автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Совершенствование методов корректирующего управления

На правах рукописи

ТЮКИН ИГОРЬ ВАДИМОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ

(НА ПРИМЕРЕ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ)

05.13.06 - "Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ярославль - 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет".

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Цыганков Михаил Петрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Староверов Борис Александрович

доктор технических наук, профессор Бытев Донат Олегович

Ведущая организация:

ОАО "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез"

Защита состоится 16 ноября 2004 г. в 10 часов на заседании регионального диссертационного совета КМ 212.308.01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" по адресу: Ярославль, Московский проспект, 88, ауд. Г-219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет".

Отзывы по работе направлять по адресу:

150023, Ярославль, Московский проспект, 88, ЯГТУ.

Автореферат разослан риал (/¡13 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

В.А. Панкратов

ичзз

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Необходимым условием выживаемости предприятий в среде рыночной экономики, завоевания ими конкурентных преимуществ является сближение характеристик и значений показателей объектов действующего производства с их проектными или нормируемыми значениями. Последние должны отвечать современному уровню технологии и управления производством. Это сближение представляет собой процесс адаптации к меняющимся требованиям рынка сырья и продукции, который зачастую осуществляется в условиях непредвиденных технологических нарушений при функционировании химико-технологических систем (ХТС) предприятия.

При изменении технологической ситуации, вызванном нарушениями предписанных условий работы ХТС, требуется решение задач оперативного выявления скрытых причин таких нарушений (технического диагностирования), построения эффективной стратегии устранения выявленных дефектов и узких мест (технического обслуживания), коррекции технологического режима, приводящей к восстановлению предписанных или оптимальных условий функционирования (управления) ХТС. Системное связывание этих задач составляет сущность корректирующего управления.

В существующих системах автоматизации оперативного управления проблема системного связывания задач коррекции либо не решается, либо решается без учета специфики производства непрерывной технологии. В силу этого известные методы и алгоритмы диагностики и коррекции управляемых процессов непрерывной технологии недостаточно гибки и эффективны. В литературе не освещены пути решения проблем корректирующего управления для предприятий нефтехимического комплекса с учетом структурной организации их производства. Это приводит к тому, что потенциал повышения эффективности функционирования производств указанного типа оказывается в существенной мере не реализованным.

Цель работы. Совершенствование методов автоматизированного управления функционированием химико-технологических систем, корректирующего их техническое состояние и технологические режимы в условиях возникновения скрытых источников нарушений.

Для достижения цели решаются следующие задачи исследования: . формализация проблемы и постановка задач корректирующего управления ХТС

непрерывной технологии; . развитие существующих и разработка новых методов и математических моделей функционального диагностирования ХТС с непрерывным характером технологических процессов и технических средств автоматизации; . совершенствование методологии системно связанного решения задач технического обслуживания и управления объектами ХТС (методологии синтеза стратегий корректирующего управления); . применение разработанных принципов для корректирующего управления

объектами нефтехимического производства.

Методы исследований. Для исследования проблемы и решения задач корректирующего управления в работе используются методы системного анализа, функциональной диагностики, математического моделирования, теории идентификации, математического программирования, оптимального управления, статистического анализа.

Научная новизна. Решена проблема построения эффективного корректирующего управления в условиях устранения возникающих скрытых источников технологических нарушений. На защиту выносятся:

• метод синтеза корректирующих программ путем отсеивания неперспективных состояний в совокупности условно оптимальных решений уравнений Беллмана;

• использование постоптимизационного анализа для управления многомерной статической ошибкой стабилизации технологического режима ХТС в условиях ограниченности ресурсов управления;

• структурно-ориентированное диагностирование автоматизированных систем регулирования (АСР) типизацией структурных составляющих динамики дополнительных движений, которые вызваны действием скрытых источников технологических нарушений;

• методы явного решения контрольно-диагностических уравнений на базе использования помехозащищенного дифференцирования измеренных (выходных) переменных;

• метод диагностирования систем контроля и оборудования резервуарных парков с учетом астатизма объектов контроля;

• имитационная модель оценки точности косвенного контроля состава потока сырьевой смеси, поступающей на переработку.

Практическая значимость. На базе разработанных принципов и методологических основ корректирующего управления

• созданы алгоритмы и программное обеспечение подсистем корректирующего управления, предназначенные для использования в составе автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП) на предприятиях химии, нефтехимии и нефтепереработки;

• предложены алгоритмы и программное обеспечение функционального диагностирования типовых одноконтурных и многоконтурных систем автоматического регулирования;

• разработаны алгоритмы и программное обеспечение диагностирования потокового состава нефтей, поступающих на предприятие;

• разработаны алгоритмы и программное обеспечение диагностирования систем контроля и оборудования резервуарных парков.

Результаты работы приняты к использованию в составе подсистемы определения состава сырьевых потоков по их оперативно измеряемым физико-химическим показателям системы оперативного управления на ОАО "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез" и могут быть рекомендованы к применению на предприятиях нефтехимической отрасли.

Результаты исследований используются в учебном процессе.

Апробация работы. Основные результаты и научные положения диссертации обсуждались и докладывались на Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях" (ММТТ-14, Смоленск, 2001; ММТТ-15, Тамбов, 2002; ММТТ-16, Ростов на Дону, 2003; ММТТ-17, Кострома, 2004); на Международной научно-технической конференции "Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов и систем" (Вологда, 2004); на Межвузовской научной конференции "Математика и математическое образование. Теория и практика" (Ярославль, 2002).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка литературных источников из 164 наименований и приложений. Работа изложена на 200 страницах основного текста, содержит 87 рисунков и 17 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность, сформулирована цель, определены научная новизна и практическая ценность данной работы.

В первой главе исследованы проблемы диагностического управления объектами непрерывной технологии.

Проведен анализ средств и методов повышения эксплуатационной надежности управляемых технологических систем. Указано, что управление эксплуатационной надежностью рассматривается как управление технологическими режимами и структурой сложных ХТС в условиях непрогнозируемых изменений и флуктуаций параметров объектов. Отмечено, что эксплуатационная надежность современного нефтехимического производства во многом обеспечивается применяемыми методами технической диагностики.

Выполнен обзор принципов диагностирования технических и технологических систем, среди которых выделены три принципа диагностирования: использования инвариантов, применения моделей объекта диагностирования и использования аналитической избыточности. Отмечено, что учет динамических свойств объекта диагностирования заметно расширяет возможности по обнаружению и локализации дефектов.

Для постановки целей и задач корректирующего управления проанализирована работа ХТС в условиях возникновения скрытых источников нарушений, которые проявляются в отклонении выходных переменных и показателей технологических процессов за пределы установленных допусков.

Для ХТС нефтехимической технологии необходимость принятия своевременных управляющих воздействий обусловлена множественностью вариантов нефтепереработки, возможностью закупки различных вспомогательных материалов, реактивов, часто изменяющимися требованиями рынка к качеству и ассортименту товарной продукции.

Корректирующими действиями на верхнем уровне управления распределением материальных потоков нефтехимического предприятия, устраняющими выявленные диагностикой скрытые источники технологических нарушений, предусматривается изменение режима загрузки оборудования и, в частности, отключение установок, варьирование множества смешиваемых полупродуктов, накопление сырья и товарной продукции в резервуарных парках.

Ряд из этих задач автоматизируется использованием известных компьютерных систем оперативного управления (RPMS, ASSAY, PIMS и др.). Однако в их составе не предусматривается использование диагностических алгоритмов, отражающих специфику контурного автоматического регулирования и технологических режимов установок, астатический характер взаимосвязи между переменными состояния резервуарных парков и установок.

Отмечено, что основной задачей корректирующего управления нефтехимическим производством является двухуровневое воздействие на объект (ХТС) по результатам диагностического анализа. На верхнем уровне на основе анализа нарушений прогнозируемых взаимосвязей между технологическими переменными (диагностирование) выявляется источник этих нарушений и принимаются решения об обслуживании - восстановлении характеристик объектов и элементов ХТС. На нижнем уровне происходит изменение управляющего воздействия, которое направлено на восстановление допустимых значений технологических переменных в условиях зафиксированных отклонений переменных технологического режима за установленные допуски.

В силу необходимости согласованного осуществления этих мер используется понятие и определена проблема корректирующего управления объектами нефтехимической технологии. Корректирующее управление рассматривается как совокупность диагностики, обслуживания и управления объектом, системно связанных единым источником информации. Отмечается целесообразность методологической проработки вопросов оперативного управления установившимися режимами эксплуатации ХТС как автоматизированной системы стабилизации многомерного вектора состояния в условиях ограниченных ресурсов регулирования.

