчетов целого ряда параметров объекта управления. Приведено описание построения основных систем управления, основанных на теории мягких вычислений. Приведены основные положения теории нечетких множеств и сравнительный анализ основных алгоритмов нечеткого логического вывода.

Основной проблемой синтеза управления в рассмотренных выше системах являются способы формирования базы правил, обеспечивающих оптимальное регулирования сложными процессами. Как правило, известные методы синтеза не рассматривают сам процесс при решении данной задачи. Поэтому актуальным представляется создание моделей, описывающих процессы в интеллектуальных системах управления (как правило, слабо формализованные) таким образом, чтобы задача синтеза могла быть решена некими формальными алгоритмами. Необходимо отметить, что важной задачей при проектировании нечетких регуляторов является отсутствие алгоритмов построения базы знаний и распределения функций принадлежности лингвистических термов на диапазоне управления, а также выбор непосредственно самого диапазона управления.

Вторая глава посвящена разработке методов проектирования нечетких систем управления мобильными углевыжигательными установками.

Приведены модели мобильных углевыжигательных установок с пассивным и активным способом регулирования, (рис. 1,2)

Рис. 1 Структурная схема пиролизной установки с пассивным способом регулирования

Рис. 2 Структурная схема пиролизной установки с активным способом регулирования.

Поскольку вид функций принадлежности и их распределение по диапазону регулирования описываются логическими элементами, то для синтеза нечеткого логического регулятора целесообразно использовать математико-логический подход с применением универсальной шкалы.

Задача синтеза должна сводиться к отысканию такого вида и формы функций принадлежности, которые при выше приведенных допущениях обеспечивали бы, на основании принятого алгоритма нечеткого вывода, требуемый вид управляющего воздействия.

и

При известном управляющем воздействии, заданном входном сигнале регулирования, задача будет заключаться в нахождении желаемой функции отображения. Для поиска функции отображения введем ряд ограничений.

1. Будем считать, что реализация желаемого закона управления осуществляется по одному входному сигналу нечеткого логического регулятора. Второй входной сигнал может быть учтен впоследствии, как корректирующий.

2. Поскольку для практически используемых устойчивых систем управления технологическими процессами вид динамических переходных характеристик может быть сведен к двум типам: апериодическому и колебательному, то дальнейшие рассуждения будем проводить для этих случаев.

Для доказательства этого рассмотрим систему координат (рис.1), правая часть которой представляет собой единичный квадрат х—> [0;1] и у —> [0;1].

Правую часть приведенной координатной системы представим при помощи единичного квадрата. Диагональ этого квадрата является базовой функцией отображения или осью отображения, при которой равномерно распределенные по оси абсцисс функции принадлежности, отражаясь на ось ординат, не претерпевают никаких изменений. Преобразуем сигнал управления в функцию вида что

соответствует прохождению сигнала управления сквозь структуру нечеткого логического регулятора в обратном направлении.

Учитывая, что выходной сигнал нечеткого логического регулятора в конце переходного процесса стремится к нулю, то функция отображения должна стремиться к своему максимальному значению. Сориентируем данную функцию в правой части таким образом, чтобы касательная к точке О определила угол поворота координатной системы ф-функции отображения. Такой касательной является ось абсцисс (рис.3).

Рис.3 Координатная система отражения функций принадлежности.

Приведенный вид функции отображения изменит равномерно распределенные функции принадлежности на заданном диапазоне - концентрируя их в окрестности нуля и соответственно растягивая их в крайних пределах диапазона.

Поскольку в окрестности начала координат синтезируемые функции принадлежности стягиваются в линию, то процесс их построения (при количестве больше 9), целесообразно завершить при попадании значения х в зону, соответствующую классической зоне завершения переходного процесса. С другой стороны, применение большого числа функций принадлежности является неоправданным, т.к. приводит к значительному росту алгоритмической сложности нечеткого логического регулятора и обрабатываемой информации.

Таким образом, приведенная методика синтеза алгоритма решает одну из проблем автоматизации основных этапов настройки нечеткого логического регулятора (фаззификация, дефаззификации). Предлагаемый подход позволяет получить желаемые показатели качества регулирования за счет применения средств вычислительного интеллекта без потерь точности.

Одним из возможных путей формализации задачи принятия решений в условиях неопределенности применительно к системам, основанным на мягких вычислениях (обладающих высокой степенью интеллектуальности), например, для

синтеза нечеткого логического регулятора, является полное исключение влияния экспертных оценок из процесса формирования базы знаний.

Ограничением при решении данной задачи для синтеза систем управления является то, что заранее известна желаемая переходная характеристика объекта регулирования.

Лингвистический подход формирования оптимального оператора желаемой системы управления можно сформулировать из утверждений: чем больше рассогласование между задающим воздействием X и выходным значением Y, тем больше должна быть величина изменения этого рассогласования или, что равнозначно, должна быть выше скорость изменения выходной переменной , но с противоположным знаком. При этом не выдвигается никаких ограничений ни на количество терм-множество лингвистических переменных, ни на их вид и их распределение во всем диапазоне изменения переменной.

Эту неоднозначность можно исключить, если при формировании нечеткого оператора использовать результаты реакции на скачкообразное входное воздействие наиболее близкой по динамическим характеристикам линейной системы управления, обладающей желаемыми показателями качества. Нечеткий оператор Fж в таких случаях возможно конструировать, имея информацию об ошибке системы регулирования и ее производной или интеграле.

