автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Технология автоматизации функционального проектирования и исследования сложных динамических объектов

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

1.1. Обоснование необходимости создания нового универсального инструментария функционального проектирования электромеханических систем.

1.2. Абстрактное представление электромеханической системы как объекта функционального проектирования.

1.3. Многоуровневая декомпозиция электромеханических систем и этапа их функционального проектирования.

1.3.1 Декомпозиция ЭМС с учетом иерархии задач функционального проектирования.

1.3.2 Декомпозиция задачи функционального проектирования электромеханических систем.

1.4. Ранжирование математических моделей электромеханических систем.

1.5. Основные направления конструирования моделей электромеханических систем.

1.6. Технологическая схема автоматизации функционального проектирования электромеханических систем.

1.7. Результаты и выводы.

Глава 2. АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ БАЗИС КОНСТРУИРОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ч ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

2.1. Вводные замечания.

2.2. Структурные модели как основное средство имитации динамических режимов электромеханических систем.

2.3. Представления моделей динамических систем методом структурных матриц.

2.3.1 Структурные матрицы линейных непрерывных систем.

2.3.2 Структурные матрицы нелинейных систем.

2.4. Конструирование векторно-матричных моделей.

2.4.1 Линейные модели в непрерывном времени

VML-модели).

2.4.2 Линейные модели в дискретном времени

VLD-модели).

2.4.3 Нелинейные модели в непрерывном времени

VNN-модели).

2.5. Результаты и выводы.

Глава 3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ФОРМИРОВАНИЯ

КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ЗАДАЧ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ

3.1. Основные проблемы формирования концептуальных и вычислительных моделей.

3.2. Основные понятия теории матрично-структурных преобразований моделей.

3.3. Получение и преобразование детализированных форм концептуальных моделей.

3.4. Построение вычислительных моделей для процедур синтеза и анализа систем управления.

3.5. Матрично-структурные модели для имитации динамического поведения ЭМС.

3.5.1 Формирование матрично-структурной модели для комбинированного режима имитационного эксперимента.

3.5.2 Конструирование матрично-структурной модели для компилирующего режима имитационного эксперимента.

3.6. Универсальный алгоритм автоматического построения дерева вычислений в задачах конструирования вычислительных моделей.

3.7. Результаты и выводы.

Глава 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СИНТЕЗА ПРОТОТИПА

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.

4.1. Основные проблемы синтеза прототипа системы управления.

4.2. Подготовительные этапы проектной процедуры синтеза системы управления.

4.2.1 Оптимальное распределение полюсов системы управления.

4.2.2 . Обобщенный функционал качества управления.

4.2.3 Требования к инструментальным средствам формирования критериев качества управления.

4.3. Структурно-параметрический синтез СУ на основе VML -модели объекта управления.

4.3.1 Синтез системы управления с регулятором состояния.

4.3.2 Синтез оптимального управления.

4.4. Синтез системы управления с полиномиальным регулятором.

4.5. Конструирование наблюдателей неизмеряемых координат объектов управления.

4.5.1 Наблюдатель состояния полного порядка при отсутствии шумов

4.5.2 . Оценка вектора состояния при случайных возмущениях и наличии помех.

4.5.3 Наблюдатель состояния пониженного порядка

4.6. Структурно-параметрический синтез СУ на основе VLD -модели объекта управления.

4.7. ч Структурно-параметрический синтез СУ на основе VNN

-модели объекта управления.

4.8. Результаты и выводы.

Глава 5. КОМПЬЮТЕРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И АСПЕКТЫ

ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

5.1. Вводные замечания.

5.2. Специализированная рабочая станция инженерного моделирования непрерывно-дискретных динамических систем.

5.3. Новый подход к программно-технической реализации технологии функционального проектирования систем управления динамическими объектами.

5.4. Компьютерный комплекс имитационного моделирования непрерывно-дискретных динамических систем.

5.5. Компьютерный комплекс синтеза и анализа систем управления на базе их векторно-матричных моделей.

5.5.1 Редактор векторно-матричных моделей.

5.5.2 Конструктор дискретных векторно-матричных моделей.

5.5.3 Конструктор нелинейных векторно-матричных моделей.

5.5.4 Анализ основных свойств объектов и систем управления.

5.5.5 Синтез систем управления с регулятором состояния.

5.6. Аспекты практической реализации результатов функционального проектирования локальных СУ ЭМО.

5.7. Результаты и выводы.

Актуальность темы. Современные тенденции возрастания сложности и наукоемкости технических систем, обеспечивающих автоматизацию технологических процессов и производств, обусловливают необходимость непрерывного совершенствования технологий проектирования и исследования таких систем. В этих условиях работы в указанной области приобретают первостепенное значение. В то же время реализация новых технологий возможна только на базе специализированных инструментальных средств, поддерживающих выполнение полного набора проектных процедур и операций в режиме интерактивного взаимодействия с вычислительной системой.

Данная работа посвящена исследованию, созданию и внедрению теоретических основ, методов, алгоритмов и программных средств автоматизации функционального проектирования непрерывно-дискретных динамических систем. Техническими примерами таких систем являются системы управления автоматизированным электроприводом, роботами, движущимися объектами и т.п., объединенные понятием электромеханической системы (ЭМС) или системы управления электромеханическим объектом (СУ ЭМО).

На этапе функционального проектирования ЭМС решается проблема создания на уровне различных видов математических моделей прототипа системы управления (СУ), обеспечивающего выполнения заданных целей управления, отвечающего требуемым критериям качества, и исследование алгоритмов управления и основных свойств этого прототипа путем имитационных экспериментов с математическими моделями.

Актуальность работы обусловлена следующими основными причинами.

1. К настоящему времени этап функционального проектирования ЭМС, как правило, выполняется с использованием разрозненных методов, отдельных пакетов программ, являющихся современными математическими инструментами (например, Mathcad [47, 134], Matlab [137]), проблемно- и объектно-ориентированных компьютерных комплексов, обеспечивающих в основном качественное и быстрое решение задачи моделирования ( например, Экспресс-Радиус [46], Labview [132, 186]). Для подготовки практически каждой проектной операции проектировщик должен обладать, во-первых, определенными навыками применения выбранных пакетов программ, во-вторых, специальной терретической и практической подготовкой по конструированию различных видов математических моделей ЭМС. Качество и достоверность каждого проектного решения здесь определяется уровнем подготовки коллектива проектировщиков. Поэтому такой бессистемный подход к решению проблем функционального проектирования ЭМС приводит к значительным временным затратам и определенным математическим трудностям. Кроме того, при существующей ситуации в условиях установленных временных рамок невозможна качественная подготовка в высших учебных заведениях инженерных и научных кадров. В этих условиях назрела необходимость создания и практической реализации единой технологической схемы автоматизации проектирования и исследования ЭМС.

2. Известно, что основой, определяющей эффективность и качество проектирования и исследования технических систем, являются математические модели. Однако желание ряда проектировщиков использовать во всех проектных операциях модели, имеющие максимальную степень адекватности реальному объекту, является утопическим, так как его реализация привела к значительному усложнению алгоритмов, необходимых для выполнения процедуры структурно-параметрического синтеза системы управления, и полной потере так необходимых для САПР универсальных свойств. В этой связи возникает необходимость поиска оптимальных связок "проектная операция - математическая модель", определения необходимого состава видов моделей, выбора моделей, ориентированных на пользователя и на вычислительную систему. Несомненно, что применение широкого спектра математических моделей ЭМС на этапе функционального проектирования потребует решения проблем рационального внутримашинного представления и автоматизации получения каждого вида моделей. В этой связи возникает проблема разработки теории конструирования и преобразования видов математических моделей ЭМС. Эта теория должна стать основой компьютерной реализации методов функционального проектирования ЭМС.