Во второй главе исследуются и разрабатываются методы и системы автоматизированного диагностирования технического состояния объектов непрерывной технологии в условиях возникновения скрытых источников нарушений.

Рассмотрены особенности математического моделирования управляемых технологических систем непрерывной технологии и диагностирования, выполняемого в условиях влияния неточности уравнений и случайных погрешностей контроля измеряемых переменных.

Структурными блоками диагностируемых обьектов являются технологические участки, технологические аппараты, функционально и конструктивно обособленная технологическая аппаратура и аппаратура систем автоматизации.

Нарушением считается выход некоторых из значений контролируемых технологических переменных за пределы норм допустимых отклонений или

изменение соотношений между этими переменными, характерных для нормального хода технологического процесса.

К источникам нарушений относятся:

• искажение предписанного алгоритма управления;

. появление значительной систематической ошибки измерения;

. несоответствие воздействия исполнительного устройства на объект его требуемому значению, сформированному алгоритмом регулирования;

• нарушение воспроизводимости характеристик объекта или его элемента;

. действие неконтролируемого внешнего возмущения.

Источники нарушений моделируются изменением значений параметров или состава системы уравнений динамики, описывающих ее:

где х^ - производная порядкар технологической переменной хг

При наблюдении движения линейных объектов из исходного состояния покоя правомерно и целесообразно применение для расчетов преобразования Лапласа сигналов регулируемых и управляющих переменных, что без учета структурных особенностей задачи дает:

Полагается, что уравнениями (2) описывается совокупность объединенных системными связями динамических звеньев. Символами ^(р), Х,(р) и £ обозначены соответственно передаточные функции каналов системы, изображения измеренных значений технологических переменных и смещения последних относительно их значений Хь,(р), предписанных условиями безотказного функционирования системы. Слагаемое е^^р представляет собой изображение дополнительного по отношению к.х^{/) (оригиналу изображения Хь/р)) движения, возникшего в момент ^ вследствие появления дефекта ¿¡/¿О и представляющего собой ступенчатую функцию ¿¡¡-1 времени / (рис. 1).

V I

Рис. 1. Схема образования дополнительного движения

Форма проекции по координате Х}(0 дополнительного движения системы в целом может быть намного сложнее ступенчатой в силу влияния обратной связи, но это не оказывает влияния на предложенную в работе процедуру диагностирования.

Общая структура многомерной диагностируемой системы стабилизации технологического режима (рис. 2) включает объект регулирования (ОР) с регулирующим и возмущающими каналами с векторами контролируемых (х^) и неконтролируемых возмущений на входах; регулирующий орган (РО) с

каналами передачи управляющего сигнала и возмущения (г«), а также регулирующий контроллер (Per), формирующий векторное воздействие ху на регулирующий орган в зависимости от задания хи измеренного значения вектора выходных координат х„а объекта.

Рис. 2. Общая структура диагностируемого объекта с возможными источниками нарушений

Источниками нарушений являются: дефект канала контроля основной регулируемой величины (¿¿.вых), дефект канала контроля величины контролируемого возмущения, действующего на объект регулирования (^О, дефект канала контроля величины возмущения, действующего на регулирующий орган дефект

регулирующего органа (¿^Д изменение свойств объекта регулирования или действие неконтролируемых возмущений (£,«).

В простейшем варианте одноконтурной системы векторные сигналы заменяются скалярными.

При изменениях параметров, определяющих свойства каналов, существенное различие динамических характеристик последних дает возможность уточнить источник неполадки по характеру изменения невязок контрольных уравнений их сравнением с идентифицированными предварительно переходными функциями каналов. В случае схожих динамических характеристик каналов для диагностирования необходим сопоставительный анализ невязок различных контрольных уравнений.

Для установившихся режимов эксплуатации система контрольно-диагностических уравнений (2) преобразуется к виду:

где к,у - коэффициенты передачи каналов объекта диагностирования; X/ - переменные технологического режима, п - количество контрольно-диагностических уравнений, т - количество переменных технологического режима, используемых для диагностирования.

Простейшие из моделей такого рода - линейные статистические - отражают нормы расходования вводимых в тот или иной блок ХТС потоков для получения выводимых из него продуктов или промежуточных веществ. При агрегировании они могут быть приведены к уравнениям балансов материальных потоков.

В третьей главе предложена методология синтеза оптимальных корректирующих программ для установившихся режимов динамических объектов ХТС. Методология синтеза базируется на процедурах оптимальной координации для различных вариантов описания объектов автоматизированного технологического комплекса.

Использована формализация задачи обслуживания последовательным изъятием отдельных элементов или их групп из множества J номеров источников нарушений в мнотомодельком описании системы. На каждом шаге коррекции изымается не более конечного множества •/,£./элементов /, что обусловлено принятым характером обслуживания дефектного оборудования ХТС. Введение на множестве Ьс сопоставляемых вариантов стратегий обслуживания критерия G эффективности технического обслуживания позволяет отобрать наилучшие по этому критерию стратегии, "исправляющие" объект ХТС.

Задача структурируется введением множества S(k) подмножеств номеров дефектов из J, не устраненных на текущем к-ом шаге коррекции. Различные значения, принимаемые переменной-подмножеством 8к как элементом, принадлежащим Б(к), задают состояние коррекции на к-ом шаге, а выбор очередного номера JteJ устраняемого дефекта - управление коррекцией на этом шаге.

Множество технических состояний ХТС делится на подмножества, которые соответствуют областям допустимых и недопустимых режимов. Целью коррекции полагается достижение разделяющей границы между ними из начального технического состояния.

Известные методы синтеза оптимальных стратегий корректирующего управления являются сложными для реализации в условиях высокой размерности задачи коррекции. Выявлены возможности повышения эффективности процедур поиска корректирующих стратегий, использующие структурные особенности задачи технического обслуживания.

С учетом этих особенностей доказано, что использование прямого и обратного порядка расчета программ технического обслуживания по методу динамического программирования с точки зрения числа возможных комбинаций стратегий одина-

ково трудоемко. Однако обратный порядок (от конечной стадии к начальной) расчета может быть более предпочтительным в силу меньшей сложности моделей, включающих параметр J с меньшим количеством элементов (номеров дефектов). Он оказывается единственно приемлемым в случае невозможности построения некоторых из математических моделей с многоэлементным множеством J.

В качестве второго направления совершенствования методов синтеза корректирующих программ предложено уменьшение числа вариантов стратегий обслуживания путем введения условий их допустимости.

Уменьшить число элементов множества La возможно, наложив на текущем шаге коррекции вектора х естественные ограничения на допустимые направления изменения последнего. Введено требование невозрастания величины нарушения ни по одной из координат х при изъятии дефекта. Применение данного допущения обусловлено принятой практикой устранения неисправностей в промышленных условиях.

Для условий правомерности принятого допущения предложен метод предварительной сортировки технических состояний системы на каждом шаге (уровне) коррекции по убыванию критерия эффективности технического обслуживания G и отсеивания неперспективных состояний в совокупности условно оптимальных управлений на каждом шаге коррекции.

Основным его достоинством является сокращение количества вычислений при нахождении оптимальной корректирующей программы по сравнению с количеством вычислений при использовании алгоритма динамического программирования. Такое сокращение обеспечивается уменьшением количества технических состояний каждого уровня коррекции, анализируемых на возможность достижения области технологического режима за счет отсеивания неперспективных состояний.

Одной из важных целей коррекции технического состояния объекта является оптимизация его приведения в область допустимых технологических режимов, связанного с шагами изменения этого состояния. Поскольку выбор технологического режима в каждом состоянии многовариантен, задача оценки допустимости текущей области возможных состояний процесса не является тривиальной. Для оценки допустимости этой области на каждом шаге коррекции решается задача оптимальной стабилизации в условиях ограниченных ресурсов регулирования, которая для установившихся режимов линейного объекта имеет вид:

е = Хз- Хеш', ^ И -> min (4)

где Хщи - «-мерный вектор регулируемых выходных переменных объекта; х, - «-мерный вектор заданных значений выходных переменных; е - «-мерный вектор статических ошибок регулирования; хв - «-мерный вектор возмущений, приложенных к выходу объекта; хр - m-мерный вектор регулирующих воздействий, К - матрица размером пхт коэффициентов передачи по регулирующим каналам объекта.