На графике (рис.4) представлен принцип формирования нечеткого оператора F0 Для этого координатная плоскость, на которой расположены функции e(t), e(t) и X(t) в относительных единицах, разбивается прямыми , параллельными оси абсцисс, на зоны учитывая особенности движения системы. При этом, необходимо

отметить, что прямые не должны проводиться как касательные в точках локальных экстремумов.

Для графической интерпретации рассматриваемой методики было введено ограничение на построение горизонтальных прямых, которое обусловлено тем, что основная масса неопределенностей возникает в экстремальных точках переходной функции. Для устранения таких неопределенностей вводится производная этой

функции. При последующем возникновении коллизий применяются производные ошибки системы более высоких порядков.

Рис.4 Диаграмма формирования правил нечеткого регулятора.

Далее были проведены прямые ¡¡, параллельные оси ординат, через точки пресечения прямых к1 и графиков ошибки системы регулирования и ее производной (интеграла). Из прямых к,И /^на координатной плоскости формируется сетка, на основании которой определяется нечеткий оператор Для зоны, отмеченной на рис.4 (*,**), строка нечеткого оператора будет выглядеть в соответствии с введенными обозначениями.

Если е есть Inue есть тр то X есть sp (*);

Если е есть spue есть sn то X есть sp (**);

где In - отрицательное большое, sn - отрицательное малое, sp - положительное малое, тр - положительное среднее.

По аналогии может быть построен и нечеткий оператор объекта регулирования F,,. Тогда формирование нечеткого оператора регулятора Fp сведется к следующему. Для произвольно выбранных значений Хи Ув наборе Fa находим Y, затем, используя полученное значение К и ранее принятое значение У, используя набор соотношений

Р„, находим значение и. Таким образом, получаем один параметр соотношения . Повторяя выше описанные действия с остальными значениями лингвистических переменных X и У, определяем весь набор параметров нечеткого оператора Рр

Использование такого подхода к проектированию нечеткого логического регулятора не исключает возможности получения базы знаний, не удовлетворяющей условию о непротиворечивости наполняющих ее правил. Непротиворечивость системы управляющих правил обычно трактуется как отсутствие правил, имеющих сходные посылки и различные или взаимоисключающие следствия. При этом степень непротиворечивости и правил можно задать величиной:

с]к = | (*>) А (г,))-\Ум4 («а))1

Таким образом, приведенный подход к построению базы знаний нечеткого логического регулятора позволяет проводить ее настойку, исключив фактор субъективности. Кроме того, необходимо отметить, что применение вышеизложенного метода снижает погрешности, связанные с выше описанными статистическими методами, и легко поддается алгоритмизации. Полученная с применением метода база знаний нечеткого логического регулятора всегда удовлетворяет требованию полноты, поскольку ее формирование реализуется по прямым показателям качества

В третьей главе приведено исследование моделей систем управления мобильных углевыжигательных установок в различных режимах работы.

В данном разделе была построена система управления технологическим объектом - углевыжигательной печью на базе нечеткой логики с использованием двух алгоритмов нечеткого вывода Мамдани и Сугено. При этом нечеткий логический регулятор с алгоритмом вывода Сугено показал лучшие результаты, поскольку регулятор, построенный по такому алгоритму, более подходит для управления сложными технологическими объектами.

- Доказана эффективность применения нечеткого логического регулятора, построенного по методу отображения, поскольку данный метод позволяет

оптимизировать переходные процессы в системе за счет уменьшения температурного рассогласования на этапе экзотермического процесса и повысить качество выходной продукции - древесного угля, т.к. процесс пиролиза протекает при более равномерном распределении температур.

- Выявлено, что нечеткий регулятор, построенный по методу отображения, обладает робастными и адаптивными свойствами, что позволяет оптимизировать переходные процессы при изменении параметров объекта регулирования или окружающей среды.

Четвертая глава посвящена проверке результатов моделирования экспериментально, а также в ней приведено технико-экономическое обоснование по производству древесного угля. Один эксперимент поставлен на нерегулируемом объекте, во время которого не производилось регулирование ни одним из параметров установки, отслеживалась лишь технология процесса пиролиза древесины. Второй эксперимент проводился с управлением хода процесса, с использованием регулятора, построенного классическим способом. Третий эксперимент иллюстрирует ход процесса при использовании нечеткого управления.

Кривые, представленные на рис. 5, наглядно отображают распределение температуры при различных способах регулирования. При использовании нечеткого регулятора происходит наиболее равномерное распределение температуры на этапе непосредственно пиролиза, что позволяет сократить как количество недожженного сырья, так и количество пережженного.

О 2 4 < I 10 13 14 14 » Ю I, час

Рис 5 - Температурные кривые процесса: 1 - при отсутствии управления, 2 - при классическом управлении, 3 - при нечетком управлении.

В приложении приведены: данные по постановке экспериментов; листинги программного обеспечения; результаты модельных исследований; акты о внедрении результатов диссертационных исследований.

Заключение

В результате проведенных исследований цель разработки новых способов построения систем управления на базе нечеткой логики в мобильных углевыжигательных установках с исследованием их динамических и статических характеристик достигнута.

Основные результаты диссертации:

1. Разработаны нечеткие системы управления мобильными углевыжигательными установками, обладающие совокупностью положительных свойств, которые снимают ограничения, связанные с неточностью математического описания объекта управления, с невозможностью описания ряда параметров количественными характеристиками.

