автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Разработка сетевых моделей и инструментальных средств для исследования систем оперативного управления ГПС

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОРМАТИКИ И АВТОМАТИЗАЦИИ

На правах рукописи

Олег Юрьевич ГУСИХИН

РАЗРАБОТКА СЕТЕВЫХ МОДЕЛЕЙ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ

ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ГПС

Специальность 05.13.16 — применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ - 1982

Работа выполнена в Санкт-Петербургском институте информатики и автоматизации РАН

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор А. А. ЛЕС-

кин

Официальные оппоненты: доктор технических наук, старший научный сотрудник В. В. ИВАНИЩЕВ, кандидат технических наук, доцент В. С. ЗА-БОРОВСКИИ >

Ведущая организация: Международный научно-исследовательский институт проблем управления

Защита диссертации состоится » . . . ..... 1992 года

в часов на заседании специализированного совета Д.003.62.01

при Санкт-Петербургском институте информатики и автоматизации РАН по адресу: 199178, Санкт-Петербург, 14 линия, д. 39

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке специализированного совета Д.003.62.01

Автореферат разослан « //?» . . 2, 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук

В. Е. МАРЛЕЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш.

Ода™ нз основных достижений в развития автоматизации промышленного производства ira современном этапе является создание гибких производстветпж систем (ПЮ), внедрение которых позволяет бистро реагировать на изменения требований к производимой продукции, повышать качество и объемы производства при значительном сокрацении его затрат.

Эффективность фушсционирования ГПС во многом определяется качеством их систем оперативного управления (СОУ). При этом такие свойства ГПС как гибкость, высокая динамичность, многономенклатур-ность обусловливают появление целого ряда проблем перед разработчиками СОУ. Несмотря на значительное число работ по данной тематике, общая теория и методология построения и исследования СОУ ГПС в настоящее время значительно отстают от требований практики.

Опыт создания ГПС показал, что разработка унифицированной СОУ ГПО наталкивается на целый ряд принципиальных трудностей, поскольку каждое производство обладает набором специфических признаков, в результате чего в каждом конкретном случае возникают особые трзбо-заяия к СОУ. В то же время можно виде,гать основные функций и задает СОУ ГПС, являющиеся общими для большнства производственных систем. Специфика производства отразаетск главным образом на алгоритмах решения задач оперативного управления ГПС. В этих условиях актуальны!.! становится вопрос разработки магматических моделей и методов, а также развитых инструментальных средств для аБтскатиза-дии исследования (анализа и синтеза) математического обеспечения ЗОУ ГПС. При этом в качестве одного из наиболее перспективных зредств для исследования СОУ ГПС выделяются сети Петри, обладающие <ак мощным формально-логическим аппаратом анализа структурных и динамических свойств ГПС, так и возможностью графического представления модели объекта управления (ОУ), адекватно инторпретируе-лого понятиями предметной области.

Целью диссертационной работы является разработка комплекса троблемно-ориентирозанзшх моделей, методов и программных инструментальных средств, основанных на использовании аппарата сетей 1етри, для автоматизации исследований математического и программного обеспечения СОУ ГПС.

Достижение указанной цели требует постановки и решения следующих основных задач:

- построения концептуальной модели объекта исследования;

- разработки модели ОУ на основе сетей Петри;

- разработки методов решения типових. задач оперативного управления на осково сетевого представления ОУ;

- разработки и реализации программных инструментальных средств для прототипирования и исследования СОУ ГПС.

Методы исследования. Основные результаты работы получены с использованием аппаратов теории управления, теории исследования операций, сетей Петри и методов логического программирования.

Научная новизна работы.

1. Предложена сетевая модель ОУ ГПС, основанная на декомпозиции описания производственного процесса на модели технологического комплекса и технологических процессов обработки изделий.

2. Впервые, в рамках формализма сетей Петри, для решения задач объемного планирования производственных систем дискретного типа разработан метод комбинаторной оптимизации, основанный: на анализе t-инвариантов сети.

3. Разработана оригинальная модель оперативно-календарного планирования, в основе которой лежит эвристический поиск на дереве достижимости временных сетей Петри, управляемый правилами приоритета.