Граница, разделяющая множество допустимых и недопустимых режимов считается достигнутой, если

И ^ \е*оп\, (5)

где - допустимое значение нормы вектора статической ошибки.

Задача оптимизации сведена в работе к задаче линейного программирования путем замены условия 5 ¡«Г^ двумя н е р а в де~Дно^ и и

приведения системы (4) к канонической форме:

Хвых ~~ ^Хр Хв\

Х3 ~ Хвых Хд\ Хи\ &дап\

Хвых -Х3+ Хы + Хи2 = е^оп; (б)

ХдиХО2,ХииХи2>0

ГДе-Хй^дСйг И.Хи|, Хи2 - дополнительные и искусственные переменные.

Минимизируется сумма искусственных переменных ри — ^■И^по значе-

ниям Х<)ЫХ,Хр,Хй\1,Хд21,Х1,11,Хи21. Все переменные задачи полагаются неотрицательными.

Получение значения = 0 при решении поставленной задачи линейного программирования приводит Хвыхв допустимую область (5).

Возможны различные варианты структур системы и решений задачи, из которых наиболее характерны следующие:

1. К— неособенная квадратная матрица, имеющая обратную А"1 (т - я).

При штГ, = 0; Хр Хр - /г'(х3 — д^п) й Хр оцениваются ресурсы регулирующих воздействий в условиях текущих заданий Х„ текущих (*;,) и прогнозируемых (дсв + Дх;,) возмущений. Пример зависимости вектора хр — (хр1, Хр2, хр\) от X, приведен нарис. 3.

сх«г < ехЯг — + .

При ттРи = 0; Хр - дс, = К; (х3 - л^) (где х р - хР/ или хр -К] -/-я строка матрицы - оцениваются возможные диапазоны нарушения заданий Дх^к под действием в силу исчерпывания ресурсов (насыщения) регулирующих воздействий;

При тт/г„ > 0 - выполняется параметрическое исследование устойчивости базиса по возмущениям и определяются минимально допустимые для обеспечения заданной или абсолютной точности регулирования диапазоны коррекции которая рассматривается как коррекция технического состояния.

Хв

—в—Хр1 —о—Хр2 —*—ХрЗ

Рис. 3. Зависимость регулирующих воздействий х, от величины возмущения х.

2 К- матрица, имеюндея полный ранг г~п при т ~> п. Связь х^ и хр ис является

взаимно однозначной. Могут оказаться возможными различные структурные варкаэты организации системы регулирования для стабилизации одного и того же значения хл как в условиях идеального регулирования Х^а — X, (/•"„ ~ 0), так к в условиях корректирующего управления (при нарушении ограничений (5) : Р„ > 0).

З.К- матрица ранга Г<п, (например при т < п число регулирующих воздействий меньше числа регулируемых переменных). В этих условиях не выполняются условия управляемости объекта в статике, и регулирование режимов объекта без статической ошибки оказывается возможным лишь при условии выбора из линейного многообразия, которое определяется условием Хв—Х, — КХр. Размерность зггого многообразия может бьпъ существенно меньше п. Тем не мерее сохраняются широкие возможности осуществления допустимого управления (такого, что соблюдается ограничение (5)), в том числе и с привлечением коррекции в полноразмерном пространстве варьирования этой переменной.

В четвертой главе общетеоретические положения диагностирования непрерывных объектов конкретизируются с учетом структурных особенностей ХТС нефтехимических производств.

Предприятие нефгепереработки представляет собой сложный комплекс, состоящий из большого числа аппаратов, связанных материальными и энергетическими потоками. Целью основного производства является переработка нефти для получения заданного ассортимента товарной продукции.

По направлению прохождения материального потока нефтеперерабатывающее производство можно разделить на три части (рис. 4): сырьевой парк, технологические установки и товарный парк со станцией смешения.

Рис. 4. Обюяя структура рефтгперерабетывгющего производства

Выпуск различных продуктов взаимосвязан, так как исходные рецептурные фракции используются в нескольких конечных продуктах. Планирование и управление производством осуществляется в соответствии с целевым критерием, каковым могут являться прибыль или издержки.

Важной особенностью, влияющей на характер управления, является отсутствие контроля потребителем потокового состава нефтесмеси, поступающей на переработку от предприятий транспорта. Могу г контролироваться лишь нормируемые показатели, характеризующие ее качество и общее количество подаваемого сырья. Между гем свойства потоков нефтей месторождений не всегда полностью характеризуются этими показателями и потребитель на основании опыта эхсплуатации корректирует работу установок по данным о потоковом составе.

Состав и свойства ньгфтесмеси являются основным источником нарушений для работы нефтеперерабатывающего предприятия, так как его последствия распространяются по ходу движения материальных потоков ка все производство. Важность диагностического контроля потокового состава как основного возмущения, требующего оперативкой коррекции управления производством, также определяется спецификой отношений поставщика и потребителя нефтесмеси. Для этих целей предложена методика "потокового" диагностирования состава подачи нефтей месторождений.

Принята методика построения модели диагностического контроля, основанная на использовании балансовых соотношений в потоках, подаваемых в производство. Содержание потоков различных месторождений в сырьевой смеси определяется из системы п балансовых уравнений по оперативно измеряемым показателям этих потоков:

дополненной уравнением баланса потоков

где х1 - доля потока у'-й нефти в нефтесмеси; Ад - значение ¡-то показателя ву-ой индивидуальной нефти; /, - функциональная зависимость значения А, ¡-то показателя нефтесмеси, характеризуемой оперативно измеряемыми я* аддитивными показателями неаддитивным показателям

Система переопределена с целью уменьшения влияния неопреде-

ленности, которая является следствием неточности лабораторного контроля, неточности данных о показателях сырьевых потоков месторождений и неполноты информации об источниках нефтяных потоков в смеси.

Для выбора наиболее правдоподобных значений минимизируется по сумма Ж квадратов погрешностей с учетом весов показателей, зависящих от точности их измерений.

п 2

F = У (их\Ац , х2Лр , хр4,з ,...)- А/ ),

\ 1 "ш.и изм "¡а«' ' 'зам/ '

«=1 т

при£*у=1, Ъ<,Xj<1\, у'=1,2,...,т; (9)

/=1

где индекс изм относится к неточному (измеренному) значению показателя.

Следующими по ходу движения материального потока источниками нарушений являются изменения параметров установок, которые выделяются после отсеивания дефектов средств

Для диагностического контроля на этом участке движения материального потока на основе методов, описываемых во второй главе, разработаны диагностические схемы для типовых ЛСР, входящих в состав системы управления ХТС, и использующие уравнения динамики элементов АСР в качестве системы контрольно-

диагностических уравнений. Получены диагностические таблицы для одноконтурных, каскадных, комбинированных АСР и АСР по возмущению, анализ которых приводит к заключению о том, что усложнение структуры диагностируемого объекта (рис. 5), как и организация дополнительных измерительных каналов, повышает возможности диагностирования, н позволяет увеличить число индивидуально диагностируемых источников нарушений.

Рис. 5. Структурная схема диагностируемой каскадной АСР с возможными источниками нарушений

Показано, что различные уровни структуры АСР с точки зрения диагностирования являются информационно неравноценными: каждая (контролируемая) переменная в уравнении объекта дает вклад в невязку, в то время как нарушения в тракте контроля выходного сигнала объекта никак не проявляются при анализе работы регулятора.

При высокой плотности заполнения таблиц невязок алгоритмы диагностирования базируются на сопоставлении расчетных значений оценок смещений или анализе формы сигналов, а при разреженности таблиц - по существу основываются на методологии применения словарей дефектов.

Резервуарные парки, являясь начальным и завершающим участками прохождения материального потока, могут быть источником наблюдаемых нарушений материальных балансов. Диагностический контроль состояния резервуаров хранилищ обладает особенностями, связанными с астатизмом этих объектов.

Причиной нарушений являются деформации, вызывающие отклонения формы резервуаров от цилиндрической или изменение характеристик датчиков уровня. Неточность расчетов, выполняющихся по данным измерения уровня, связана с предположением о постоянстве площади сечения резервуара по его высоте.

Прямые методы калибровки резервуаров достаточно трудоемки и не могут выполняться с требуемой периодичностью для резервуарных парков, насчитывающих значительное число хранилищ.