2. Обоснованы принципы построения и разработаны функционально необходимые нечеткие регуляторы, обеспечивающие реализацию различных принципов нечеткого управления, повышение точности регулирования, расширение функциональных возможностей систем управления мобильными углевыжигательными установками.

3. Разработано математическое описание пиролизных установок мобильного типа, которое отражает процессы в них и позволяет решать задачи анализа и синтеза систем управления пиролизными установками с использованием мягких вычислений

4. Создан математический аппарат, включающий развитие прямых методов синтеза нечетких систем управления мобильными углевыжигательными установками применительно к разработанным способам управления и структурам систем управления, обеспечивающих заданные динамические характеристики и оптимизацию режимов работы с учетом ограничений, обусловленных неполнотой математического описания.

5. Создано соответствующее программное обеспечение на основе универсальной среды программирования Мя1ЬаЪ, которое позволяет автоматизировать процесс проектирования нечетких систем управления мобильными углевыжигательными установками, обеспечивает наглядное представление полученных теоретических результатов.

6. Разработано и запатентовано техническое решение по мобильным углевыжигательным установкам

7. Результаты экспериментальных исследований подтвердили адекватность разработанных математических моделей систем управления мобильными углевыжигательными установками и функционально-необходимыми нечеткими логическими регуляторами.

8. Значимость проведенных исследований подтверждается актами их внедрения.

Публикации автора по теме диссертации.

1. Владыко А.Г., Кабалдин Ю.Г., Соловьев ВА, Черный С.П. К вопросу синтеза нечетких регуляторов систем электропривода подач // Нелинейная динамика, фракталы и нейронные сети в управлении технологическими системами // Сб. статей под ред. Докт. Техн. Наук, проф. Кабалдина Ю.Г. - Владивосток: Дальнаука, 2001 -205 с.

2. Косицын В.Г., Соловьев ВА, Черный С.П. К вопросу использования нечетких логических регуляторов в системах управления электроприводами // Межвузовский сб. научных трудов "Электротехнические системы и комплексы" под ред. Сарбатова А.С., вып. № 6.- Магнитогорск, 2001

3. Владыко А.Г., Суздорф В.И., Соловьев ВА, Черный С.П. Нечеткое управление системами автоматизированного электропривода // Сб. материалов международной н.-техн. Конференции "Электромеханические преобразователи энергии".- Томск, 2001

4. Бакаев В.В Соловьев ВА., Черный С.П. Система управления установкой пиролиза древесины с элементами искусственного интеллекта // Журнал 1(3) "Информатика и системы управления". - Благовещенск 2002

5. V.V. Bakaev, S.P. Chemy Methodology of the control systems construction of nonstationary processes technology by the example of wood pyrolysis proceses // Proceedings of the 8-th International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Sientists MODERN TECHNIQUE AND TECHNOLOGIES MTT 2002 April 8 - April 12, 2002, TOMSK, RUSSIA

6. Владыко А.Г., Соловьев ВА, Черный С.П. Интеллектуальные регуляторы в системах электроприводов // Вестник КнАГТУ: Вып.З. Сб.1. Прогрессивные технологии в специальном машиностроении и строительстве: Сб.науч.тр. / Редкол.: Ю.Г. Кабалдин (отв. ред.) и др. - Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2002.

7. Бакаев В.В., Рубцов Ю.В., Соловьев ВА, Черный С.П. Методология построения систем управления нестационарными технологическими процессами на примере процесса пиролиза древесины // В сборнике «Современные техника и технологии - СТТ' 2002» т.1, Труды 8-ой международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых - Томск, 2002

8. Соловьев ВА, Черный С.П. Нелинейная коррекция динамических процессов углежжения // Материалы научной конференции "Нелинейная динамика и силовая синергетика" /Ред.кол. Ю.Г. Кабалдин и др. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО КнАГТУ, 2003

9. Владыко А.Г., Черный С.П. Применение математического аппарата мягких вычислений при построении интеллектуальных систем управления пиролизной установкой // Материалы научной конференции "Нелинейная динамика и силовая синергетика" /Ред.кол. Ю.Г. Кабалдин и др. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО КнАГТУ, 2003

10. Иванкова Е.П., Косицын В.Г., Соловьев ВА, Черный С.П. Оптимизация распределения функций принадлежности при синтезе нечеткого регулятора для систем управления тепловыми процессами // Журнал 1(5) "Информатика и системы управления". - Благовещенск, 2003

№2648 2

11. Бакаев В.В., Рубцов Ю.В., Соловьев В.А., Черный С.П. Повышение эффективности процесса пиролиза в мобильных углевыжигательных установках // Актуальные проблемы лесного комплекса. Сборник научных трудов. - Брянск, 2002.

12. Черный С.П., Гудим А.С., Разработка рационального алгоритма синтеза основных параметров нечеткого логического регулятора // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 33-й научно-технической конференции аспирантов и студентов, 2003 г

13. Свидетельство № 2003612124. Программа оптимизации распределения функций принадлежности нечеткого регулятора при заданных показателях качества системы управления / Соловьев ВА, Черный С.П., Гудим А.С; Заявлено 16.07 2003; Зарегистрировано 11.09.2003.

14. Пат. 2228348 РФ, Углевыжигательная печь, Черный С.П., Рубцов Ю.В., Соловьев ВА. // Изобретения. Полезные модели - 2004, №13 (III ч.)