Практические результаты работы.

1. Разработанные в рамках формализма сетей Петра модели, постановки задач, алгоритмы и методы являются эффекгагвшм и гибким средством формализации и решения задач управления, плакирования а проектирования дискретных производств.

2. Средства™ стандартного Пролога получены исполнимые спецификации разработанных моделей решения типовых задач оперативного управления ГПС, которые могут быть реализованы с помощью большинства версий языка для различных типов ЭВМ.

3. На ПЭВМ IBM PC/AT на базе языка Turbo-Prolog 2.0 реализованы инструментальные средства, предназначенные для автоматизации исследований систем оперативного управления ГПС, которые также могут Лить и^пользоваш при создании систем оперативно-календарногс

лавирования дискретных производств и систем проектирования техно-огических комплексов.

4. С использованием разработанных инструментальных средств эализована система поддеркки принятия решений в оперативно-кален-арном планировали сборочио-сварочпых участков судокорпусного РОЕЗВОДСТВа верфи.

Внедрение результатов диссертанионной работы.

Исследования, вшолнэчнне в диссертационной работе, является йстьзо тематика научно-исследовательских госбюджетных и хоздого-зрннх работ, проводимых в лаборатории интегрированных систем ав-;матизацйя Ленинградского института информатики и автоматизации I СССР («14).

Разработанные в диссертационной работе модели оперативно-ха-зндарного планировано используются в рамках спстеш организацк-зной подготовки судокорпусного производства на судостроительных, эводах г. Санкт-Петербурга "Северная верфь" и ПО "Балтийский за-зд". Внедрение результатов работы существенно сокращает сроки эдготоеки производства, снижает трудоемкость и повышает качество лшлмзешх ренюнгД, «то обусловливает погашение эффектнвюстя :<жзводства в целом.

Сетевые модели и программные средства реионгя задач юзнач*-м деталеосеращй и оперативно-календарного плакирования были ио-эльзованы при разработке исследовательского варианта систеш подержи принятия решений при перещхх'Гклфовании промышленных зедприятий по договору на НИР мезду ЛЙИАН ЛФ ЩПШК. Ожидаемый шально-экономический эффект от использовать га данной систем, появляющийся в повкяеник эффективности и снижении трудоемкости '.следований при выработке рекомендаций по перепрофшягроваплв провиденных предприятий Северо-Западного региона, частично достигался за счет применения указанных результатов диссертационной рз-)ти.

Модели и метода, разработанные в диссертационной работе, ис-зльзуются в учебном процессе на кафздр-е технологии1 приборострое-1Я ЖТМО в рамках курсов "Оптимизация в ГШ1", "САПР ТП", "Проок-фовзгае ГПС" и "Специальные- главк математики".

Акты, подтверждающие внедрение основных результатов работы, шведе ни в прилокешш.

Ь

Апробация работа.

Основные результаты диссертационной работы докладывались i обсувдзлись на следущих конференциях., симпозиумах и семинарах:

- VI Меадународной конференции по ГПС, Пула, Югославия: 1989 г.;

- Международной научно-технической конференции "Интеграцш систем целевой подготовки специалистов и автоматизированных систег различного назначения", Алушта, 1990 г.;

- V Ленинградском симпозиуме по теория адаптивных систег "Адаптивные и экспертные системы в управлении", Ленинград 1991 г.;

- V Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов "Проблем управления 91", М.Маяк Крымской обл., 1991 г.;

- Всесоюзной научно-практической конференции "Гибридные ин теллектуальше системы", Терскол, 1991 г.;

- Всесоюзной научно-технической конференции "Интеллектуальны системы в машиностроении", Самара, 1991 г.;

- Fourth World Conference on Robotic Research, Pittsburg USA, 1991;

- IX Всесоюзной школе "Программное обеспечение математическо го моделирования, управления и искусственного интеллекта", Адлер 1991 г.

Публикации по теме диссертации.

Результаты диссертационной работы опубликованы в 9 печатни работах.

Структура к объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав уаклгления, списка литературы, включающего 106 наименований, приложений. Содержание работы излсл:ено на 153 страницах маспшопис него текста, иллюстрировано 35 рисунками и 4 таблицами.