Полученное контрольно-диагностическое уравнение для полиномиальной формы зависимости площади резервуара-источника 5{А) и резервуара-приемника £(//) от уровня (высоты) жидкости, имеет вид:

4 = - ИГ) + I- ЯГ1); (Ю)

М> /"О

где А; - порядковый номер перелива, пит- степени полиномов 5(Л) и а, и Лу - коэффициенты полиномов 51(А) и Ао, А|, До, Н\ - уровни в начале и в конце перелива в резервуаре-источнике и резервуаре-приемнике соответственно. Возрастание <5^ используется для обнаружения нарушения характеристик оборудования или датчика уровня.

В пятой главе применение разработанных методов иллюстрируется примерами диагностических алгоритмов, использующихся в целях корректирующего управления объектами ОАО "Славнефть-Ярославкефтеоргсинтез".

Выполнено исследование предложенной в работе расчетной схемы для диагностического выявления повышения содержания тяжелых парафиновых углеводородов в сырьевой смеси. Проанализирована система контроля состава и свойств сырьевого потока, который представляет собой смесь нефтей трех месторождений. Упомянутое повышение связано с увеличением доли нефти ухтинского месторождения в составе нефтяного сырья, поступающего на переработку.

Показано, что с целью оценки предельно достижимой точности контроля удобно использовать имитационные алгоритмы. Результаты оценки точности средствами имитационного моделирования приведены на рис. 6.

По оси абсцисс отложена нормированная точность анализа оперативно контролируемых показателей нефтесмеси, а по оси ординат среднеквадра-тическая ошибка определения состава. Вертикальная линия соответствует нормированной точности контроля показателей нефтесмеси средствами, используемыми в настоящее время на предприятии (согласно данным нормативной документации на методы и средства контроля). Верхняя кривая соответствует расчету по трем показателям со значительными

35

| §30

и

2125

120

II15

В X

£ I ю

Нормированная точность контроля показателей на базе средств, используемых на предприятии

т* '

4

/ ■

111 д

О 0.2 0.4 0.6 0.8 1 и 1.4 Нвриироааннвя точность акали» пемзтлай качества тфиоим

1.6

Рис. б. Результаты имитационного эксперимента

▲ - расчет по всем показателям; ♦ - расчет по 3 показателям с максимальной точностью анализа, ■ - расчет по 3 показателям с максимальными различиями значений в индивидуальных нефтях

различиями значений в индивидуальных нсфтях, нижние - по трем наиболее точно измеряемым показателям и по всем показателям нефтесмеси.

Согласно данным имитационного исследования использование трех наиболее точно контролируемых показателей обеспечивает оценивание состава сырья со среднеквадратической погрешностью, не превышающей 1%.

Результаты имитационных экспериментов уточнены физическим моделированием смесей, показавшим, что реально достижимая точность существенно ниже, что объясняется ошибками воспроизводимости контроля показателей, дополнительными по отношению к нормативным, погрешностями дозирования при приготовлении образцов и др.

Иллюстрирующий такие ошибки пример изображен на рис. 7. Точки, находящиеся выше и ниже расчетных (сплошных) кривых на их горизонтальных участках, соответствуют данным измерений смеси одного и того же состава, проведенным в разное время.

Для повышения точности диагностического контроля состава в условиях возможных промахов Рис. 7. Экспериментальные и расчетные значения измерений показателей вязкости шфгеамеш разработана экспертная

продукционная система. Кроме этого, в алгоритм контроля встроена система настройки весовых коэффициентов расчета состава смеси по измеренным с различной точностью значениям показателей.

Имитационное моделирование использовано и для исследования других алгоритмов диагностирования.

В подсистеме диагностического контроля резервуаров хранилищ имитационные эксперименты включают в себя всевозможные вариации распределения материальных потоков между л резервуарами-источниками и т резервуарами-приемниками. Задачами имитационного эксперимента является определение пригодности предлагаемых алгоритмов в условиях реального производства путем сравнения с существующей схемой расчетов.

Рассмотрены варианты деформации резервуаров-хранилищ нефти и нефтепродуктов, отвечающие различным профилям изменения сечекия по высоте.

Проведены эксперименты с различными вариантами топологии систем движения материальных потоков. Доминирующими являются варианты перекачки: из одного резервуара-источника в один резервуар-приемник; из п резервуаров-

источников в один резервуар-приемник; перекачка жидхости с установки производства конечного продукта в резервуар-приемник.

Для каждого из рассматриваемых вариантов исследована зависимость погрешности расчета объема перекачиваемой жидкости от величины отклонения от "идеальной" ци-линдричности резервуара для предлагаемого и существующего методов расчета (например, рис. 8) по изменению уровня.

Выполнены исследования предложенного метода в условиях помехозащищенного диагностирования для выделенных участков технологиче-схих установок, регулируемых типовыми АСР. Имитация возникновения различных неисправностей в системе и при различных условиях их возникновения позволяет получить зависимости между долей правильно обнаруженных источников нарушений в системе и величиной возникшего дефекта. Пример такой зависимости приведен на рис. 9.

"Для имитационной модели одноконтурной АСР исследования проведены имитацией дефектов датчика величины возмущения регулирующего органа, дефекта датчика регулируемой величины и при изменении свойств объекта регулирования. Группы дефектов достаточно хорошо различимы для обнаружения и для возможного указания источника нарушений даже при малой величине дефекта. Проведение имитационных экспериментов работы алгоритма помехозащищенного диагностирования каскадной АСР, предлагаемые алгоритмы диагностирования также показали свою способность обнаруживать возникновение факта неисправности в системе и при действии определенных групп дефектов - достаточно точно их определять и различать.

Для целей имитационного моделирования в работе предлагается и используется процедура построения генератора "цветного" шума с произвольно задаваемым законом распределения и управляемыми параметрами автокорреляционной функции.

Отклонение от цилиндричиости, см

----- по существующему методу

-- по предлагаемому методу

Рис. 8. Зависимость погрешности расчета расхода жидкости от величины нецилиндричности

0123456789 10

Величина дефекта, %

Рис. 9. Пример зависимости доли правильно определенных фактов дефектов от величины дефекта

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. В рамках усовершенствования методов автоматизированного управления функционированием химико-технологических систем, корректирующего их техническое состояние и технологические режимы в условиях возникновения скрытых источников нарушений:

• разработаны методы управления многомерной статической ошибкой регулирования технологических режимов объектов, отличающиеся использованием постоптимизационного анализа устойчивости базисного решения для коррекции текущей структуры управления;

• предложен метод повышения эффективности синтеза программ коррекции, который заключается в отсеивании "неперспективных" технических состояний;

• установлена равносильность (симметрия) процедур синтеза корректирующих программ при прямом и обратном порядке расчета по методу динамического программирования.

2. Предложены методы диагностирования объектов непрерывной технологии, заключающиеся:

. в выделении классов структурных составляющих дополнительных движений;

• в использовании явного решения контрольно-диагностических уравнений с применением помехозащищенного дифференцирования.

3. Установлено, что структурно-технологическая специфика диагностирования систем контроля и оборудования резервуарных парков состоит в учете астатизма объектов диагностирования.

4. Модель диагностического контроля состава и неоперативно измеряемых показателей нефтесмеси структурирована как система уравнений взвешенного суммирования аддитивных свойств потоков индивидуальных нефтей и дополнена эмпирически скорректированными уравнениями индексов смешивания для неаддитивных свойств.

5. Предложены методика и алгоритм имитационного эксперимента для оценивания требований к точности контроля оперативно измеренных показателей, обеспечивающий заданные показатели точности диагностического контроля состава и неоперативно измеряемых показателей нефгесмесей.

6. Предложен алгоритм диагностирования потокового состава нефтей, поступающих на предприятие, заключающийся в решении переопределенной системы контрольно-диагностических уравнений, и программное обеспечение, реализующее этот алгоритм.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Тюкин И.В., Цыганков М.П. Классы простейших функционально диагностируемых АСР // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-14: Сб. трудов Международной научной конференции; т. 6. — Смоленск: СФ МЭИ, 2001.-С. 219-220.

2. Цыганков М.П., Тюкин И.В. Структурная организация функционального диагностирования в мехатронных системах // Мехатроника. - 2001. - № 9. - с. 12-17.

3. Тюкин И.В. Диагкостирозание переходных режимов АСР // Математические методы в технике и технологиях: Сб. трудов XV Междунар. науч. конф.; т. 9. Секции 9,12 /Под общ. ред. B.C. Балакирева/Тамбов: изд-во Тамб.гос.техн.ун-та, 2002.-с. 154-155.