3. Алгоритмы выполнения проектных процедур и операций, построенные на основе новых оригинальных и известных методов проектирования и исследования непрерывно-дискретных динамических систем, будут популярны и найдут применение в проектных организациях и вузах только тогда, когда будут реализованы в виде универсальных компьютерных комплексов, отвечающих современным стандартам программных приложений и требованиям к построению систем автоматизированного проектирования. Поэтому, работы по созданию таких комплексов имеют особую актуальность.

Состояние вопроса. Проблема автоматизации функционального проектирования ЭМС включает в себя комплексное рассмотрение вопросов имитационного моделирования динамических систем, автоматизированного синтеза систем управления и создания интегрированных компьютерных средств автоматизации проектных исследовательских работ в этой области.

Более чем 40-летний опыт создания и применения программных средств и языков имитационного моделирования динамических систем показывает, что наибольшей популярностью у технических специалистов получили компьютерные системы, языки построения моделей которых отвечают концепции структурного моделирования, то есть оперируют с многоуровневыми структурными моделями объектов. Они же дают наивысшую сходимость результатов имитационного и натурного экспериментов. Такой принцип построения моделей использован как в пионерских работах по созданию пакетов программ моделирования систем автоматического управления (САУ), так и в современных компьютерных комплексах имитационного моделирования динамических систем. Как пионерскую следует отметить работу Селфриджа (1955) [183], в которой использован "аналоговый" подход пдстроения и реализации цифровой модели САУ. Практически по тому же принципу были построены и созданные позднее системы и комплексы моделирования. Среди современных разработок здесь можно отметить системы Ladview, Micro-Cap, VisSim, Экспресс-Радиус, МВТУ (Моделирование в технических устройствах), а также MathConnex и Simulink, являющиеся приложениями математических пакетов MathCad и Matlab.

Наибольший интерес здесь представляет семейство систем и комплексов моделирования, созданных в Ивановском государственном энергетическом университете под руководством д.т.н., профессора В.Н. Нуждина [3-8, 76,110, 121, 124,125]. Однако применение указанных разработок в процессе функционального проектирования ЭМС возможно только при ручной подготовке промежуточных моделей объектов и систем управления, что нарушает сквозной характер процесса проектирования.

Очевидно, что для создания технологических и инструментальных средств автоматизированного синтеза систем управления применимы только те методы и алгоритмы, которые обладают свойствами инвариантности к сложности проектируемого объекта. Такие свойства характерны для методов, построенных на базе современной теории автоматического управления, а точнее, методов пространства состояний. Теоретический фундамент применение указанных методов впервые был заложен в работах Л.С. Понтрягина [136], Р. Калмана [184] и A.M. Летова [99]. В работах В. Стрейца [156], К. Острема [133], Ц. Миты, С. Хары, Р. Кондо [106], В.А. Бесекерского, В.В. Изранцева [24], Р. Изермана [52] метод пространства состояний получил свое развитие для цифровых систем. К настоящему времени создано значительное число программных пакетов и автономных программ реализации метода для решения задач анализа и синтеза [6, 9, 11, 19, 26]. Практические результаты применения методов теории пространства состояний для синтеза и анализа систем микропроцессорного управления электромеханическими объектами нашли свое отражение в работах В.Н. Дроздова [144, 145], Б.А. Староверова [154, 155], С.В. Тарарыкина [158-164].

Попытки создания единых компьютерных комплексов функционального проектирования ЭМС практически отсутствуют. Здесь могут быть использованы общие принципы построения САПР, сформулированные в работах И.П. Норенкова [146-148, 165] для объектов радиоэлектроники, В.Н. Нуждина [23, 28, 114, 116, 130] для систем автоматизированного электропривода и рядом других авторов [43, 107,139, 141, 150].

Таким образом, из анализа известных работ можно сделать следующие выводы о состоянии дел в области теории, методов, алгоритмов и компьютерных средств автоматизации функционального проч ектирования электромеханических систем:

• не существует единой строгой теории конструирования и преобразования различных видов моделей непрерывно-дискретных динамических систем, необходимых для обеспечения неразрывного цикла выполнения в автоматизированном режиме этапа функционального проектирования;

• для создания указанной теории и ее реализации в форме компьютерного комплекса, отвечающего основным принципам построения САПР, существует теоретический фундамент в виде известных работ, методов синтеза и анализа динамических систем; имеется многолетний опыт создания и внедрения компьютерных средств автоматизации отдельных проектных процедур и операций, в том числе и опыт научного коллектива, в котором работает автор диссертации.

Цель и задачи работы. Основная цель настоящей работы заключается в ловышении эффективности и качества проектных и исследовательских работ этапа функционального проектирования электромеханических систем в результате разработки, компьютерной реализации и внедрения теоретических основ, методов и алгоритмов автоматизации конструирования и преобразования моделей, постановки и выполнения вычислительных экспериментов.

Достижение указанной цели сопряжено с решением следующих основных задач:

1. Разработка единой технологической схемы автоматизации функционального проектирования и исследования электромеханических систем.

2. Теоретическое обоснование рационального спектра концептуальных и вычислительных моделей элементов электромеханических объектов, обеспечивающих эффективное автоматизированное выполнение всех проектных операций технологической схемы.

3. Разработка алгоритмического базиса конструирования и взаимного преобразования математических моделей электромеханических систем.

4. Формирование единой структуры представления концептуальных и вычислительных моделей на всех уровнях их построения и преобразования при выполнении проектных операций имитационного моделирования и структурно-параметрического синтеза систем управления электромеханическими объектами.

5. Анализ и разработка теоретических положений, методов и алгоритмов, обеспечивающих автоматизированное выполнение проектных процедур структурно-параметрического синтеза прототипа системы управления и имитации динамического поведения электромеханических систем с использованием полного спектра моделей, отражающих дискретный характер управления, нелинейные свойства объектов.

6. Создание и испытание инструментальных средств реализации новой технологии в виде компьютерных комплексов имитационного моделирования и функционального проектирования динамических систем.

Научная новизна. В работе развита теория и практика автоматизированного проектирования и исследования динамического поведения электромеханических систем с использования широкого спектра математических моделей, ранжированных по шкалам сложности, точности, формализации, реализации и быстродействия, и решена научная проблема создания единой технологии функционального проектирования таких систем, предусматривающей:

• определение требуемого состава и автоматизированное конструирование векторно-матричных и структурных моделей проектируемого объекта;

• автоматизированное выполнение проектной процедуры структурно-параметрического синтеза прототипа системы управления на основе приближенных векторно-матричных моделей объекта в непрерывном и дискретном времени;

• "доводку" результатов предварительного синтеза методом имитационных экспериментов с уточненными структурными моделями проектируемого объекта;

• повторение предыдущих этапов до обеспечения требований технического задания.

Научная новизна состоит в следующем:

1. Обосновано общее представление объекта проектирования в виде трехуровневой иерархической системы, обеспечивающей на первом (верхнем) уровне оптимизацию технологического процесса, взаимосвязанное управление автоматизированным электроприводом (АЭП) и. технологическим агрегатом (ТА) на втором уровне и локальное управление ТА с помощью АЭП на третьем (нижнем) уровне.