КРА'ГКОК СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работа сформудароваш ее цель и задачи.

Глава I- В первой главе рассмотрены основные припЦиш оргаш зашш процесса оперативного управления в i'JiG, определяющие ег< структуру как совокупность взаимосвязанных задач оперативно-кален

дарного планирования, лиспетчирования и корректировки модели ОУ.

Выделены специфические свойства ГНС, обусловливающие особен-ости решения задач оперативного управления и, в первую очередь, адач оперативного планирования.

Приводится краткий обзор существующих моделей опер^тивно-ка-ендзрного планирования ГШ. Предлагается подход, оснований на екомпозиции задачи оперативно-календарного планирования на задачу азначения деталеоперацвй на элементы технологического комплекса ТК) и задачу определения расписания, реа.тазукщего полученное нал-ачение. Решение первой задачи гарантирует получение техкологичес-а допустимого расписания, позволяет определить оценки и ограничена наилучшего решения, а такие сократить общее пространство эиска допустимых реиений. Вторая задача заключается в определении зсписания, реализующего полученное тть\епие и удовлетворяющего зожеству ограничений на виходнне расчетам характеристика (максп-зльное время простоя, максимальная длина очереди и т.п.). Показа-V что, учитывая случайный характер изменений характеристик ОУ, зязанных со сбоями и отказами элементов ТК, целесообразно искать зшение данной задачи путем определения только части расписания на зкоторый горизонт планирования с последующим покрытием ■всего пе-юда исходя из принципа скользящего планирования. В случае изме-;ния характеристик ОУ, система инициирует корректировку его моде-I, определение нового назначения деталеопераций и расписания на ¡бранный горизонт планирования.

Предложена концептуальная модель объекта оперативного управ-¡ния ГПС, которая дает формальное описание процесса выполнения, юизводственного задания на многестве элементов ТК ГПС.

Производственное задание включает номенклатуру изделий, их )Личество и технологические процессы обработки. Ограничение еле-)вания, определяющее допустимые альтернативные варианты последо-¡тельностей обработки каждого изделия, представляет собой отноше— !в частичного порядка, заданное на множестве технологических ;ераций.

Технологические возмохности ТК ГПС характеризую; ся множества новных элеметов (03), предназначенных для выполнения заданных хнологических операций. Каждый 03 получает задания с входного копителя и передзет результаты обработки на выходной накопитель.

Транспортная система ТК ГГО характеризуется множеством транспортных. операций, какдая из которых осуществляет перемещение заготовок и деталей ыезду определенной парой накопителей в следующих направлениях: с накопителей склада заготовок на входные накопители 03; с выходных накопителей 03 на входные накопители ОЭ; с выходных накопителей 03 на накопители склада готовых деталей.

Основным понятием производственного процесса является детале-ояеращгя, характеризующаяся наименованием типа задания, взятого из номенклатуры изделий, типом операции, назначением ее на конкретный элемент ТК и длительностью. Последовательность деталеопераций при изготовлении единицы изделия называется технологическим маршрутом.

Введены основные понятия теории сетей Петри, рассмотрены базовые классы сетей Петри, дан анализ возможностей и ограничений их использования в исследовании СОУ ГПС. Отмечена целесообразность выделения специального класса сетей Петри для формализации 0У ГПС, связанного с введением, с одной стороны, расширений для адекватного представления модели производственного процесса и понижением размерности сетевого описания 0¥, а с другой - ограничений на топологию сети, определяющих условия применения методов исследования, основанных на использовании дерева достижимости и матричного уравнения состояний.

Сформулирована задача построения формальных моделей и инструментальных средств для исследования математического обеспечения СОУ ГПС на базе представления ОУ средствами проблемно-ориентированных сетей Петри.

Глава 2. Вторая глава посвящена вопросам разработки сетевш моделей и методов решения задач оперативного управления ГПС.