4. Тюкин И.В., Цыганков М.П. Возможности выявления и оценки нецилиндрич-ности резервуаров-хракилищ // Математика и математическое образование. Теория и практика: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 3 - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2002-с. 147-150.

5. Тюкин И.В., Цыганкоз М.П. Построение управляемого формирователя псевдослучайных процессов // Известия вузов: Химия и химическая технология, 2002, том 45, вып. 7 - с. 121-124.

6. Тюкин И.В. Возможности автоматизированного функционального диагностирования деформации резервуаров хранилищ // Математические методы в технике и технологиях: Сб. тр. XVI Междунар. науч. конф. В 10 т. Т. 5. Секция

5./Под общ. ред. B.C. Балакирева/РГАСХМ ГОУ, Ростов н/Д, 2003. - с.31-32

7. Тюкин И.В., Цыганков М.П. Построение управляемого генератора цветного шума // Математические методы в технике и технологиях: Сб. тр. XVI Междунар. науч. коиф. В 10 т. Т. 8. Секция 12../Под общ. ред. B.C. Балакирева/РГАСХМ ГОУ, Ростов н/Д, 2003. - с.115-117.

8. Цыганков М.П., Тюкин И.В., Овчинникова Т.Ф. Построение модели для расчета состава сырья, поступающего на предприятие // Известия вузов: Химия и химическая технология, 2003, том 46, вып. 9 - с. 81-84.

9. Тюкин И.В., Цыганков М.П. Совершенствование методов синтеза программ корректирующего управления // Вестник Ярославского государственного технического университета: Сб. науч. тр. Вып. 4 - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2004. -с. 170-173.

10. Тюкин И.В., Цыганков М.П. Использование структурных особенностей задачи технического обслуживания при синтезе программ корректирующего управления // Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов и систем: Материалы Международной научно-технической конференции. - г. Вологда: ВоГТУ, 2004. - с. 302-306.

И. Тюкин И.В., Цыганков М.П. Корректирующее управление материальными потоками на предприятии нефтепереработки // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ17: Сб. трудов XVII Международ, науч. конф.: В 10 т. Т.

6. Секции 6,13 / Под общ. ред. B.C. Балакирева. - Кострома: Изд-во Костром -схого гос. технол. ун-та, 2004. - с. 167-169.

Лицензия ПД 00661. Формат 60x84 1/16. Печл. 1,0. Заказ 1592. Тираж 100. Отпечатано в типо!рафик Ярославского государственного технического университета г. Ярославль, ул. Советская, 14 а, тел. 30-65-63.

«19 189

РНБ Русский фонд

2005-4 16493

Введение.

Глава 1 Проблемы диагностического управления объектами непрерывной технологии в химико-технологических системах.

1.1 Анализ средств и методов повышения эксплуатационной надежности управляемых технологических систем.

1.2 Обзор принципов диагностирования технических и технологических систем.

1.3 Функциональная диагностика управляемых ХТС.

1.4 Анализ методологии корректирующего управлениям.

Глава 2 Совершенствование методов и систем автоматизированного контроля объектов непрерывной технологии в условиях возникновения скрытых источников нарушений.

2.1 Особенности математического моделирования управляемых технологических систем непрерывной технологии.

2.2 Параметрическое моделирование неисправностей и возмущений.

2.3 Функциональное диагностирование типовых АСР.

2.4 "Балансовое" диагностирование изменения состава материальных потоков.

Глава 3 Структуризация корректирующего управления.

3.1 Анализ существующих методов структурного синтеза оптимальных программ корректирующего управления.

3.2 Использование структурных особенностей задачи технического обслуживания для совершенствования методов синтеза программ корректирующего управления.

3.3 Задача стабилизации установившихся режимов в условиях действия неисправностей систем автоматизации и источников технологических нарушений.

Глава 4 Корректирующее управление объектами нефтехимической технологии

4.1 Описание ХТС нефтехимической технологии как объекта корректирующего управления.

4.2 Диагностирование "потокового" состава подачи нефтей месторождений.

4.3 Диагностические схемы типовых АСР.

4.4 Совершенствование алгоритмов первичной переработки информации движения и накопления материальных потоков.

Глава 5 Построение имитационных моделей корректирующего управления.

5.1 Задачи имитационного моделирования в составе систем корректирующего управления.

5.2 Используемый инструментарий имитационного моделирования.

5.2.1 Построение управляемого формирователя псевдослучайных процессов.

5.2.2 Разработка алгоритма помехозащищенного дифференцирования.

5.3 Выполнение численных экспериментов в подсистеме диагностики потокового состава нефтей.

5.4 Выполнение численных экспериментов в подсистеме диагностики АСР.

5.5 Выполнение численных экспериментов в подсистеме сбора информации о движении материальных потоков.

Основные результаты работы и выводы.

Актуальность работы

Необходимым условием выживаемости(предприятий в среде рыночной экономики, завоевания ими конкурентных преимуществ является сближение: характеристик и значений показателей объектов действующего производства с их проектными или нормируемыми < значениями. Последние должны отвечать современному уровню технологии и управления производством; Это сближение представляет собой процесс адаптации к меняющимся требованиям рынка сырья : и продукции, который зачастую осуществляется в условиях непредвиденных технологических нарушений при: функционировании химико-технологических систем (XTG) предприятия.

При изменении технологической ситуации, вызванном нарушениями предписанных условий работы ХТС, требуется: решение задач оперативного выявления скрытых причин таких нарушений (технического диагностирования), построения эффективной стратегии; устранения выявленных дефектов и узких мест (технического обслуживания), коррекции технологического режима;, приводящей к восстановлению предписанных или оптимальных условий функционирования (управления) ХТС. Системное связывание этих задач* составляет сущность корректирующего управления.

В существующих системах автоматизации оперативного управления проблема системного связывания задач коррекции либо не решается, либо решается без учета специфики производства непрерывной технологии: В силу этого известные методы и алгоритмы диагностики и коррекции управляемых процессов непрерывной технологии недостаточно гибки и эффективны. В; литературе не освещены пути решения проблем* корректирующего управления для предприятий* нефтехимического комплекса с учетом структурной организации их производства.

Это приводит к тому, что потенциал повышения эффективности функционирования производств указанного типа оказывается в существенной мере не реализованным.

Цель работы

Совершенствование методов автоматизированного управления функционированием химико-технологических систем, корректирующего их техническое состояние и технологические режимы в условиях возникновения скрытых источников нарушений.

Для достижения цели решаются следующие задачи исследования: . формализация проблемы и постановка задач корректирующего управления

ХТС непрерывной технологии; . развитие существующих и разработка новых методов и математических моделей функционального диагностирования XTG с непрерывным характером технологических процессов и технических средств автоматизации; . совершенствование методологии системно связанного решения задач технического обслуживания и управления объектами ХТС (методологии синтеза стратегий корректирующего управления); . применение разработанных принципов для корректирующего управления объектами нефтехимического производства.

Методы исследований

Для исследования проблемы и решения задач корректирующего управления в работе используются методы системного анализа, функциональной диагностики, математического моделирования, теории идентификации, математического программирования, оптимального управления, статистического анализа.

Научная новизна

Решена проблема построения эффективного корректирующего управления в условиях устранения возникающих скрытых источников технологических нарушений.

В рамках решения этой проблемы предложены: . метод синтеза корректирующих программ путем отсеивания неперспективных состояний в совокупности условно оптимальных решений уравнений Беллмана; использование постоптамизационного анализа для управления многомерной статической ошибкой стабилизации технологического режима XTG в условиях ограниченности ресурсов управления; . структурно-ориентированное диагностирование автоматизированных систем регулирования (AGP) типизацией структурных составляющих динамики дополнительных движений, которые вызваны действием скрытых источников технологических нарушений; . методы явного решения контрольно-диагностических уравнений на базе использования помехозащищенного дифференцирования измеренных (выходных) переменных; метод диагностирования систем контроля; и оборудования резервуарных парков с учетом астатизма объектов контроля; . имитационная модель оценки точности косвенного контроля состава потока сырьевой смеси, поступающей на переработку.

Практическая значимость

На базе разработанных принципов и методологических основ корректирующего управления созданы алгоритмы и программное обеспечение подсистем корректирующего управления, предназначенные для использования в составе автоматизированных: систем: управления: технологическим: процессом: (АСУТП): на. предприятиях химии, нефтехимии и нефтепереработки; . предложены алгоритмы и программное обеспечение функционального диагностирования типовых одноконтурных и многоконтурных систем автоматического регулирования; . разработаны алгоритмы и программное обеспечение диагностирования потокового состава нефтей, поступающих на предприятие; . разработаны алгоритмы и программное обеспечение диагностирования систем контроля и оборудования резервуарных парков.