2. Доказано, что задача функционального проектирования динамической системы в результате ее декомпозиции на каждом уровне иерархии на три подзадачи: управления, идентификации модели объекта, идентификации сигналов объекта; и выделения соответствующих им подсистем, имеющих единую структуру связей и состав элементов, сводится к решению проблемы автоматизации синтеза подсистемы с обратной связью по функционалу качества.

3. Разработана методика представления моделей динамических систем в форме структурных матриц, предусматривающая единообразное внутримашинное кодирование структурных моделей функционального, математического и алгоритмического уровней, которые традиционно изображаются в виде схем соединения функциональных узлов, блоков уравнений, нелинейных, дискретных, логических элементов постоянной и переменной структуры, Ж-графов.

4. Разработан подход к синтезу систем управления нелинейными динамическими объектами, основанный на предварительном конструировании нелинейной векторно-матричной модели (ВММ) объекта, которая в отличие от традиционных ВММ идентифицируется с помощью трехмерных матриц состояния, управления и выхода, и формировании управляющего устройства с дискретно изменяемыми параметрами.

5. Разработаны методы и алгоритмы автоматизированного формирования дифференциальных и алгебраических матрично-структурных моделей, ориентированных как на выполнение проектных операций структурно-параметрического синтеза системы управления, так и на постановку имитационных экспериментов, отличающиеся тем, что вычислительный эксперимент здесь сводится к последовательному выполнению тривиальной операции записи выражения, соответствующего строке структурной матрицы или (и) вычисления его численного значения.

Практическая значимость работы заключается в том, что результаты теоретических исследований и разработок легли в основу создания конкретных компьютерных методов и средств выполнения проектных процедур и операций функционального проектирования электромеханических систем:

1. Разработаны, реализованы и внедрены методы и средства автоматизированной подготовки и постановки имитационных экспериментов с многоуровневыми структурными моделями непрерывно-дискретных динамических систем постоянной и переменной структуры. Дружественный графический интерфейс указанных средств поддерживает процесс создания и редактирования схем моделей, оперативное отображение и документирование результатов.

2. 4 Разработаны, реализованы и внедрены методы и средства синтеза и анализа систем управления динамическими объектами, обеспечивающие:

• формирование или импортирование векторно-матричных моделей объектов управления в непрерывном и дискретном времени;

• формирование критериев качества;

• проведение комплексного анализа объекта и системы управления, включающего оценку управляемости, наблюдаемости, устойчивости, чувствительности, частотных свойств, матричный анализ объекта;

• автоматизацию синтеза систем с регулятором состояния, с наблюдателем полного или пониженного порядка и регулятором состояния, с полиномиальным регулятором;

• параметрическую оптимизацию и настройку системы, максимально учитывающих весь комплекс требований к проекту в применении к реальным условиям эксплуатации;

• оперативную оценку/результатов синтеза.

3S Разработаны и реализованы численные и символьно. численные алгоритмы конструирования векторно-матричных моделей непрерывных объектов в дискретном времени, обеспечивающие автоматизированную подготовку и выполнение структурно-параметрического синтеза дискретного управляющего устройства.

4. Разработаны и реализованы алгоритмы конструирования и применения нелинейных векторно-матричных моделей, обеспечивающих корректное выполнение процедуры синтеза регулятора состояния для нелинейных объектов.

5. Использование матрично-структурного представления концептуальных и вычислительных моделей динамических объектов на всех уровнях функционального проектирования позволило унифицировать выполнение большинства проектных операций.

Предложенные методы и средства могут быть полезны широкому кругу исследователей и проектировщиков в области электромеханических систем и подобных им динамических объектов, так повышают качество и обоснованность проектных решений на ранних стадиях, сокращают сроки проектирования.

Реализация результатов работы заключается в создании и внедрении под руководством и при непосредственном участии автора:

1) программного комплекса имитационного моделирования и поискового конструирования систем автоматического управления, разработанного в рамках выполнения задания 03.01.03 проблемы 0Ц 026 ГКНТ СССР в 1981-1985 гг. (комплекс зарегистрирован в ГосФАП СССР № П007860 от 29.08.84) [138];

2) учебно-исследовательской САПР приводов и следящих систем, разработанной в рамках выполнения задания 03.20.А 0НТП ГКНТ СССР 0.80.03 в 1986-1990 гг. и внедренной в Ивановском энергетическом институте [91,130,170];

3) специализированной рабочей станции инженерного моделирования непрерывно-дискретных динамических систем, разработанной в рамках госбюджетной работы по единому заказу-наряду в 19911995 гг. и внедренной в Ивановском государственном энергетическом университете, НИИ моделирования и вычислительного эксперимента, Брянском государственном техническом университете [77, 153];

4) компьютерного комплекса имитационного моделирования динамических систем (IDS 1.0), разработанного в результате выполнения ряда госбюджетных работ в 1996-1998 гг. (комплекс зарегистрирован в РосАПО, № 980515 от 25.08.98) [84, 85];

5) компьютерного комплекса функционального проектирования систем управления динамическими объектами (FuncProl.O), разработанного в рамках госбюджетной работы по единому заказу-наряду в 1996-1999 гг. [86, 87, 90].

Кроме того, элементы разработанной технологии и средства ее ч реализации нашли свое применение в ходе выполнения работ по заказам ряда предприятий авиационно-космической отрасли.

Использование в учебном процессе. Полученные теоретические и практические результаты широко используюся в Ивановском государственном энергетическом университете в процессе подготовки бакалавров, инженеров и магистров в области электромеханических систем (специальности 18.04.00, 18.01.00, 20.03.00; направления 55.02.00, 55.13.00) (специальности 18.04.00, 18.01.00, 20.03.00; направления 55.02.00, 55.13.00)

Теоретические результаты использованы в лекционных курсах "Теория автоматического управления", "Моделирование и САПР электропривода", "Математическое моделирование и вычислительный эксперимент в технических системах", "Моделирование электромеханических систем", "Прикладное программирование", "Автоматизация функционального проектирования электромеханических систем".

Компьютерные и методические средства реализации технологии функционального проектирования электромеханических систем используется в лабораторных практикумах по указанным курсам, в процессе выполнения курсовых работ и проектов по "Теории автоматического управления", "Теории электропривода", "Системы управления электроприводом", а также в дипломном проектировании и в научно-исследовательской работе студентов, магистрантов, аспирантов, преподавателей и сотрудников университета.

Отдельные компьютерные комплексы переданы и в другие вузы: Брянский, Нижегородский, Уральский государственные технические университеты.