Формализация описания производственного процесса Я как &J ГПС с помощью сетей Петри основана на введении операции композита сетевой модели ТК И,[К и технологических процессов обработки изделий, входящих в описание модели производственного задания Мдз. Модель ТК представляется автоматной сетью Петри (рис.1, а):

гд'; Т 'Р U Тс ~ конечное множество переходов сети, в которо( :июм(;нти подмножества 2Л соответствуют ОЭ, а элементы Т1 • транспортным они рациям ;

в

б) Г1 , Г1

1 <3 Р

а\о-——»и- 5 и'э

с1 ,2 с:'

О 1

ф-——-о—*о а'-

<

г* 'б

. г

м »■1

_ 7£

г17

У

3

4

Рис.1. Пример формализации производственного процесса средствами сетей Петри

)) модель ТК ГПС; б) модель технологических процессов; ¡) модель производственного процесса

Р - конечное кнокесгво позиций, соответствующее множеству накопителей ТК;

- отношение инцвденций сети Из; отображение 7: Р -»- И определяет емкость накопителей. Сеть Тр, описывающая технологические процессы (рис.1, б), содержит набор компонент связности, кавдая из которых соответствует описанию технологического процесса для конкретного изделия. Технологический процесс обработки 1-го изделия представляется ацикличной автоматной сетью'Петри:

5прг=(Сг,П1,Ргег,Розгг),

где С1 - конечное множество переходов сети Тр1, соответствующее множеству обрабатывающих операций;

5г - конечное множество позиций, соответствующее множеству состояний изделия I;

Рге1сРг«Сг, Роэ{г=Сг*01 - отношения шщиденций сети Тр1. Для построения модели производственного процесса вводятся отношения совместимости моделей ТК и технологических процессов производственного задания - А°е 1°><С и А4сГ4«1>, а также отоОракение В : А -*■ Ш, определящее длительности деталеоперацкй, где А = Л° и АК

Операция композиции моделей Из и Тр определяется следущю* образом:

- каждая позиция сети На заменяется множеством позиций, связанных с возможными состояниями изделий;

- переход сети Яз, отображающий ОЭ, заменяется множеством переходов, соответствующих допустимым на данном элементе деталеопе-рациям в соответствии с отношением А0;

- переход, связанный с транспортной операцией, заменяете! множеством переходов в соответствии с отношением Л4.

Показано, что получаемая в результате операции композиции ординарная сеть Потри (рис.1, в), описывающая структуру производственного процесса на уровне доталеопераций, является ограниченно! и не содержит ориентированны;: циклов.

Состояние модели производс;гглгтого процесса 3 определяете, набором:

- 'й, к, л>,

К1

- M: P'D -*■ Si - маркировка позиций;

-К: Т —> {idle,active} - состояние переходов;

- Q: Г -» С определяет операцию, выполняемую активным переходом;

- R: Т -*■ ¡N определяет время, оставшееся до срабатывания активных переходов.

Определены правила запуска и срабатывания переходов сетевой модели производственного процесса.

В терминах сетей Петри задача назначения деталеоперакий сформулирована как задача определения количества срабатываний переходов, необходимого для перевода модели из начального состояния в целевое, при этом состояния определяются только маркировкой позиций. Используя матричное уравнение состояния сети Петри, эта задача в общем случае монет быть представлена как задача целочисленного линейного программирования следующего вида:

min F'X1 ¡У«ХТ = ¿f-Jf_

& О

где К - вектор срабатываний переходов;

F - некоторый вектор стоимостей срабатывания переходов;

W - матрица инциденций сети Петри;

М0.МЬ - начальная и целевая маркировка сети.

Для решения этой задачи разработан метод комбинаторной оптимизации, заключающийся в итеративном изменении назначения деталеопераций (Х'=Х4У), улучшающего на кавдой итерации целевую функцию на основе поиска вектора У (являющегося t-инвариантом сети), такого что:

' = О

F*Y7 < О

у f г

у( i 0 для I такого, что х = О.