ЛР№ 020825 от 21.09.93. Подписано в печать 23.11.04. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Уч изд. л. 1,10. Тираж 100 экз. Заказ 18430

Полиграфическая лаборатория ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27

ВВЕДЕНИЕ.

1 .Принципы математического описания тепловых процессов в мобильных углевыжигательных установках.

1.1 Материальные, тепловые и энергетические балансы.

1.2 Расчет материального баланса процесса пиролиза древесины.

1.3. Тепловой баланс установки.

1.4 Современные принципы управления.

1.5. Применение продукционных моделей в системах управления.

Выводы по первой главе.

2. Анализ и синтез систем управления тепловыми процессами в мобильных углевыжигательных установках.

2.1 Разработка классической математической модели углевыжигательной установки мобильного типа.

2.1.1 Разработка и исследование классической математической модели углевыжигательной печи пассивным способом регулирования. ^

2.1.2 Разработка и исследование классической математической модели углевыжигательной печи с активным способом регулирования

2.2 Оптимизация распределения функций принадлежности НЛР.

2.3. Синтез НЛР по прямым показателям качества.

Выводы по второй главе.

3. Исследование нечетких систем управления мобильных углевыжигательных установок.

3.1. Анализ и синтез нечетких систем управления нестационарными тепловыми процессами.

3.1.1. Синтез НЛР системы управления процессом пиролиза в установке с пассивным способом регулирования теплового потока.

3.1.2. Исследование системы с нечетким регулятором по алгоритму вывода Мамдани.

3.1.3. Синтез НЛР для углевыжигательной установки по ф алгоритму вывода Сугено.

3.1.4.Синтез НЛР для углевыжигательной установки по алгоритму вывода Сугено при использовании метода отображения.

3.1.5. Исследование режимов работы системы с нечетким регулятором по алгоритму вывода Сугено.

3.2. Синтез НЛР системы управления процессом пиролиза в установке с активным способом регулирования теплового потока.

Выводы по третьей главе.

4. Экспериментальное и технико-экономическое обследование нечеткой системы управления мобильной углевыжигательной установкой.

4.1 Разработка программного обеспечения для аппаратной реализации нечеткой системы управления.

4.2 Технико-экономическое обоснование.

Выводы по четвертой главе.

Актуальность: Тепловые и теплоэнергетические процессы являются основой функционирования большого числа технических установок используемых в различных сферах промышленности. К их числу могут быть отнесены различного типа пиролизные установки. Повышение технико-экономических показателей производственных установок при достижении их главной цели - интенсификации производства требует постоянного совершенствования систем управления процессами, происходящими в них.

Совершенствование отдельных узлов и элементов систем управления не всегда благоприятно сказывается на качество характеристик технической установки в целом, что обуславливается как ограничениями других элементов системы, так и свойствами самой системы. Поэтому задачу улучшения технических характеристик производственных установок необходимо решать с использованием новых принципов построения систем управления. Такой подход позволит раздвинуть рамки имеющихся ограничений и обеспечить улучшение характеристик.

Кроме того, ряд параметров, характеризующих тепловые процессы (сортность топлива, влажность сырья, плотность его укладки и т.п.) может быть описан только качественными характеристиками, влияние которых должно быть учтено при комплексном решении задачи улучшения технических характеристик промышленных установок.

Поэтому в данной работе выделена проблема улучшения характеристик промышленных установок, получение выходного продукта которых базируется на использовании тепловых процессов за счет повышения их эффективности, надежности, расширения функциональных возможностей. Решение данной задачи должно сводиться разработке промышленных установок и средств их реализации с применением новых способов управления и принципов построения систем управления Исследование и совершенствование систем управления процессами пиролиза древесины успешно ведутся в нашей стране и за рубежом. Разработаны новые устройства, позволяющие выполнять технологический цикл процесса пиролиза с использованием современных достижений науки и техники, разработаны технологии быстрого высокотемпературного пиролиза, созданы ретортные производства больших масштабов. Однако вопросам управления процессом пиролиза древесины в мобильных углевыжигательных печах уделялось недостаточно внимания. Отсутствие управления является одним из основных факторов, обуславливающих низкое качество получаемого продукта - древесного угля, и как следствие невысокий выход конечного продукта. Таких образом, является актуальной задача исследования процесса пиролиза в мобильных углевыжигательных установках с позиции его управляемости.

Использование классических подходов при построении систем управления такими установками ограничивается сложностью математического описания объекта управления (известные модели плохо приспособлены для анализа и синтеза систем автоматического управления), не стационарностью процессов, протекающих в установках, трудностью описания ряда параметров объекта управления количественными характеристиками.

В 1965 году профессор Калифорнийского университета Лотфи Заде сформулировал новый математический подход, опубликовав работу "Fuzzy Sets" в журнале Information and Control. Данная работа заложила основы моделирования интеллектуальной деятельности человека и явилась начальным толчком к развитию новой математической теории. Дальнейшие работы Л.Заде, Е.Мамдани, М. Сугено, P.M. Тонга и др. заложили прочный фундамент новой теории и создали предпосылки для внедрения ее методов нечеткого управления при реализации систем управления в различных областях науки и техники.

Однако известные примеры использования принципов нечеткого управления ориентированы в основном на разработку и исследование экспертных систем, а работы, связанные с применением этих принципов для технических объектов единичны. Это связано с тем, что математическое описание нечетких систем управления имеет нетрадиционный характер. Существующие на данном этапе модели таких систем слабо приспособлены для анализа и синтеза.