Апробация работы. Основные научные и практические результаты исследований и разработок по теме диссертации докладывались и обсуждались на 32 научно-технических конференциях, совещаниях и семинарах, в том числе, на I и II Международных (XII и XIII Всероссийских) конференциях по автоматизированному электроприводу (Санкт-Петербург, 1995 г., АЭП-95 и Ульяновск, 1998 г, АЭП-98);. Международных научно-технических конференциях "Состояние и перспективы развития электротехнологии" (VII, VIII и IX Бенардосовские чтения, Иваново 1994, 1997, 1999 гг.); Международной научнотехнической конференции "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Прогресс-98, Иваново: ИГТА, 1998 г.); X и XI Всесоюзных конференциях по проблемам автоматизированного электропривода (Воронеж, 1987г., Суздаль, 1991 г.); Всесоюзных научно-технических конференциях "Состояние и перспективы развития электротехнологии" (I, III и V Бенардосовские чтения, Иваново, 1983,1987,1991 гг.); I Всероссийской научно-технической конференции "Компьютерное технологии в науке, проектировании и производстве" (Нижний Новгород, ННГТУ, 1999 г.); IV Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы преобразовательной техники" (Киев, 1984 г.); Всесоюзной конференции "Автоматизация проектных и конструкторских работ" (Москва, 1979 г.); Ш-й Всесоюзной конференции Автоматизация поискового конструирования и подготовка инженерных кадров" (Иваново, 1983 г.); Всесоюзной конференции "Моделирование и оптимизация проектных решений в САПР", (Таллинн, 1983 г.); Республиканской научно-технической конференции "Автоматизация проектирования в энергетике и электротехнике" (Иваново, 1991 г.); Республиканской конференции "Компьютерная технология в учебном процессе высшей школы" (Челябинск, 1989 г.); Всесоюзных совещаниях по автоматизации проектирования систем автоматического и автоматизированного управления технологическими процессами (Челябинск, 1979 г., Москва 1981 г.); семинарах "Проблемы динамики автоматизированных электромеханических систем переменного тока" Научного совета АН ч

УССР по комплексной проблеме "Научные основы электроэнергетики" (Одесса, 1983,1987,1989 гг.); Республиканских научно-методических семинарах "Автоматизация проектирования в энергетике и электротехнике" (Иваново, 1976, 1977,1978,1980, 1982, 1985, 1987, 1988, 1989 гг., Одесса, 1979 г., Новочеркасск 1982 г., Куйбышев, 1984 г.).; научнотехническом семинаре "75 лет отечественной школы электропривода", (Санкт-Петербург, 1997 г.).

Публикации. К основным публикациям по теме диссертации относятся 48 работ, среди которых 2 монографии, 2 учебных и 2 практических пособия, 3 брошюры, 33 статьи в центральных и республиканских межвузовских изданиях и тезисов докладов на международных, всероссийских и республиканских конференциях, пакет программ, зарегистрированный в ОФАП, компьютерный комплекс, зарегистрированный в РосАПО.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 192 наименования, и приложений. Основная часть работы изложена на 314 страницах, содержит 128 рисунков и 16 таблиц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе анализа современного состояния проблемы автоматизации функционального проектирования электромеханических систем и динамических объектов различной физической природы, методов, моделей, инструментальных и программно-технических средств ее решения сформирована и реализована единая технология автоматизированного построения на уровне математических и компьютерных моделей рациональных структур систем управления электромеханическими объектами - технология функционального проектирования электромеханических систем. Решение указанной проблемы имеет важное научное и практическое значение.

В диссертационной работе получены следующие результаты:

1. Разработана новая технологическая схема процесса функционального проектирования электромеханических систем, предполагающая совместное использование строгих математических методов и алгоритмов при синтезе системы управления на основании векторно-матричных модели объекта и инженерного искусства, которое необходимо для принятия решений по результатам имитационных экспериментов со структурными моделями прототипов ЭМС, модификации этих моделей, генерации новых вариантов концептуальных моделей и т. д.

2. Установлено единое обобщенное представление ЭМС в задачах функционального проектирования в виде трехуровневой иерархической системы. Для каждого уровня иерархии выделены единые типовые проектные процедуры: управления, идентификации модели объекта, идентификации сигналов объекта, и соответствующие им подсистемы, имеющие единую структуру связей и состав элементов. Определен полный состав видов моделей элементов ЭМС, необходимых для наиболее эффективного выполнения всех предусмотренных технологической схемой проектных процедур и операций.

3. Предложено каждый вид модели ЭМС представлять с помощью четырех форм описания: внешней графической формы, собственной формы вида, детализированной формы и алгоритмической модели. Показано, что не зависимо от сложности моделей и от области их применения, то есть как для автоматизированного выполнения проектных операций структурно-параметрического синтеза систем управления, так и для постановки имитационных экспериментов, целесообразно использовать единую внешнюю форму представления -структурную модель функционального уровня (СМФУ). СМФУ наиболее доступна пользователю, так как максимально приближена к функциональной схеме ЭМС.

4. Установлено, единый подход к решению задач структурно-параметрического синтеза прототипа системы управления может быть реализован при использовании векторно-матричных моделей (ВММ). ВММ электромеханических объектов в непрерывном времени (Ш>модели), достаточно просто могут быть построены путем последовательно преобразования "структурная модель математического уровня - структурная матрица - I/Ж-модель". Для обеспечения синтеза системы управления в дискретном времени разработаны и исследованы:

• алгоритмы конструирования дискретных ВММ (Ш>-моделей), основанные на использовании степенного ряда с ограниченным и произвольным числом члена;

• символьно-численный алгоритм формирования ^^моделей при неизвестном,значении периода квантования Т.

Показано, что символьно-численный алгоритм является более предпочтительным, так как позволяет получить FZi^-модели практически для любого значения Т.

Непосредственный учет нелинейных свойств объектов в процессе структурно-параметрического синтеза системы управления обеспечивают нелинейные ВММ (WW-модели) с дискретно изменяющимися значениями параметров. Разработаны и исследованы алгоритмы конструирования I/W-моделей, в результате выполнения которых формируются трехмерные матрицы состояния AN и управления BN и условия переключения значений параметров.

5. В целях решения проблемы конструирования моделей, ориентированных на подготовку и выполнение проектных процедур и операций функционального проектирования разработана оригинальная теория .матрично-структурных преобразований. В рамках реализации этой теории: • предложено единое матрично-структурное представление концептуальных и вычислительных моделей динамических систем;

• разработан оригинальный алгоритм построения матрично-структурного представления концептуальных моделей (МСП КМ) нижнего уровня, обеспечивающий преобразование графической схемы концептуальной модели к схеме структурной модели математического уровня;

• разработаны алгоритмы преобразования МСП КМ в матрично-структурное представление вычислительной модели (МСП ВМ);

• разработаны два алгоритма конструирования векторно-матричных моделей на основании МСП ВМ., использующие многократную символьно-численную обработку строк МСП ВМ или предварительную обработку сигнального графа на матричной сетке;

• разработаны алгоритмы конструирования дифференциальных (ДМСМ) и алгебраических матрично-структурных моделей (АМСМ), ориентированных на выполнение имитационных экспериментов соответственно в комбинированном компилирующе-интерпретирующем и компилирующем режимах;

• показано, что использование базы моделей, содержащей ДМСМ и АМСМ для функциональных элементов концептуальной модели повышает эффективность применения алгоритмов;

• создан универсальный алгоритм формирования дерева вычислений, отличительными признаками которого являются использование матрично-структурного представления графа и применение элементов матричной алгебры для получения информации о касаниях комбинаций контуров.

6. Для выполнения процедуры предварительного структурно-параметрического синтеза сформулированы возможные алгоритмы синтеза .системы управления с безынерционным регулятором состояния, полиномиальным регулятором и синтеза оптимального управления, наблюдателей полного и пониженного порядка с использованием W/Z-модели объекта. Определены рациональные области применения этих алгоритмов. Показано, что использование VML-модели объекта управления вполне оправдано и рационально даже в тех случаях, когда она не удовлетворяет требованиям адекватности описания нелинейного ОУ и требованиям представления дискретного управляющего устройства. Это объясняется тем, что полученные здесь предварительные приближенные результаты можно использовать для "доводки" проектного решения методом имитационных экспериментов с адекватными структурными моделями системы.