Дается определение множества генераторов t-инвариантов и начального опорного решения. Для этого каждому изделию сопоставляется дополнительный переход, входной и выходной позицией которого

являются соответствующий исток и сток сетевой модели производственного процесса. Множество генераторов ^инвариантов определяется как множество минимальных г-иявариантов, включающих дополнительный переход с отрицательным знаком. Физический сшсл введенного множества заключается в том, что оно определяет множества допустимых технологических маршрутов обработки изделий с учетом альтернативности технологам и взаимозаменяемости оборудования. Показано, ч-то любой г-1швар!аят сети моает быть представлен лилейной комбинацией введенных генераторов ^инвариантов. Опираясь на данное представление, начальному решению задачи сопоставляется вектор срабатываний, элементы которого, соответствуюцие дополнительным переходам, равны количеству единиц изделия, определяемому производственным заданием, а остальные равны 0.

Задача оперативно-календарного планирования сформулирована как задача поиска пути на дереве достижимости временной сети Петри, проходящему через Еершны, допустимые с точки зрения множества заданных ограничений на возможные состояния модели ОУ и выходные расчетные характеристики расписания. При этом каждая вершина характеризуется состоянием модели. ОУ и множеством значений интегральных параметров пути от начальной до текущей вершины. В общей случае., в качестве условий, определяющая целевую вершину, мокеа бить задан горизонт планирования.

Основу процедуры поиска составляет дсиск в глубину, которы! рассматривается как механизм организации многовариантного имитационного моделирования с возвратом. Такой подход позволяет использовать теоретические результаты и практический опыт решения зада1: поиска аффективных расписаний с помощи развитого аппарата имитационного моделирования, эффективным образом организовать интерфейс с пользователем для контроля процесса генерации расписания и не требует дополнительного хранения вершин, не лежащгх на рассматриваемом пути.

Банное преимущество предлагаемого подхода заключается в том, что с целью повышения эффективности процедуры поиска для управления процессом генерации расписания могут использоваться различные эвристические знания предметной области. В качестве примера в работе используются знания предметной области, представленные в форма правил приоритета и правил исключения неперспективных направлений.

Для построения модели диспетчирования введено правило преобразования исходной сетевой модели Мт, позволяющее интерпретировать переходы отдельными событиями. ■ Определены механизмы разрешения и срабатывания переходов сети в соответствии с интерпретируемыми ими типами событий. Процесс диспетчирования заключается в имитационном моделировании поведения управляющей сети Петри в реальном масштабе времени.

Выделены и систематизированы наиболее характерные классы сбойных ситуаций в ГПС. Для кавдого класса определены правила корректировки сетевой модели производственного процесса.

Глава 3. В третьей главе рассмотрены вопросы разработки программных инструментальных средств (ИС) для исследования СОУ ГПС.

Для эффективного решения задач автоматизации исследований СОУ ГПС ИС должны обеспечивать:

- поддеркку формирования/модификации модели ОУ;

- поддеркку формировашя/модифккацш! алгоритмов решения задач назначения и планирования¿ визуализацию и интерактивный контроль процессов их решения;

- формирование спецификации и прототипировашю программного обеспечения СОУ ГПС;

- интерфейс с имитационной моделью ОУ;

- визуализацию значений основных параметров функционирования ОУ в,ходе имитационного эксперимента;

- сбор статистической информации и отображение результатов эксперимента.

В качестве средств спецификации программного обеспечения СОУ ГПС использован язык Пролог, который, благодаря декларативной семантике и недетерминизму, предоставляет возможность эффективного и гибкого описания представленных в главе 2 сетевых моделей и процедур решения задач. Разработано представление сетевой модели ОУ, назначения деталеопераций и расписания с помощь» фактов Пролога. Средствами стандартного Пролога получены спецификации процедур решения типовых задач оперативного управления ГПС, которые могут быть реализованы с помощью большинства версий языка для различных типов ЭВМ. Преимущества декларативной семантики и недетерминизма Пролога особенно хорошо видны на примере фрагмента спецификации процедуры поиска на дереве достижимости:

tree_search(i1lirie) :-end_search(Time).

treejsearch (Current JFline): -

priorlty_llst(Candidate_Llst), generate_step (Current JDime ,Candldate_List), check_directlon, i'ind_s t ep_dura t Ion (Durat ion), next_state(Current JElme.Duration), chec&constralnts, NextJfim3=Currentjrime+3)uratlon, tree_search(Kext_Tlme).