Результаты работы приняты к использованию в составе подсистемы определения состава сырьевых потоков по их оперативно измеряемым физикохимическим показателям системы оперативного управления на ОАО «Слав-нефть-Ярославнефтеоргсинтез» и могут быть рекомендованы к применению на предприятиях нефтехимической отрасли.

Результаты исследований используются в учебном процессе.

Апробация работы и публикации

Основные результаты и научные положения диссертации обсуждались и; докладывались на Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях" (ММТТ-14, Смоленск, 2001; ММТТ-15, Тамбов, 2002; ММТТ-16, Ростов на Дону, 2003; ММТТ-17, Кострома, 2004); на Международной' научно-технической; конференции "Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов; и; систем" (Вологда, 2004); на Межвузовской научной конференции "Математика и математическое образование. Теория и практика" (Ярославль, 2002).

По результатам исследований опубликовано . 11 научных работ.

Структура и основное содержание работы

Диссертация состоит из введения; пяти глав, основных результатов и выводов, списка литературных источников и приложения.

Основные результаты работы и выводы

1. В рамках усовершенствования методологии автоматизированного управления функционированием химико-технологических систем, корректирующего их техническое состояние и технологические режимы в условиях возникновения скрытых источников нарушений: разработаны методы управления многомерной статической ошибкой регулирования технологических режимов объектов, отличающиеся использованием постоптимизационного анализа устойчивости базисного решения для коррекции текущей структуры управления; . предложен метод повышения эффективности синтеза программ коррекции, который заключается в отсеивании "неперспективных" технических состояний; установлена равносильность (симметрия) процедур синтеза корректирующих программ при прямом и обратном порядке расчета по методу динамического программирования.

2. Предложены методы диагностирования объектов непрерывной технологии, заключающиеся: в выделении классов структурных составляющих дополнительных движений; в использовании явного решения контрольно-диагностических уравнений с применением помехозащищенного дифференцирования.

3. Установлено, что структурно-технологическая специфика диагностирования систем контроля и оборудования резервуарных парков состоит в учете аста-тизма объектов диагностирования.

4. Модель диагностического контроля состава и неоперативно измеряемых показателей нефтесмеси структурирована как система уравнений взвешенного суммирования аддитивных свойств потоков индивидуальных нефтей и дополнена эмпирически скорректированными уравнениями индексов смешивания для неаддитивных свойств.

5. Предложены методика и алгоритм имитационного эксперимента для оценивания требований к точности контроля оперативно измеренных показателей, обеспечивающий заданные показатели точности диагностического контроля состава и неоперативно измеряемых показателей нефтесмесей.

6. Предложен алгоритм диагностирования потокового состава нефтей, поступающих на предприятие, заключающийся в решении переопределенной системы контрольно-диагностических уравнений и программное обеспечение, реализующее этот алгоритм.

1. Кафаров В.В;, Мешалкин В.П., Грун Г., Найманн В. Обеспечение и методы оптимизации надежности химических и нефтеперерабатывающих производств. — М;: Химия, 1987

2. Половко A.M., Новиков; Е.И. О резервировании дробной кратностью. // Энергетика и автоматика. М.:Изд. АН СССР. - 1961. № 3. - С.113-117.

3. Кулик А.С., Рубанов B.F., Соколов В.Г. Синтез систем, приспосабливающихся к изменениям параметров элементов и их отказам // Автоматика и телемеханика. 1978. № 1. - С. 96-107.

4. Палюх Б. В. Управление эксплуатационной надежностью химического производства в условиях неопределенности исходной информации // Теоретические основы химической технологии. 1994. №5. — Т. 28.-С.514-518.

5. Кафаров В.В., Перов B.J1., Палюх Б.В. и др. Принципы построения систем управления эксплуатационной надежностью химических производств // Теоретические основы химической технологии 1989; №4*. - Т. 23".- С. 514:

6. Кафаров В.В.,. Иванов Б.В., Палюх Б.В. и др. Проблемы обеспечения безопасности и эксплуатационной надежности химических производств // Итоги науки и техники. Процессы и аппараты химической технологии. 1991. - Т. 19. - С. 1.

7. Перов B.JL, Егоров А.Ф. Стратегия гибкого управления многоассортиментными химическими производствами в условиях неопределенности // Теоретические основы химической технологии. 1994. №5. - Том 28. - С.519

8. Бодров В. И., Дворецкий С.И., Матвейкин В.Г. Проблемы управления в многоассортиментных гибких автоматизированных производственных системах нового поколения // Теоретические основы химической технологии. 1994. №5.-С. 537-546.

9. Кафаров В.В., Макаров В.В. Гибкие автоматизированные производственные системы в химической промышленности. — М.: Химия, 1990. -320 с.

10. Ю.Макаров В.В. Алгоритм структурно-логического анализа многопродуктовых химико-технологических систем // Теоретические основы химической технологии. 1994. №5. - Т. 28. - С.453

11. Буков В.Н., Максименко И.М. Три подхода к задаче контроля технического состояния. // Автоматика и телемеханика. 1995. №. 3. — С.165

12. Пархоменко П.П. О технической диагностике. М.: Знание, 1969. - 64с.

13. Карибский В.В., Пархоменко В.В., Согомонян Е.С. Техническая диагностика объектов контроля. — М.: Энергия, 1967. —78 с.

14. Мозгалевский А.В. Техническая диагностика: непрерывные объекты. — М.:Высшая школа, 1975. — 207с.

15. Пархоменко П.П., Согомонян E.G. Основы технической диагностики. -М.:Энергоиздат, 1981.

16. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978. - 240 е., ил. — (Надежность и качество)

17. Буков В.Н. Абстрактная задача функционального контроля // Автоматика и телемеханика. 1996. №8. - С. 142

18. Мироновский JI.A. Функциональное диагностирование динамических систем: Научное издание. -СПб., 1998. 256 е.: ил.

19. Клюев В. В., Пархоменко П. П., Абрамчук В. Е. и др. Технические средства диагностирования: Справочник. М^: Машиностроение, 1989;

20. ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Основные термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1989.

21. Химмельблау Д. Обнаружение и диагностика неполадок в химических и нефтехимических процессах. Л.: Химия, 1983.

22. Ицкович Э.Л., Сорокин Л.Г. Оперативное управление непрерывным производством: задачи, методы, модели. М.: Наука, 1988. -160 с.

23. Фомин А.В., Новоселов А.Н., Плющев А.В. Методы и средства повышения достоверности измерений // Измерения, контроль, автоматизация. 1981. №4. - С.3-11.

24. Бараш, М.М. Алгоритмы обработки оперативной информации в непрерывных производственных комплексах // Измерения, контроль, автоматизация. — 1982. №4. — С.67-75;

25. Мозгалевский А.В., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика. М.: Высшая школа, 1975.

26. Микеладзе М.А. Развитие основных моделей самодиагностирования сложных технических систем: Обзор // Автоматика и телемеханика. 1995. № 5. -С.З

27. Жирабок A.Hi Поиск дефектов в нелинейных системах. Методы функционального диагностирования // Автоматика и телемеханика 1994.№7- С. 160.

28. Жирабок А. Н., Шумский А.Е. Функциональное диагностирование непрерывных динамических систем, описываемых уравнениями с полиномиальной правой частью // Автоматика и телемеханика. 1986. № 8. - С. 154-164.

29. ЗГ.Жирабок А. Д.:., Шумский-А.Д: Структурный анализ разложимых систем.- — Владивосток: Дальневосточный политехи, ин-т., 1988.

30. Домбровский Е.Г. О приближении агрегатирования // Автоматика и телемеханика . 1994. №3. - С.70.

31. Завадский, О.М. Использование упрощенных моделей в задачах численной оптимизации // Автоматика и телемеханика. — 1996. №7. — С. 4.

32. Саяпин, Ю. JI. Устройство поиска дефектов пониженной размерности // Автоматика и телемеханика. — 1992 . № 2. С. 200-203.

33. Бродскийу Б.Е. Алгоритмические оптимальные методы в задаче скорейшего обнаружения разладки // Автоматика и телемеханика. — 1995. №9. С. 60;

34. Клейман, E.F. Идентификация нестационарных объектов. Обзор // Автоматика и телемеханика . — 1994. №2. С.З

35. Красоветский, А.А. Адаптивные полиномиальные наблюдатели и идентификация в критических режимах // Автоматика и «телемеханика . 1990. №10. — G.142.