7. Разработаны методы и алгоритмы синтеза системы управления на основе VLD- и ^Ж-моделей объекта. Доказана возможность учета дискретных и нелинейных свойств объекта на предварительных этапах функционального проектирования электромеханической системы.

8. Для инструментальной поддержки новой технологии автоматизации функционального проектирования электромеханических систем разработаны две компьютерные системы: специализированная

314 станция инженерного моделирования непрерывно-дискретных динамических систем и компьютерный комплекс имитационного моделирования и функционального проектирования систем управления динамическими объектами (FuncPro). Применение указанных компьютерных систем обеспечивает выполнение в режиме интерактивного взаимодействия с комплексом вычислительных средств полного набора проектных процедур и операций функционального проектирования ЭМС.

9. Созданные в результате выполнения работы компьютерные комплексы реализации предлагаемой технологии автоматизации функционального проектирования систем управления электромеханическими объектами нашли широкое применение в процессе подготовки в Ивановском государственном энергетическом университете бакалавров, инженеров и магистров по специальностям 18.04.00 «Электропривод и автоматизация промышленных установок», 22.03.00 «Системы автоматизированного проектирования», 20.04.00 «Промышленная электроника» и направлению 55.13 «Электротехника, электромеханика и электротехнология», а также в научно-исследовательской и проектной деятельности ряда организаций и вузов. Документы о внедрении приведены в приложении 4.

1. Автоматизация моделирования и функционального проектирования электромеханических систем./ А.В. Балуев, М.Ю. Дурдин, А.Р. Колганов Иваново: ИГЭУ, 1993,- 84 с.

2. Автоматизация моделирования электромеханических систем/ А.В. Балуев, М.Ю. Дурдин, А.Р. Колганов, В.А. Хвостов. Брянск: БИТЫ, 1995,- 92 с.

3. Автоматизация моделирования вентильного электропривода постоянного тока. Отчет о НИР. Рук. A.M. Быстров. Исп. В.Н. Нуждин, А.Р. Колганов и др./ Per. № 76048931. Инв. Б664847. Иваново, 1976.- 40 с.

4. Автоматизированная система моделирования электроприводов. Отчет о НИР. Рук. В.Н. Нуждин. Отв. исп. А.Р. Колганов. / Рег.№ 76094566. Инв. Б724320. Иваново, 1978. - 48 с.

5. Автоматизированная система моделирования технологических объектов управления.// Отчет о НИР. Рук. В.Н. Нуждин. Отв. исп. А.Р. Колганов. / Рег.№ 0182001945. Инв.№ 02825028027. Иваново, 1981.80 с.

6. Автоматизированное проектирование систем управления/ Под. ред. М. Джамшиди и др.; Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1989,- 344 с.

7. Алгоритмический базис и результаты испытаний программного комплекса МИК.// Отчет о НИР. Рук. В.Н. Нуждин. Отв. исп. А.Р. Колганов./ Per № 01830030002. Инв.№ 02840002250 Иваново, 1984,160 с.

8. Алгоритмический базис и технология использования второй очереди программного комплекса МИК. // Отчет о НИР. Рук. В.Н. Нуждин. Отв. исп. А.Р. Колганов. / Рег.№ 01840051381. Инв.№ 02850071767 Иваново, 1986. - 127 с.

9. Алгоритмы и программы проектирования автоматических систем/ П.Д. Крутько, А.И. Максимов, Л.М. Скворцов; Под ред. П.Д. Крутько. -М.: Радио и связь, 1988.- 306 с.

10. Алыкова А.Л. Табличные методы как средство автоматизации вычислительных экспериментов в системах проектирования. Дисс. канд. техн. наук 05.13.12 Иваново, 1994,- 162 с.

11. Анализ и оптимальный синтез на ЭВМ систем управления. / Под ред. А.А. Воронова и И.А. Орурка. М.: Наука, 1984.-344 с.

12. Андреев Ю.Н. Управление конечномерными линейными объектами. -М.: Наука, 1976.- 423 с.

13. Анисимов Б.В., Петров В.Я. Организация вычислительных процессов. М.: Высш.шк., 1977,- 407 с.

14. Антипов Ю.Е., Шкурба В.В. Системный подход. В кн.: Энциклопедия кибернетики, т.2,- Гл. редакция УСЭ, Киев: 1975,- с. 356.

15. Анзимиров JI.B. TRACE MODE управляет производством. // Мир ПК. -1997, № 12. с. 38-44.

16. Арайс Е.А., Дмитриев В.М. Автоматизация моделирования многосвязных механических систем. М.: Машиностроение, 1987,- 240 с.

17. Артюшенко М.В. Специальные численные методы моделирования линейных САУ //Сложные системы управления/Ин-т кибернетики АН УССР. Киев, 1982. с. 24-32.

18. Афанасьев В.Н., Колмановский В.Б., Носов В.Р. Математическая теория конструирования систем управления: М.: Высш. шк., 1989,- 447 с.

19. Баранов Г.Л., Макаров А.В. Структурное моделирование сложных динамических систем. Киев: Наукова думка, 1986.-272 с.

20. Батоврин А.А. и др. Цифровые системы управления электроприводами. JL: Энергия, 1977,- 256 с.

21. Бахвалов JI.A. Компьютерное моделирование: долгий путь к сияющим вершинам?// Компьтерра, №8, 1997.

22. Башарин А.В., Михелькевич В.Н., Нуждин В.Н. Проблемы машинного проектирования систем автоматизированного электропривода. В кн. Материалы 8-й Всесоюзной конференции по проблемам автоматизированного электропривода М.: Информэлектро, 1979,- с. 49-50.

23. Бесекерский В.А., Изранцев В.В. Системы автоматического управления с микроЭВМ. М.: Наука, 1987. 304 с.

24. Блауберг И.В., Юдин Ю.Г. Становление и сущность системного подхода. М.: Наука, 1973. - 114 с.

25. Болнокин В.Е., Чинаев П.И. Анализ и синтез систем автоматического управления на ЭВМ: Алгоритмы и программы. М.: Радио и связь, 1986. -164 с.

26. Бородулин Ю.Б., Нуждин В.Н. Имитационные системы в проектировании и исследовании электротехнических объектов и автоматизированных комплексов. Иваново: ИГУ-ИЭИД986.-84 с.

27. Бородулин Ю.Б., Нуждин В.Н. Принципы создания и структура базовой подсистемы автоматизированного проектирования электроприводов. Ив. вузов. Электромеханика, 1979, №10,- с. 866-871

28. Борцов А.Ю., Юнгер И.Б. Автоматические системы с разрывным управлением. JL: Энергоатомиздат, 1986,- 168 с.

29. Борцов Ю.А., Поляхов Н.Д., Путов В.В. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением. JL: Энергоатомиздат. Ленинградское отд-ние, 1984,- 216 с.

30. Борцов Ю.А., Соколовский Г.Г. Автоматизированный электропривод с упругими связями. СПб.: Энергоатомиздат, 1992. -288 с.

31. Брайсон А., Хо-Ю-Ши Прикладная теория оптимального управления / Пер. с англ. М.: Мир, 1972,- 544 с.

32. Вавилов А.А., Имаев Д.Х. Машинные методы расчета систем управления. Л.:ЛГУ,1981.-232 с.

33. Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем: Пер. с англ.- М.: Радио и связь, 1988.- 560 с.

34. Воронов А.А Введение в динамику сложных управляемых систем.

35. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1985,- 352 с.

36. Воронов А.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. М.: Наука, 1979 - 336 с.

37. Вульфсон А.В. 0 построении программы, автоматизирующей расчет на ЦВМ переходных процессов нелинейных автоматических систем. //Изв. вузов. Электромеханика, 1969, №12. с. 25-32.

38. Ганнель Л.В. Особенности синтеза электромеханических систем с модальным регулятором. // Электромашиностроение и электрооборудование. вып. 40,- К.: Техн1ка, 1986,- с. 15-19.

39. Геминтерн В.И., Нуждин В.Н., Розенкоп В.Д. Имитационное моделирование при проектировании электротехнических объектов. М.: Информэлектро, 1981,- 112 с.

40. Гладкий А.В. Множеств теория. В кн.: Энциклопедия кибернетики, т.2,- Гл.редакция УСЭ, Киев: 1975,- с.17-20.

41. Гладышев С.П. Расчет нелинейных систем на ЭВМ,- М.: Машиностроение, 1987,- 208 с.

42. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства: Пер. с англ.- М.: Мир, 1987,- 528 с.

43. Дидук Г.А. Машинные методы исследования автоматических систем. JL: Энергоатомиздат, 1983.-176 с.

44. Директор С., Рорер Р. Введение в теорию систем. Пер. с англ.- М.: Мир, 1974,- 464 с.

45. Дорри М.Х., Рощин А.А. Инструментальные средства "Экспресс-Радиус" для автоматизации динамических расчетов систем управления. . // Приборы и системы управления. -1996, № 3, с. 16-21

46. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. Mathcad 7.0 в математика, физике и в Internet М.: Нолидж, 1998. - 352 с.

47. Заде JI. А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М.: Мир.1976

48. Заде Лотфи, Дезоер Чарльз А. Теория линейных систем. Метод пространства состояний / Под ред. Г. С. Поспелова. М.: Наука, 1970.703 с.

49. Знаменский А.Е., Теплюк И.Н. Активные RC-фильтры,- М.: Связь, 1970,- 280 е.

50. Иванников А.Д. Моделирование микропроцессорных систем. М.: Энергоатомиздат, 1990,- 144 с.

51. Изерман Р. Цифровые системы управления. М.: Мир, 1984. 541 с.

52. Кадамцева Г.Г. Автоматизация моделирования процесса теплопроводности на многопроцессорных вычислительных системах с использованием символьно-численных методов. Автореферат дисс. . канд.техн. наук.- 05.13.12. Иваново, 1997. - 24 с.

53. Киндлер Е. Языки моделирования: Пер. с чеш. М.: Энергоатомиздат, 1985,- 288 с.

54. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. М.: Радио и связь, 1990. - 544 с.

55. Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. М.: Энер-гоатомиздат, 1985,- 560 с.

56. Колганов А.Р. Алгоритмы расчета переходных характеристик электроприводов на ЭЦВМ.- В сб. "Усовершенствование и автоматизация промышленных электроприводов и электроустановок , Вып. 6- Иваново: ИВГУ, 1978,- с.128-133.

57. Колганов А.Р. Взаимодействие человека с вычислительной машиной в процессе моделирования систем автоматического управления.,- В сб. Автоматизация проектирования в энергетике и электротехнике. Вып. 3,- Иваново: ИГЭУ, 1979,- с. 80-86.

58. Колганов А.Р. Конструирование и применение нелинейных векторно-матричных моделей объектов электротехнологии/ Высоковольтная техника и электротехнология. Межвузовский сборник научных трудов. Вып. 2. -Иваново: ИГЭУ 1999. с.ЮЗ - 105

59. Колганов А.Р. Подготовка и реализация модельного эксперимента в системе моделирования электроприводов. В сб. "Усовершенствование и автоматизация промышленных электроприводов и электроустановок" - Иван.гос.ун-т, 1980,- с. 121-125

60. Колганов А.Р. Разработка автоматизированной системы моделирования электроприводов. Дисс. канд. техн.наук.: 05.09.03., 05.13.12,-Горький, 1981,- 290 с.

61. Колганов А.Р. Структурное представление электропривода для моделирования на ЭЦВМ.- В сб. Электромашиностроение и электрооборудование , 30,- К.: Технша, 1980,- с. 6-13.

62. Колганов А.Р., Балуев А.В. Автоматизированная система моделирования электроприводов. Иваново: Иван.энерг. ин-т, 1982,- 32 с.

63. Колганов А.Р., Буренин С.В. Алгоритмы и программы функционального проектирования систем управления электромеханическими объектами. Иваново: ИГЭУ, 1997. - 140 с.

64. Колганов А.Р., Буренин С.В., Архангельский Н.Л. Компьютерная технология проектирования систем управления электроприводом. // Компьютерная технология в учебном процессе высшей школы. Тезисы докладов НТК. Челябинск: ЧПУД989. - с.154-155.

65. Колганов А.Р., Буренин С.В., Архангельский Н.Л. Технология функционального проектирования систем управления в рамках учебно-исследовательских САПР.// Использование ЭВМ в учебной и научно-исследовательской работе, т.2. Новосибирск: НГУ, 1988. -с. 34-37.

66. Колганов А.Р., Буренин С.В., Пикунов В.В. Построение моделей элементов электропривода переменного тока для автоматизации исследования его динамических режимов. В сб. Электромашиностроение и электрооборудование, 44.- К.: Тэхника, 1990г.- с. 33-39.

67. Колганов А.Р., Кальченко А.И. Структурно-параметрический синтез регулируемых устройств электропривода на ЭЦВМ,- Иван.гос ун-т, Иваново, 1983,- 32 с.

68. Колганов А.Р., Кокин В.М. Автоматизированный анализ энергетических показателей электромеханических систем. В кн. Состояние и перспективы развития электротехнологии, т.2. Иван.энерг.ин-т, Иваново, 1987,- с. 63.

69. Колганов А.Р., Никоноров Н.В. Повышение "интеллектуальных" способностей автоматизированной системы моделирования электропривода // Тезисы докладов юбилейной НТК ИЭИ. Иваново: ИвГУ -1980. с 35.

70. Колганов А.Р., Пантелеев Е.Р. Имитационное моделирование динамических систем в САПР,- Иваново: ИвГУ, ИЭИ, 1990,- 88 с.

71. Колганов А.Р., Пантелеев Е.Р. Исследования динамических режимов автоматизированного электропривода на основе его функционально-блочного представления. Иван, энерг. ин-т, Иваново, 1983,- 30 с.

72. Колганов А.Р., Таланов В.В. Компьютерный комплекс имитационного моделирования динамических систем. Иваново: ИГЭУ, 1997. - 76 с.

73. Колганов А.Р., Таланов В.В. Компьютерный комплекс имитационного моделирования динамических систем (IDS 1.0)// Информационный Бюллетень РосАПО.

74. Колганов А.Р., Таланов В.В., Буренин С.В. Учебный компьютерный комплекс анализа и синтеза электромеханических систем. Тезисы докладов научно-технического семинара '75 лет отечествен. ной школы электропривода". - СПб: СПбГЭТУ, 1997. - с.56-57

75. Колганов А.Р., Тарарыкин С.В. Исследования динамических режимов электропривода на основе его структурного представления. -Иван, энерг. ин-т, Иваново, 1984,- 32 с.