generate_step(Time,[candidate(Shop, Operation) ¡Ы)

posslble(Shop,Operation) .assignCPlme, Shop,Operation),

generatejstep(Time,1).

generate_step(TiiEe, [_f L3 ):~generate_step(Tlme,L).

assign (Time.Shop.Operation):-

assign jnade (T lme, Shop, Operation).

asslgndime, Shop, Operation) :-

asslgn_baclcup (Time, Shop .Operation), iail.

next_state(CurrentJTlme,Duration):-

state_ciiange (Current ..Time .Duration).

next_state(Current_Tlme.Duration) :-

state_backup(CurrentJTlme.Duration).Tail.

Конкретная реализация ИС осуществлена на ПЗВМ IBM PC AT с использованием средств языка Turbo-Prolog 2.0. Структура ИС включает следующие основные элементы:

- сетевой редактор модели ОУ;

- проблемно-ориентированную библиотеку программных модулей;

- диалоговые средства управления ИС.

Визуализация решений задачи назначения деталеодаравдй организована на основе гистограмм загрузки оборудования, а.процесса генерации расписания - на основе многомерных диаграмм Ганта (МДГ). Визуализация имитационного эксперимента осуществляется посредством наложения МДГ реального процесса на ЩГ эталонного процесса, в качестве которого выступает расписание.

Глава 4. В четвертой главе представлены примеры практического использования разработанных моделей, методов и инструментальных

средств в решении задач исследования систем оперативного управления, операгивного-календарного планирования и проектирования И1С.

Приведен пример использования разработанных моделей и инструментальных средств в исследовании системы управления робототехни-ческим комплексом (СУ РТК) изготовления печатных плат. Проанализированы этапы и построены процедуры исследования. Результатом исследования явилась разработка СУ РТК изготовления печатных плат, обеспечивающая повышение эффективности производственного процесса по сравнению с существующей СУ РТК, основанной на использовании статических правил приоритета.

Продемонстрированы возможности применения разработанных моделей в решении задач оперативно-календарного планирования дискретных производств, где традиционные модели исследования операций оказываются малоэффективными. В качестве примера рассмотрена система поддержи принятия рекепий в оперативно-календарном планировании сборочно-еварочннх участков судокорпусного производства верфи, основанная на процедуре эвристического поиска в пространстве состояний.

Продемонстрированы возможности применения разработанных подходов в решения задач проектирования технологических комплексов. В качестве примера рассмотрена система поддержи принятия решешШ при перепрофилировании промышленных предприят1!й, при разработке которой использованы метода решения задач назначсчшя деталеопера-ций на основе анализа г-инвариантов сети и поиска на дереве достижимости. Модель решения задачи назначения служит для оценки качественного состава основного технологического оборудования и является основой для определения его количествешюго состава. Модель оперативно-календарного планирования является основой для оценки проектного решения ТК с точки зрения возможности обеспечения задашшх критериев эффективности функционирования производственной системы.

Опит практического использования результатов диссертационной работа при решении задач исследования систем управления, проектирования, оперативно-календарного планировать различных по структуре и динамике производственных систем подтвердил эффективность разработанных моделей, методов и программных средств.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе теоретически обоснован и разработан комплекс проблемно-ориентированных моделей, методов и программных средств для автоматизация исследования математического и программного обеспечения СОУ ГПС. При этой в диссертации получены следующие основные результаты:

1. На основе введенной концептуальной модели ОУ ГПС разработана модель производственного процесса ГПС с использованием аппарата модифицированных сетей Петри. С целью повышения эффективности и гибкости процедур построения к исследования модели предложена ее формализация, основанная ца композиции сетевых описаний ТК ГПС и производственного задания. Показано, что сетевая модель производственного процесса является ограниченной и не содержит ориентированных циклов, что определяет область применения формальных методов ее исследования, основанных на использовании дерева достижимости и матричного уравнения состояний сети Петри.

2. Впервые, в рамках формализма сетей Петри, для решения задач объемного планирования производственных систем дискретного типа предложен метод комбинаторной оптимизации, основанный на анализе ^инвариантов сети.