36. Гаданиев, Ч.Н. Оперативная проверка адекватности математической модели в многомерной динамической; системе // Автоматика и телемеханика . -1995. №7.-0.51.

37. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Липатов JI.H. Системный анализ процессов химической технологии. Статистические методы идентификации; процессов химической технологии. — М.: Наука, 1982. — 344 с.

38. Химико-технологические системы.Синтез, оптимизация и управление / Под! ред. И.П. Мухленова. JL: Химия, 1986. - 424 е., ил.

39. Егоров, А.Ф. Принципы и стратегия гибкого управления многоассортиментными химическими производствами в условиях неопределенности Авто-реф. дис. . д-ра техн. наук. — М., 1996.

40. Егоров А.Ф., Мешалкин В.П., Сельский? Б.Е. Декомпозиционно-координационная' концепция управления и оптимизации сложных химико-технологических систем // Теоретические основы химической технологии., — 1998. № 1.-С. 82-92.

41. Кленков И.В., Викторов В.К. Вертикальная декомпозиция: при синтезе ректификационных систем // Теоретические основы химической технологии. — 2000. №2.-С. 170-178.

42. Митрофанов Ю.Г., Соломенцев Ю.М. Вопросы создания! компьютеризованных интегрированных производств // Мехатроника. — 2000: №1.

43. Цыганков М.П., Тюкин И.В. Структурная организация функционального диагностирования в мехатронных системах // Мехатроника. — 2001. № 9. — С.12-17.

44. Мироновский Л. А. Функциональное диагностирование динамических систем (обзор) // Автоматика и телемеханика. 1980. №8. - С. 96-121.

45. Латышев А.В. Планирование эксперимента при диагностировании непрерывных систем // Автоматика и телемеханика. 1995. №2. — С.169

46. Лукошин В.П. Автоматизированная система активного контроля: утечек с лимитированным воздействием на технологический процесс // Приборы и системы: управление, контроль, диагностика. 2002. № 7. - С. 47-51

47. Кузьмин А. Б. Функциональное диагностирование технической системы управления // Автоматика и телемеханика. 1994: №5. - С.183.

48. Шумский А.С. Функциональное диагностирование нелинейных дифференциальных систем // Автоматика и телемеханика. — 1994. №3. — С. 104.

49. Граф III., Гессель М. Схемы поиска неисправностей. М.: Энергоатомиздат, 1989.54.0сновы технической диагностики. Ч. 1 / Под ред. Пархоменко П. П. М.: Энергия, 1976.

50. Диагностирование и прогнозирование технического состояния авиационного оборудования / Под ред. Синдеева И: М: М:: Транспорт, 1984:

51. Дмитриев А. К., Мальцев П. А. Основы теории построения и контроля сложных систем. Л.: Энергоиздат, 1988.

52. Васильев В. И., Гусев Ю. В., Иванов А. И. и др. Автоматический контроль и диагностика систем управления силовыми установками летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1989.

53. Техническая диагностика гидравлических приводов / Под ред. Башты Т. М: М.: Машиностроение, 1989.59.0бнаружение изменений свойств сигналов и динамических систем / Под ред. Бассвиль М., Банвениста А. М,: Мир, 1989.

54. Игнатьев М.Д., Мироновский Л.А., Юдович B.C. Контроль и диагностика робототехнических систем. Л.: Ленинградский ин-т авиационного приборостроения, 1986.

55. Кудрявцев Н.Г., Матросова A.IO. Кольцевая технология самотестирования труднообнаружимых неисправностей // Автоматика и телемеханика. 1996. № 12.-С. 154.

56. Шестакова Т.В. Центры управления сетью. Организация управления и контроля в современных сетях ЭВМ5 // Зарубежная радиоэлектроника. 19841 №.3. - С. 19-44:

57. Arga, G.R. A Message-Based Fault Diagnosis Procedure/ G.R. Arga // Computer Communication Review. 1986. -V.16. -№3. - P.328-337.

58. Топеха Ю. Л. Поиск неисправностей в радиоэлектронной аппаратуре методом исключения несовместимых состояний // Приборы и системы управления. 1994. № 1. - С. 33;

59. Жиглявский А.А., Красковский А.Д. Обнаружение разладки случайных процессов в задачах радиотехники: Л:: Ленинградский гос: ун-т, 1988

60. Диагностирование и прогнозирование технического состояния авиационного оборудования / Под ред. Синдеева И. М. М.: Транспорт, 1984.

61. Аринин Н. Н. Диагностирование технического состояния автомобилей. — М.: Транспорт, 1978.

62. Клевлин В:А., Поливанов АЛО. Повышение точности роботов путем идентификации их геометрических параметров при помощи технического зрения // Мехатроника. 2002. № 3. - С. 10 -14.

63. Хоневелл за 6 лет // Приборы и системы управления — 1995. №5

64. Ганыкин С. Е. Справочник современных АСУ ТП //Автоматизация, телемеханика, и связь в нефтяной промышленности — 1994: №2.

65. Системы управления процессами RS-3 фирмы Rosemount. // Автоматизация, телемеханика, и связь в нефтяной промышленности. — 1994. №9-10.

66. Апьперович И.В; FIX Dynamics новыйi рывок Intellution. // PCWeek/RE. -1999. №5.

67. Апьперович И.В. iFix — "крупноблочное" построение диспетчерских систем АСУТП// PCWeek/RE. -2001. №30;

68. Нурутдинов Ш.Р. Столов Е. Л. Перестраиваемые схемы в системах встроенного тестирования // Автоматика и телемеханика. 1995. № 3. — С.179.

69. Голант А.И., Апьперовия Л.С., Васин В.М. Системы цифрового управления: в химической промышленности. М.: Химия, 1985.

70. Минскер ЭЛ., Ицкович Э.Л. Методы анализа АСУ химико-технологическими процессами-М;:Химия, 1990)- 118с.

71. Мешалкин В.П. Экспертные системы в химической промышленности. Основы теории, опыт разработки и применения . — М.: Химия, 1995. —368с.

72. Сазыкин, В.Г. Особенности решения задач экспертными системами реального масштаба времени // Приборы и системы управления. — 1995. №10.

73. Шапот, М.Л. Использование экспертных систем реального времени // Приборы и системы управления. — 1995. №6.

74. Мешалкин В.П., Гурьева Л.В., Сельский Б.Е. Модели представления знаний о процедуре технической диагностики отказов теплообменных аппаратов // Теоретические основы химической технологии. — 1998; № 2. — С. 201-208.

75. Кац И.Д., Тимофеев Г.А. Модифицированный метод невязки в статически неопределенной задаче оценивания // Автоматика и телемеханика. — 1994. №2.-С. 100.

76. Андренко А.Я. Алгебра быстрого оценивания вектора высокой размерности в задаче управления по критерию безопасности // Автоматика и телемеханика .- 1996. №4. С. 46.

77. Андренко А.Я. Метод оценивания вектора высокой размерности в задаче прогнозирования конечного состояния терминальной системы управления // Автоматика и телемеханика. — 1996. №3. — С. 70.

78. Воронов Л.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. — М.: Наука, 1979.

79. Дэвис М. Линейное оценивание и стохастическое управление. — М.: Наука, 1984.

80. Сю Д., Мейер А. Современная теория автоматического управления и ее применение.- 1972. —552с.

81. Граф Гессель М. Схемы поиска неисправностей. — М.: Энергоатомиздат, 1989.

82. Гребенюк, Г.Г. Метод диагностики непрерывных объектов на графах // Автоматика и телемеханика . 1995. №10. - С. 137.

83. Рущинский В.М. Библиотека типовых стандартных программ для моделирования АСУ сложными энергоблоками // Приборы и системы управления. — 1975. № 11. —С. 9-13.

84. Бритов Г.С., Мироновский Л.А. Устройство диагностики и коррекции ошибок апериодических звеньев в САР // Авт. свид. N 356628. Бюл. изобрет., № 32, 1972.

85. Бритов Г.С., Мироновский JT.A. Диагностика линейных систем автоматического регулирования // Техническая кибернетика. — 1972. № 1. — С. 76-83.

86. Бритов Г.С., Игнатьев М.Б., Мироновский JLА. Непрерывная диагностика динамических систем // Сб. Техническая диагностика. — М.: Наука, 1972. — С.96-98.