76. Колганов А.Р., Хорошилов В.П. Система автоматизации моделирования на ПЭВМ крановых электроприводов. Ивановский ЦНТИ. Информ. листок 185-91- 4 с.

77. Кратко М.И. Категорий теория. В кн. Энциклопедия кибернетики. т.1,- Гл. редакция УСЭ, Киев: 1975,- с. 432-434.

78. Кузнецов А.Ю. Genesis for Windows графическая SCADA-система для разработки АСУ ТП. - //Современные технологии автоматизации. - 1997, 3, с. 104-108.

79. Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства М: Машиностроение , 1976. 184 с.

80. Кухтенко А.И. Иерархические системы управления (ИСУ) В кн. Энциклопедия кибернетики, т.1.- Гл. редакция УСЭ, Киев: 1975,- с. 345-350.

81. Кухтенко А.И. Систем общая теория. В.кн. Энциклопедия кибернетики. т.2,- Гл.редакция УСЭ, Киев: 1975,- с. 335-339.

82. Левин А.И. Математическое моделирование в исследованиях и проектировании станков. М.: Машиностроение, 1978,- 184 с.

83. Лесков А.Г., Максимов А.И., Медведев B.C. Применение аналитической теории регуляторов для синтеза систем с заданными динамическими свойствами//Изв. АН СССР. Техн. кибернетика.-1974,2.-С. 162-166.

84. Летов A.M. Аналитическое конструирование регуляторов// Автоматика и телемеханика. 1960. № 4-6.

85. Литвинов Н.Д. Метод расположения корней характеристического полинома, обеспечивающий заданные степень устойчивости и колебательности системы//Автоматика и телемеханика, 1995, 4 с. 17-20.

86. Маковик В. CUA: компоненты пользовательского интерфейса// Компьютер-Пресс. 1993, № 1,2.

87. Машинная оптимизация электронных узлов РЭА / А.Т. Ларин,- Д.И. Томашевский, Ю.М. Шумков, В.М. Эйдельнант,- М.: Сов. радио, 1978.192 с.

88. Месаревич М., Мако Д., Такахара Н. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973. 344 с.

89. Мелса Дж.Л., Джонс Ст. К. Программы в помощь изучающим теорию линейных систем управления: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1981.-200 с.

90. Методы автоматизированного проектирования САУ с учетом отраслевой ориентации. // Автоматизация проектирования САУ и АСУ ТП. Челябинск, 1978. - с. 47./ Авт. Нуждин В.Н., Колганов А.Р., Кальченко А.И., Пантелеев Е.Р.

91. Мита Ц., Хара С., Кондо Р. Введение в цифровое управление: пер. с японск. М.: Мир, 1994. - 256 с.

92. Моделирование и оптимизация на ЭВМ радиоэлектронных устройств/ З.М .Бенненсон, М.Р. Елистратов, Л.К. Ильин и др.; Под ред. З.М. Бенненсона,- М.: Радио и связь, 1981.- 272 с.

93. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров: Пер. с англ.- М.: Мир, 1984.- 320 с.

94. Никоноров Н.В. Разработка символьно-численного метода моделирования и создание имитационной системы для САПР объектов электромеханики. Дисс. канд. техн. наук 05.13.12. Иваново, 1989.172 с.

95. Никоноров Н.В. Система имитационного моделирования МИК-Н.-Инф. листок 88-26,- Иваново: ИНТИ, 1988.- 4 с.

96. Новый IMAGE для программного обеспечения систем автоматического управления. // Приборы и системы управления. -1996, 2, с. 5-6. // Хреляц С.Б., Почечуев И.В., Горшков Ю.В., Тупицын Г.И.

97. Ноговицын В.Е. Технология системного метамоделирования для задач автоматизированного исследования и проектирования. Дисс. . канд. техн. наук 05.13.12. - Иваново, 1997. - 244 с.

98. Нуждин А.В. Автоматизация математического моделирования динамических систем на основе символьно-численных методов играфических преобразований моделей. Дисс. . канд. техн. наук -05.13.16. Л,- 1995,- 210 с.

99. Нуждин В.Н. Автоматизация имитационного моделирования и поискового конструирования электромеханических систем. В кн. Автоматизированный электропривод. - М.: Энергоатомиздат, 1986.-с. 112-115.

100. Нуждин В.Н. Автоматизация проектирования и исследования электроприводов. ч.2 Автоматизация моделирования. Иваново: ИвГУ, 1980,- 95 с.

101. Нуждин В.Н. Автоматизация проектирования систем электропривода на основе эвристического подхода. Иваново: ИвГу- 1980,- 76 с.

102. Нуждин В.Н. Концептуальное программирование вычислительных • моделей. Иваново: ИЭИ, 1985.- 32 с.

103. Нуждин В.Н. Разработка и внедрение средств автоматизации моделирования и поискового конструирования систем электропривода: Дисс. докт. техн. наук. 05.09.03., 05.13.12,- Л.,- 1983.- 472 с.

104. Нуждин В.Н., Кокин В.М., Колганов А.Р., Автоматизированное проектирование электрооборудования технологических линий. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Бе-нардосовские чтения" - Иван, энерг. ин-т, Иваново, 1983.- с. 129.

105. Нуждин В.Н., Колганов А.Р. Автоматизация моделирования электропривода. В сб.: Автоматизация проектирования в энергетике и электротехнике. Вып.1.- Иван, гос ун-т, Иваново, 1977,- с. 87-92.

106. Нуждин В.Н., Колганов А.Р. Автоматизированная система моделирования электроприводов. Ивановский ЦНТИ, Информ. листок 25-79,- 5 с.

107. Нуждин В.Н., Колганов А.Р. Автоматизированное построение моделей электропривода. В сб. Электромашиностроение и электрооборудование, 27,- К.: Техн1ка, 1978,- с. 3-8.

108. Нуждин В.Н., Колганов А.Р., Балуев А.В., Кокин В.М. Подсистема ими. тационного моделирования и ее применение в САПР САУ,- В кн. Автоматизация проектных и конструкторских работ. М.: МАИ, 1979.266-268.

109. Нуждин В.Н., Колганов А.Р., Дурдин М.Ю. Компьютерная технология функционального проектирования электропривода// Электротехника- 1993, 7. с. 21-23.

110. Нуждин В.Н., Колганов А.Р., Кокин В.М. Метод имитационных экспериментов основа автоматизации функционального проектирования современного электропривода. В кн.: Автоматизированный электропривод - М.: Энергоатомиздат, 1990,- с. 94-98

111. Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ: Пер. с англ,-М.: Мир, 1987,- 480 с.

112. Очков В.Ф. Mathcad 7 Pro для студентов и инженеров. М.: Компьютер Пресс, 1998. - 384 с.

113. Поделько А.А. Комплексная автоматизация производства на основе систем SCADA //Сети и системы связи. 1996, 1. - с. 104-107.

114. Понтрягин JI.C., Болтянский-В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Физматгиз, 1961.

115. Потемкин В.Г. Система MATLAB 5 для студентов. М.: Диалог-МИФИ, 1998 -314 с.

116. Программный комплекс МИК-2 / В.Н. Нуждин, А.Р.Колганов, А.В. Балуев и др. Инв. П007860 от 29.08.84. Информационный бюллетень ГОСФАП СССР / ВНТИцентр.1985, 1(64) с. 78

117. Прохоров А.Ф. Конструктор и ЭВМ.- М.: Машиностроение, 1987.-272 с.