3. Разработана оригинальная модель оперативно-календарного планирования, основанная на процедуре эвристического г.оиска на дереве достижимости временных раскраденных сетей Петри. Управление поиском осуществляется с помощью правил приоритета, которые в данном случае в отличие от традиционно используемого имитационного моделирования определяют не фиксированную стратегии разрешения конфликтов, а порядок исследования допустимых решений.

4. Предложена модель диспетчировашя ГПС, основанная на имитационном моделировании поведения управляющей сети Петри в резль^ ном масштабе временя. Выделены и систематизированы основные классы сбойных ситуаций, для каждого из которых определены правила корректировки сетевой.модели ОУ.

5. Средствами стандартного Пролога получены исполнимые спецификации разработанных моделей решения задач оперативного управления ПЮ, которые могут быть реализованы с помощь» большинства версий языка для различных типов ЭВМ.

6. На ПЭВМ IBM PC/AT на базе языка Turbo-Prolog 2.0 реализованы инструментальные средства, предназначенные для автоматизации исследований СОУ ГПС, которые также могут быть использованы при создании систем оперативно-календарного планирования дискретных производств и систем проектирования технологических комплексов.

7. Продемонстрированы возможности применения разработанных моделей, методов и инструментальных средств в решении конкретных задач исследования систем оперативного управления ГПС, оперативно-календарного планирования и проектирования производств на примере исследования системы управления робототехническим комплексом изготовления печатных ллаг, построения системы оперативно-календарного планирования сборочю-сварочных участков судокорпусного производства верфи и системы поддерйш принятия решений при перепрофилировании промышленных предприятий.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТШЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Спиридонов А.М., Гусихин О.Ю. Программное макет1!рованяе ситуационной системы управления гибким автоматизированным участком // Проблемы интегральной автоматизации производства / Под ред. В.М. Пономарева. Л.: Наука, 1983.-С. 27-33.

2. Guslkhln O.U., Smlrnov A.Y. FMS Conceptual design based on logical relations // Гезксы докладов VI мекдународной конференции по ГПС. Пула, Югославия, М.: МНШПУ, 1989. - С. 111-112.

3. Guslkhln O.U., Smlrnov A.V. Express-synthesls oi the manuiacturlng system // Гезисы докладов международной конференции "Интеграция систем целевой подготовки специалистов и автоматизированных технических систем различного назначения", Алушта. 15-^0 октября., М., 1990. - С.92.

4. Гусихин О.Ю., Смирнов А.В. Поддержка выбора типов проектно -технологических решений при создании ГПС // Моделирование в задачах проектирования автоматизированных производств / Под ред.

B.М.Пономарева, А.А.Лескипа. - Л.: ЛИМАН, 1990. - С. 36-41.

5. Спиридонов А.М., Гусихин О.Ю. Модель принятия решений в оперативном планировании автоматизированных производств // Тезисы докладов V Ленинградского симпозиума по теории адаптивных систем "Адоптивные и экспертные системы в управлении". - Л., 1991, Ч.2.-

C. 109-110.

6. Гусихин О.Ю., Лвскин A.A., Спиридонов A.M. Интеллектуальная система принятия решений в оперативном планировании гибких производственных систем // Тезисы докладов Всесоюзной каучно-прак-тической конференции "Гибридные интеллектуальные системы", Ростов-на-Дону - Терскол, 199t, ч.1. - С.42-43.

7. Гусихин О.Ю., Смирнов A.B. Дедуктивная система концептуального проектирования производственных систем // Тезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции "Гибридные интеллектуальные системы", Ростов-на-Дону - Терскол, 1991, ч.2. - с.42-43.

8. Смирнов A.B., Гусихин O.D. Интеллектуальная система концептуального проектирования технологических комплексов // Материалы Всесоюзной научно-технической конференции "Интеллектуальные системы в машиностроении", Самара, 1991, ч.1. - С. 72-73.

9. Leskln A.A., teLvedi S.N., Lyons D.W., Guslkhln O.Yu. flexible Modular Structure for Robot Control System // Proceedings ol the Fourth World Conference on Eobotlc Research, September 17-19, Pittsburg, 1991, SME Technical paper MS91-303. - 11 p.