87. Миттаг X., Ринке Х.М. Статистические методы обеспечения качества. — М.:Машиностроение,1995. 601 с.

88. Кейн В. Воспроизводимость процесса // Курс на качество, 1992. №2. -С.87-114.

89. Трейдус М. Вирусная теория менеджмента. М.,1997

90. Менеджмент качества и обеспечение качества продукции на основе международных стандартов ИСО. Спб: Изд-во ВСЕГЕИ, 1999. — 403с.

91. Сто составляющих успеха в области качества. TQM-XX1 // Проблемы, опыт, перспективы. — 1997. Вып.2.

92. Фейгенбаум А. Контроль качества продукции. М. Экономика, 1986. — 471 с.

93. М.: Прогресс, 1966. 600 с.

94. Беллман Р. Процессы регулирования с адаптацией. М.: Наука, 1964. — 359с.

95. Люблинский P.M., Оскорбин Н.М. Методы декомпозиции при оптимальном управлении непрерывным производством. — Томск: 11 У, 1979. — 220 с.

96. Сингх М., Титли А. Системы: декомпозиция, оптимизация и управление. -М.Машиностроение, 1986. -496 с.

97. Лесдон Л. Оптимизация больших систем. — М.: Наука, 1975. — 432 с.

98. Марьясин О.Ю., Цыганков М.П. Выбор оптимальной структуры децентрализованной системы управления объектами химической технологии // Сб. "Автоматизация и роботизация химических производств". — М.: МИХМД989.-С. 57-60.

99. Марьясин О.Ю., Цыганков М.П; Исследование структуризации объектов в задачах оптимизации структуры систем управления // Сб. "Автоматизация химических производств". — М.: МИХМ. — 1990. — С. 33- 37

100. Месарович М;, Мако Такахара Д. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973. - 344 с.

101. Цвиркун А.Д. Основы синтеза структуры сложных систем. М.: Сов. Радио, 1975.-200 с.

102. Введение в систему RPMS. М.: СП Петроком, 2000. - 205 с.

103. Базовый курс RPMS. М.:СП Петроком, 2001. - Т.1. - 232 с.

104. Кафаров В.В., Мешалкин В.П. Анализ и синтез химико-технологических систем.-1991.-С.5-6

105. Островский <В:А. Гибкие производства малотоннажных химических продуктов // Соровский образовательный журнал. 2000. № 12. - Т. 6. - С.56-63

106. Перевалов В.Щ Колдобский Г.И. Основы проектирования и оборудование производств тонкого органического синтеза. М.: Химия, 1997. - С. 102.

107. Цыганков М.П: Научные основы корректирующего управления качеством функционирования автоматизированных технологических комплексов: Дис. . д-ра техн. наук. Ярославль, 2003. 350 с.

108. Цыганков М.П. Корректирующее управление установившимися режимами химико-технологических систем // Теоретические основы химической технологии. 2002. №3- Т.36. - С. 309-316.

109. Цыганков М.П. Корректирующее управление установившимися режимами технологических процессов // Сборник трудов 12-ой международной научной конференции "Математические методы» в технике и технологиях" (ММТТ-12); Великий Новгород. 1999.-Т.1.-С. 273.

110. Цыганков М.П. Системы корректирующего управления технологическими процессами // Сборник трудов 15-ой международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях" (ММТТ-15); Тамбов. 2002. - Т.2. - С.31-35.

111. Цыганков, М.П. Корректирующее управление статическими режимами объектов. — Сб. "Проектирование технических и медико-биологических систем." Тверь: Тверской государственный технический университет, 2000. С. 68-71.

112. Цыганков М.П., Тараненко В.П. Обнаружение и индикация, нарушения точности измерения; средств КИП // Автоматизация и контрольно-измерительные приборы. М.: ЦНИИТЭнефтехим. — 1979. №4. — С. 11-14

113. Цыганков М.П., Фадеев И.В. Метод пассивного диагностирования измерительных каналов систем контроля статических объектов // Приборы и системы управления. — 1997. №6. — 0.34-36.

114. Тюкин И.В1, Цыганков М.П. Классы простейших функционально диагностируемых АСР. // Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-14: Сб. трудов Международной научной конференции; т. 6. — Смоленск: СФ МЭИ, 2001. С. 219-220.

115. Тюкин И.В. Диагностирование переходных режимов АСР // Математические методы в технике и технологиях: Сб. трудов XV Междунар. науч.конф.; т. 9. Секции 9,12 /Под общ. ред. B.C. Балакирева./Тамбов: изд-во Тамб.гос.техн.ун-та, 2002. с. 154-155.

116. Гантмахер, Ф.Р. Теория матриц. М.:Наука, 1967. - 574с.

117. Хромков Н.А., Цыганков М.П. Функциональное диагностирование состояния котлов-утилизаторов в производстве технического углерода// Сборник трудов Международной научной конференции (ММТТ-15); Тамбов. — 2003. Т.4. — С. 152-154.

118. Роберте С. Динамическое программирование в процессах химической технологии и методы управления. — М.: Мир, 1965. — 411с.

119. Старыгин А.Р. "Rapier" интегрированная система управления ремонтами обслуживанием оборудования //Приборы и системы управления. - 1995. №8.

120. Муштаев В.И., Шубин B.C., Никифорова О.П. Расчет остаточного ресурса химического оборудования при оценке вероятности безотказной работы на основе теории выбросов случайных чисел // Теоретические, основы химической технологии. 1996. № 5. - С. 533-537.

121. Кравцов А.В. Иванчина Э.Д., Бесков B.C. и др. Построение интеллектуальных систем для прогнозирования работы промышленных установок нефтеперерабатывающих производств // Теоретические основы химической технологии. 1996. № 5. - С. 537-544.

122. Муштаев В.И., Шубин B.C., Никифорова О.П. Расчет остаточного ресурса химического оборудования // Теоретические основы химической технологии. 1997. №1. - С. 98-102.

123. Балакирев B.C., Володин В.М., Дудников E.F. Построение математических моделей химико-технологических объектов. — Д.: Химия, 1970. — 312 с.

124. Крутова И.Н. Параметрическая оптимизация алгоритмов управления методом адаптивной идентификации // Автоматика и телемеханика. 1995. № 10.-С. 107.

125. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления— М.:"Мир",-1975.-676 с.

126. Гордеев Л.С., Козлова М.А., Макаров В.В. Интегрированная экспертная система для организации многоассортиментных химических производств. // Теоретические основы химической технологии. — 1998. № 3. -С. 322-333.

127. Островский Г.М., Волин Ю.М. О новых проблемах в теории гибкости и оптимизации химико-технологических процессов при наличии; неопределенности // Теоретические основы химической технологии. 1999. № 5. -С. 547-561.

128. Островский Г.М., Волин Ю.М., Голованский Д.В. Новые; подходы к исследованию гибкости и оптимизации химико-технологических процессов в. условиях неопределенности // Теоретические основы химической технологии . 1997. № 2. -С. 202-208.

129. Справочник по теории автоматического управления. М.: Наука, 1987.

130. Рыбников К.Н. Введение в комбинаторный анализ. М.:МГУ, 1965. -308с.

131. Ермольев Ю.М. и др. Математические методы исследования: операций -Киев: Вища школа, 1979. — 312с.

132. Беллман Р. Процессы регулирования с адаптацией.— М.:Наука,1964. — 3 59с.153; Гаджинский A.M. Логистика. Учебник для высших и средних специальных учебных заведений. — М.: Издательско-книготорговый центр "Маркетинг", 2001.-396 с.

133. Цыганков М.П., Гордеев Е.В. Разработка измерительных преобразователей с динамической компенсацией входного сигнала // Тезисы V Всесоюзного симпозиума "Динамические измерения". — 1988. С.215-218.

134. Цыганков М.П., Гордеев Е.В. Встраиваемый преобразователь напряжения в длительность периодических импульсов //Приборы и системы управления. 1990. №3. - С. 15-16.

135. Цыганков М.П., Фадеев И.В. Условия квазиидеальности цифрового регулятора // Приборы и системы управления. — 1995. — №6. — С.43-46.

136. Принцкер А. Введение в имитационное моделирование и язык CJIAM II: Пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 646 е., ил.

137. ProModel User's Guide. ProModel Corporation, 1875 South State Suite 3400 Orem Utah 84097

138. Лукас В.А. Теория автоматического управления. — М.: Недра, 1990.

139. В.И. Асатурян. Теория планирования эксперимента. — М:Радио и связь, 1983 248с.