Таким образом, является актуальным проведение исследований для определения возможностей построения нечетких систем управления, обозначенного класса теплотехнических установок.

Цель работы: разработка новых принципов построения систем управления мобильными углевыжигательными установками на базе нечеткой логики, с исследованием их динамических и статических характеристик.

Достижение указанных целей обеспечивается постановкой и решением следующих основных задач: создание математического описания пиролизных установок мобильного типа с учетом специфики использования функционально-необходимых элементов установки;

- разработка новых способов управления пиролизными установками мобильного типа и принципов построения систем управления;

- разработка методов синтеза нечетких систем управления тепловыми процессами; создание программно-аналитических средств автоматизации проектирования нечетких систем управления пиролизными установками мобильного типа; исследование статических и динамических характеристик разработанных нечетких систем управления пиролизными установками мобильного типа;

- разработка технических устройств, обеспечивающих реализацию предложенных способов управления пиролизными установками мобильного типа;

Методы исследования. Научные исследования диссертационной работы основывались на теории дифференциальных уравнений, включая методы переменных состояния и операторный метод, математическом аппарате теории нечетких множеств, методах теории автоматического управления. Проверка теоретических расчетов и алгоритмов управления теплотехническими установками осуществлялась экспериментальными методами на физических макетах.

Экспериментальные исследования подтвердили полученные основные теоретические положения.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Принципы проектирования систем управления пиролизными установками мобильного типа на базе аппарата теории нечетких множеств, обеспечивая анализ и синтез систем управления по условиям воспроизведения требуемых динамических характеристик.

2. Разработанные математические модели пиролизных теплотехнических установок мобильного типа отражающие их специфические свойства.

3. Возможности использования для систем управления пиролизными установками мобильного типа различных подходов реализации регуляторов по нечеткому принципу

4. Методы синтеза параметров нечеткого логического регулятора (ПНР) по прямым показателям качества систем управления пиролизными установками мобильного типа; комплекс программно-аналитического обеспечения для анализа и синтеза систем управления с нечеткими регуляторами, их расчета и проектирования.

5. Комплекс теоретических и экспериментальных исследований подтверждающих основные теоретические положения, адекватность математических моделей и эффективность предложенных процедур синтеза.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые выполнена и решена проблема разработки и построения систем управления пиролизными установками мобильного типа на базе нечеткой логики.

В частности:

1. Разработан математический аппарат для проектирования нечетких систем управления пиролизными установками мобильного типа, в рамках которого развиты программно-аналитические методы анализа и синтеза предложенных способов управления.

2. Разработано математическое описание пиролизных теплотехнических установок для различных способов управления и режимов работы в виде совокупности статических и динамических моделей.

3. Теоретически обоснованы нечеткие способы управления пиролизными установками мобильного типа и основанные на них принципы построения систем управления.

4. На основании исследований статических и динамических характеристик выявлены основные закономерности процессов в предложенных нечетких системах управления пиролизными установками мобильного типа.

5. Разработаны метод синтеза нечеткого логического регулятора по прямым показателям качества системы регулирования теплотехническими установками и методика оптимизации распределения функций принадлежности для блоков фаззификации и дефаззификации нечеткого логического регулятора

Практическая значимость полученных результатов и выводов связана с достигнутым улучшением статических и динамических характеристик систем управления теплотехническими установками и созданием средств, достаточных для реализации теоретических положений: созданы методики проектирования систем управления теплотехническими установками;

- разработаны функционально необходимые нечеткие регуляторы, обеспечивающие реализацию различных принципов нечеткого управления и повышение производительности установок;

- обеспечено повышение точности регулирования, расширение функциональных возможностей систем управления, повышение энергоэффективности теплотехнических;

- разработаны методики и программно-аналитическое обеспечение построения нечетких регуляторов;

- запатентовано техническое решение мобильной углевыжигательной установки, учитывающее разработанные теоретические аспекты.

Реализация работы. Программное обеспечение, созданное на основе разработанного математического аппарата, было внедрено для разработки углевыжигательных мобильных установок для производства древесного угля на комсомольской дистанции гражданских сооружений ДВЖД.

Материалы диссертации, касающиеся математических моделей нечетких систем управления, методов синтеза нечетких регуляторов, программного обеспечения, используются в учебных дисциплинах «Искусственный интеллект в задачах управления» для студентов специальности 2101 ГОУ ВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на:

- международной н.-техн. конференции "Электромеханические преобразователи энергии", Томск, 2001

- 8-ой международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 2002

- научной конференции "Нелинейная динамика и силовая синергетика", Комсомольск-на-Амуре, 2003

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ. Из них 1 патент, 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, 5 статей, 7 публикаций тезисов докладов.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 123 страницах машинописного текста, иллюстрированных 66 рисунками и 4 таблицами, списка использованных источников из 97 наименования и приложений, в которых представлены два акта о внедрении результатов диссертации и описание структуры разработанного программного обеспечения.

Выводы по четвертой главе:

1. Выполнена программно-аппаратная реализация нечеткого регулятора, обеспечивающая его эффективное функционирование, создано программное обеспечение, позволяющее использовать для нечеткого управления среду инженерных вычислений Ма^аЬ.

2. Полученные экспериментальные характеристики процесса пиролиза подтверждают адекватность моделирования и управляющих алгоритмов.

3. Приведено технико-экономическое обоснование на производство мобильной углевыжигательной установки, с учетом затрат на разработку и создание математической модели установки и методик ее проектирования, отражающих эффективность предложенных методов создания пиролизных установок мобильного типа с использованием нечетких принципов управления.

112

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ систем управления промышленными установками, получение выходного продукта которых базируется на использовании тепловых и энергетических процессов, выявил наличие проблемы улучшения технических характеристик таких установок за счет повышения их надежности и эффективности управления. Данная проблема имеет большое значение, поскольку связана с повышением производительности установок и улучшением качества выходного продукта. При этом к основным факторам, ограничивающим получение в мобильных углевыжигательных установках высоких технических показателей, следует отнести:

- неполноту их математического описания как объекта управления, обусловленную линеаризацией и аппроксимацией характеристик его элементов;

- наличие сложных взаимосвязей между параметрами установки;

- отсутствие для данного класса установок математического описания с точки зрения управляемости процессом;

- не стационарность параметров объекта управления;

- возможность описания ряда параметров объекта управления только качественными характеристиками.

Использование традиционных методов при построении систем управления такими установками не обеспечивает достижения мобильными угле-выжигательными установками их предельно возможных показателей.

Одним из возможных путей совершенствования качественных характеристик теплотехнических установок связан с использованием аппарата мягких вычислений. Однако отсутствие в технической литературе достаточного количества работ, обобщающих теоретические и практические сведения по объектам такого класса, получение выходного продукта которых базируется на сочетании тепловых и энергетических процессов, в том числе с применением аппарата мягких вычислений, сдерживает их развитие.

Поэтому в работе была сформулирована и решена научная проблема разработки и реализации новых способов управления и принципов построения систем управления для мобильных углевыжигательных установок с исследованием их динамических и статических характеристик.

В ходе рассмотрения данной проблемы были решены вопросы структурного и параметрического синтеза нечетких систем управления теплотехническими установками и созданы методики проектирования таких систем управления.

Разработаны функционально необходимые нечеткие регуляторы, обеспечивающие реализацию различных принципов нечеткого управления, повышение точности регулирования, расширение функциональных возможностей систем управления, повышение энергоэффективности теплотехнических и энергетических установок;

Разработаны метод синтеза нечеткого логического регулятора по прямым показателям качества системы регулирования теплотехническими установками и методика оптимизации распределения функций принадлежности для блоков фаззификации и дефаззификации нечеткого логического регулятора, позволяющие осуществлять безэкспертный синтез НЛР.

Разработаны методики и программно-аналитическое обеспечение проектирования и исследования нечетких систем управления мобильными угле-выжигательными установками.

Рассмотрены теоретические основы построения нечетких взаимосвязанных систем управления, при этом доказана возможность использования нечеткого принципа управления как по алгоритму Мамдани, так и алгоритму Сугено, для построения интеллектуального корректирующего устройства взаимосвязанных систем регулирования.

Рассмотрены принципы проектирования систем управления параметрами теплотехнических установок на базе аппарата теории нечетких множеств, обеспечивая анализ и синтез систем управления по условиям воспроизведения требуемых динамических характеристик.

Подтверждена работоспособность и эффективность предложенного метода оптимизации блоков фаззификации и дефаззификации НЛР.

Выявлено, что нечеткий регулятор, синтезированный по предложенному методу, обладает робастными и адаптивными свойствами, что позволяет оптимизировать переходные процессы при изменении параметров объекта регулирования или окружающей среды.

Разработаны и запатентованы технические решения по пиролизным теплотехническим установкам мобильного типа, и способам управления ими, обеспечивающие реализацию разработанных принципов построения нечетких систем управления.

Полученные результаты могут быть адаптированы и на системы управления другими технологическими объектами, которым присущи аналогичные требования и ограничения.

1. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи: Пер. с англ. М.: Мир, 1983. -512 е., ил.

2. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. -5-е изд., перераб. И доп. М.: Атомиздат, 1979. 240 с.

3. Луков A.B. Тепломассообмен: Справочник. М.: Энергия, 1971. 150 с.

4. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 278 с. ил.

5. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. 2-е изд. - М.: Энергия, 1977. 207 с.

6. Проектирование и эксплуатация огнетехнических установок: Учебное пособие. М.: Энергоатомиздат,1988. - 256 е.: ил.

7. Шах Р., Лондон А. Тепловые граничные условия и некоторые решения для ламинарной вынужденной конвекции в каналах. Пер. с англ. Труды Амер. Об-ва инж.-мех., сер. С. Теплопередача, 1974, № 2, с. 45.

8. Шлихтинг Г., Теория пограничного слоя. Пер с нем. М.: Наука, 1974. 189 с.

9. Заде Л.А.Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений.М.:Мир, 1976.

10. Миркин Б.Г. Проблема группового выбора. М.: Наука, 1974. - 256 с.

11. Тейз А., Грибомон П., Луи Ж. и др. Логический подход к искусственному интеллекту: от классической логики к логическому программированию.- М.:Мир, 1990.- 432 с.

12. Красовский A.A. Некоторые актуальные проблемы науки управления // Изв. РАН, Теория и системы управления. 1996. Т.6. С.8-16

13. Mamdani Е. Н. Advances in the Linguistic Synthesis of Fuzzy Controller // Int. J. Man-Machine Studies. -1976.-Vol. 8.-P.669-678.

14. Поспелов Д. А. Логико-лингвистические методы в системах управления. -М.: Энергоатомиздат, 1981.-231 с.

15. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта/ А.Н. Аверкин, И.З. Батыршин, А.Ф. Блишун, В.Б. Силов, В.Б. Тарасов /Под ред. Д.А. Поспелова. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. -312с.

16. Кудинов Ю.И. Нечеткие системы управления. // Техническая кибернетика. 1990. - № 5. - С. 196-206.

17. Алиев Р. А., Церковный А.Э., Мамедова Г. А. Управление производством при нечеткой исходной информации. М.: Энергоатомиздат, 1991.-240 с.

18. Архангельский В. И., Богаенко И. Н., Грабовский Г. Г., Рюмшин Н. А. Системы фуцци-управления. — Киев: Техника, 1997. — 207 с.

19. Захаров В.Н., Ульянов С.В. Нечеткие модели интеллектуальных промышленных регуляторов и систем управления. 1. Научно-организационные, технико-экономические и прикладные аспекты.- Известия АН РАН. Сер. Техн. кибернетика, N 5, 1992, с. 171-196.

20. Захаров В.Н., Ульянов С.В. Нечеткие модели интеллектуальных промышленных регуляторов и систем управления. 2. Эволюция и принципы построения.-Известия АН РАН. Сер. Техн. кибернетика, N 4, 1993, с. 189-205.

21. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений. Вербальный анализ решений. М.: Наука. Физматлит, 1996. - 208 с.

22. Мелихов А.Н., Берштейн Л.С., Коровин С.Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. М.: Наука, 1990. - 272 с.

23. Zadeh L The role of fuzzy logic in the management of uncertainty in expert systems // Fuzzy Sets a. Systems. -1983. Vol. 11, N 3. - P. 199-227.

24. Braee M., Rutherford D.A. Theoretical and Linguistic Aspect of the Fuzzy Logic Controller // Automation, Perg. Press. 1979. - Vol. 12. - P.553-557.

25. Блишун А.Ф., Знатнов С.Ю. Обоснование операций теории нечетких множеств. В кн.: Нетрадиционные модели и системы с нечеткими знаниями. - М.: Энергоатомиздат, 1991, с. 21-33.

26. Zadeh L. A. Fuzzy logic = computing with words. IEEE Trans, on Fuzzy Systems, v. 4, 2, 1996, 103 - 111.

27. Procyk T.J., Mamdani E. H. A Linguistic Self-Organizing Process Controller // Automática.-1979.-Vol. 15.-P. 15-30

28. Nguyen D. Neural Networks for Self-Learning Control Systems // IEEE Control Systems. — 1990. — Vol. 10. — P. 18—23.

29. Scharf H., Mandic N., Mamdani E.H. A self-organizing algorithm for the control of a robot arm // Int. J. Robotics and Automation. 1986. - Vol.1, №1.- P. 33-41.

30. Соколов А.Ю. Методология алгебраического проектирования интеллектуальных систем управления// 1нформацшно-керуюч1 системи на зал1зничному транспорт. 2000. - №6. - С. 28-31.

31. Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. 616 с.

32. Искусственный интеллект.- В 3-х кн. Кн.2. Модели и методы: справочник/Под ред. Д.А. Поспелова.-М.:Радио и связь, 1990.- 304 с.

33. Искусственный интеллект.- В 3-х кн. Кн.З. Программные и аппаратные средства: справочник/Под ред. В.Н. Захарова, В.Ф. Хорошевского.-М.:Радио и связь, 1990.- 368 с.

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

35. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. М., Машиностроение, 1978. 736 с.

36. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. М. —Л., Энергия, ч. 1, 1965. 395 е.; ч. 2, 1966. 372 с.

37. Калман Р., Фалб П., Арбиб М. Очерки по математической теории систем. М., Мир, 1971. 400 с.

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

39. Сазыкин В.Г. Расширение и классификация используемых в задачах электроснабжения нечетких чисел // Электричество. № 6. - 1996. — с. 34 — 38.

40. Ежова И.В., Поспелов Д.А. Принятие решений при нечетких основаниях. Универсальная шкала. // Техническая кибернетика. № 6. — 1977.-с. 3-11.

41. Ежова И.В., Поспелов Д.А. Принятие решений при нечетких основаниях. Схемы вывода. // Техническая кибернетика. № 2. - 1978.-е. 5 -11.

42. Орлов А.И. Задачи оптимизации и нечеткие переменные.- М.: Знание, 1980.- 64 с.

43. Потемкин В. Вычисления в среде MATLAB. Диалог-МИФИ. 2004.

44. Черных И. Simulink: среда создания инженерных приложений. Диалог-МИФИ. 2003.

45. Поршнев С. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB. Горячая Линия Телеком. 2003.

46. Леоненков А. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH. БХВ-Петербург. 2003.

47. Потемкин В. MATLAB 6: Среда проектирования инженерных приложений. Диалог-МИФИ. 2003.

48. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный курс СПб: Питер, 2000. 432 с.

49. Дьяконов В. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основы применения. Полное руководство пользователя. Солон-Пресс. 2002.

50. Кондратов В., Королев С. Matlab как система программирования научно-технических расчетов. Мир. 2002.

51. Дюбуа Д., Прад А. Теория возможностей. Приложения к представлению знаний в информатике.- М: Радио и связь. 1990. 288 с.

52. Искусственный интеллект.- В 3-х кн. Кн.1. Системы общения и экспертные системы: справочник/Под ред. Э.В. Попова.-М.:Радио и связь, 1990.- 464 с.

53. Ивашко В.Г., Кузнецов С.О. Оценки правдоподобия в продукционных экспертных системах//Экспертные системы: состояние и перспективы.- М.: Наука, 1989, с. 92-103.

54. Поляк Б., Щербаков П. Робастная устойчивость и управление. Наука. 2002.

55. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления: Перевод с английского. Лаборатория базовых знаний. 2002.

56. Семененко М. Введение в математическое моделирование. Солон-Р. 2002.

57. Данилов А. Компьютерный практикум по курсу "Теория управления". Simulink-моделирование в среде Matlab. МГУИЭ. 2002.

58. Кандрашина Е.Ю., Литвинцева Л.В., Поспелов Д.А. Представление знаний о времени и пространстве в интеллектуальных системах/Под редакцией Д.А. Поспелова. Москва, Наука. - 1989. - 328 с.

59. Ларичев О.И., Мечитов А.И., Мошкович Е.М., Фуремс Е. М. Выявление экспертных знаний.- М.:Наука, 1989.- 128 с.

60. Литвак Б.Г. Экспертная информация. Методы получения и анализа.-М.: Радио и связь, 1982.- 184 с.

61. Миркин Б.Г. Проблема группового выбора. М.: Наука, 1974. - 256 с.

62. Орловский С. А. Проблемы принятия решений при нечеткой информации.- М.:Наука, 1981.- 206 с.

63. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам.- М: Мир, 1989.388 с.

64. Надежность и эффективность в технике: Справочник. В 10 т./Ред. совет: Авдуевский B.C. (пред.) и др. М. Машиностроение, 1989, Т. 7. Качество и надежность в производстве/ Под ред. Апполонова И.В. - 280 е.: ил.

65. Пивкин В.Я., Бакулин Е.П., Кореньков Д.И. Нечеткие множества в системах управления // http://idisys.iae.nsk.su:8102/fuzzy book.

66. Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник. Питер. 2001.

67. Дьяконов В., Круглое В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник. Питер. 2001.

68. Дьяконов В. MATLAB 6: Учебный курс. Питер. 2001.

69. Круглов В., Дли М., Голунов Р. Нечеткая логика и искусственные нейронные сети. Физматлит. 2001.

70. Мэтьюз Д. и Финк К. Численные методы. Использование MATLAB. Вильяме. 2001.

71. AVR микроконтроллеры: очередной этап на пути развития // http://www.atmel.ru/Articles/Articles.htm

72. Мартынов Н. Введение в MATLAB 6. Кудиц-образ. 2002.

73. Гультяев A. MATLAB 5.3. Имитационное моделирование в среде Windows. Корона принт. 2001.

74. Глушаков С.В., Жакин И.А., Хачиров Т.С. Математическое моделирование. Mathcad 2000. Matlab 5.3. ACT. 2001.

75. Андриевский Б., Фрадков А. Элементы математического моделирования в программных средах MATLAB 5 и Scilab. Наука. 2001.

76. Дьяконов В., Абраменкова И. MATLAB. Обработка сигналов и изображений. Специальный справочник. Питер. 2002.

77. Чен К., Джиблин П., Ирвинг A. MATLAB в математических исследованиях. Мир. 2001.

78. Программатор ПЗУ // http://bvn 123 .boom.ru/News.html

79. AVR // http://electroclub.fatal.ru/RusAVR/Doc/Articles/Acquaintance/Acquaintance.htm

80. Atmel's AVR Microcontroller // http://www.atmel.com

81. ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

82. Владыко А.Г., Суздорф В.И., Соловьев В.А., Черный С.П. Нечеткое управление системами автоматизированного электропривода // Сб. материалов международной н.-техн. Конференции "Электромеханические преобразователи энергии".- Томск, 2001

83. Бакаев В.В Соловьев В.А., Черный С.П. Система управления установкой пиролиза древесины с элементами искусственного интеллекта // Журнал 1(3) "Информатика и системы управления". Благовещенск 2002

84. V.V. Bakaev, S.P. Cherny Methodology of the control systems construction of nonstationary processes technology by the example of wood pyrolysis proceses

85. Proceedings of the 8-th International Scienific and Practical Conference of Students, Post-graduates and Young Sientists MODERN TECHNIQUE AND TECHNOLOGIES MTT 2002 April 8 April 12, 2002, TOMSK, RUSSIA

86. Соловьев В.А., Черный С.П. Нелинейная коррекция динамических процессов углежжения // Материалы научной конференции "Нелинейная динамика и силовая синергетика" /Ред.кол. Ю.Г. Кабалдин и др. -Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО КнАГТУ, 2003

87. Иванкова Е.П., Косицын В.Г., Соловьев В. А., Черный С.П. Оптимизация распределения функций принадлежности при синтезе нечеткого регулятора для систем управления тепловыми процессами // Журнал 1(5) "Информатика и системы управления". Благовещенск, 2003

88. Бакаев В.В., Рубцов Ю.В., Соловьев В.А., Черный С.П. Повышение эффективности процесса пиролиза в мобильных углевыжигательныхустановках // Актуальные проблемы лесного комплекса. Сборник научных трудов. Брянск, 2002.

89. Пат. 2228348 РФ, Углевыжигательная печь. Черный С.П., Рубцов Ю.В., Соловьев В.А. // Изобретения. Полезные модели. 2004, -№ 13 (III ч.).