118. Савицкий С.К. Инженерные методы идентификации энергетических объектов. JI.: Энергия, 1978.- 71 с.

119. САПР систем логического управления / В.А. Горбатов, А.В. Крылов, Н.В. Федоров. Под ред. В.А. Горбатова. М.: Энергоатомиздат, 1988.232 с.

120. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. К.: Техн1ка, 1977,- 768 с.

121. Сильвестров А.Н., Чипаев П.И. Идентификация и оптимизация авто. матических систем. М.: Энергоатомиздат, 1987.- 200 с.

122. Синтез дискретных регуляторов при помощи ЭВМ / В.В. Григорьев, В.Н. Дроздов, В.В. Лаврентьев, А.В. Ушаков,- Л.: Машиностроение, 1983,- 245 с.

123. Системы автоматического управления с микроЭВМ / В.П. Дроздов, И.В. Мирошник, В.И. Скорубский.- Л.: Машиностроение, 1989,- 284 с.

124. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике. Справочник/ Е.В. Авдеев, А.Т. Еремин, И.П. Норенков, М.И. Песков // Под ред. И.П. Норенкова,- М.: Радио и связь, 1986,- 368 с.

125. Системы автоматизированного проектирования: Учебное пособие для втузов: В 9 кн. Кн.1. Принципы построения и структура. И.П. Норенков,- М.: Высш.шк, 1986.- 127 с.

126. Системы автоматизированного проектирования: Учебное пособие для втузов: В 9 кн. Кн.5. Автоматизация функционального проектирования/ П.К. Кузьмик, В.Б. Маничев; Под ред. И.П. Норенкова,- М.: Высш.шк., 1986,- 144 с.

127. Скурихин В.И. Системотехника. В кн. Энциклопедия кибернетики. т.2,- Гл.редакция УСЭ, Киев: 1975.- с. 356-359.

128. Смирнов О.Л., Падалко С.Н., Пиявский С.А. САПР: формирование и функционирование проектных модулей. М.: Машиностроение, 1987,- 272 с.

129. Справочник по теории автоматического управления./ Под ред. А.А. Красовского,- М.: Наука. Гл.ред. физ.-мат-лит., 1987,- 712 с.

130. Староверов Б.А. Микропроцессорное управление электромеханическими системами: Учебное пособие Иваново: ИвГУ, 1986,- 70 с.

131. Староверов Б.А. Теория и практическая реализация электрооборудования с микропроцессорным управлением для технологических комплексов по производству световодов. Дисс. докт .техн. наук. 05.09.03. Л.- 1988.- 372 с.

132. Стрейц В. Метод пространства состояний в теории дискретных линейных систем управления: Пер. с англ.- М.: Наука, 1985,- 298 с.

133. Табличные методы моделирования схем на ЭЦВМ/ Петренко А.И., Власов А.И., Тимченко А.П.- К.: Вища школа, 1977,- 192 с.

134. Тарарыкин С.В. Принципы управляемой синхронизации машин в технологических агрегатах для производства ленточных и волокнистых материалов. Дисс. докт. техн. наук. 05.02.13., 05.09.03,-Л„ 1993.- 431 с.

135. Тарарыкин С.В., Тютиков В.В. Методы и средства построения многоканальных электромеханических систем.//Изв. акад. эл.-техн. наук. Электротехника. 1995, 5, с. 38-43.

136. Тарарыкин С.В., Тютиков В.В. Обобщенная методика синтеза электромеханических систем с модальными регуляторами состоя-ния.//Изв. вузов. Электромеханика. 1995, 5., с. 28-33.

137. Тарарыкин С.В., Тютиков В.В. Определение размерности вектора состояния при синтезе управляемых динамических систем.//Изв. вузов. Электромеханика. 1995, 1-2, с. 69-74

138. Тарарыкин С.В., Тютиков В.В. Системное проектирование линейных ■ регуляторов состояния.//Изв. РАН. Теория и системы управления.1995, 4. с.32-46

139. Тарарыкин С.В., Тютиков В.В. Системное проектирование линейных регуляторов состояния. Иваново: ИГЭУ, 1997. - 92 с

140. Тарарыкин С.В., Тютиков В.В. Элементы структурной оптимизации следящих электромеханических систем с модальным управлени-ем.//Изв. вузов. Электромеханика. 1994, 1-2, с. 25-32.

141. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов/ В.П. Корячко, В.М. Курейчик, И.П. Норенков,- М.: Энергоатомиздат, 1987.- 400 с.

142. Трахтенберг P.M. Исследование динамики систем электропривода с помощью вычислительных машин. Иваново: ИЭИ, 1971,- 132 с.

143. Тютиков В.В. Разработка и исследование систем координирующего управления взаимосвязанными электроприводами. Дисс. . канд. техн. наук 05.09.03. Иваново, 1996. -192 с.

144. Усенко В.В. Алгоритмизация структурного анализа систем управления. М.: МЭИ, 1990.- 59 с.

145. Учебно-исследовательская САПР приводов и следящих систем. Технический проект. // Отчет о НИР. Рук. В.Н. Нуждин. Отв. исп. А.Р.

146. Колганов. / Per. 01860070195. Инв. 02880023710 Иваново, 1986. -288 с.

147. Учебно-исследовательская система автоматизированного проектирования электроприводов/ В.Н. Нуждин, А.Р.Колганов и др.: Иваново: ИЭИ, 1981,- 88 с.

148. Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров / Пер. с англ. Под ред. Р.С. Гутера.- М.: Наука, 1972.- 400 с.

149. Чураков Е.П. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Энергоатом-издат, 1987,- 256 с.

150. Шароватов В.Т. Обеспечение стабильности показателей качества автоматических систем. JL: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1987,- 176 с

151. Шатихин Л.Г. Структурные матрицы и их применение для исследования систем. М.: Машиностроение, 1991,- 256 с.

152. Шатихин Л.Г., Парницкий В.И. Метод структурного анализа сложных систем различной природы и его реализация на ПЭВМ. УСиМ, № 1-2 , 1995. - с. 40-43

153. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем: Искусство и наука / Пер. с англ. -М.: Мир, 1978. 400 с.

154. Штейнберг Ш.Е. Идентификация в системах управления. М.: Энергоатомиздат, 1987,- 80 с.

155. Элементы теории испытаний и контроля технических систем / В.И. Городецкий, А.К. Дмитриев, В.М. Марков и др. Под ред. P.M. Юсупова. Л.: Энергия, 1978,- 192 с.

156. Якимов А.Е. Об использовании в САПР решений фирмы Microsoft по интеграции информационно-вычислительных ресурсов предприятия. // Приборы и системы управления. -1996, № 2, с. 16-19.

157. Альперович И.В., Толмасская И.И. Архитектура комплекса программ FIX. // Приборы и системы управления. -1997, 8, с. 9-12.

158. ULTRALOGIC система подготовки программ для промышленных контроллеров. - //Современные технологии автоматизации. - 1997, № 3, с. 96-102. // Шакиров С., Биюсов Р., Якубович Б., Журавлев В.

159. A guide to using CSMP the continuous system modeling program (a program for simulation physical systems). Speckhart F.H., Green W.L., prentice-hall ins., Englewood cliffs New- Jersey, 1976.

160. Selfridge R.G. Coding a general purpose digital computer to operate as.A differential analyser. Proc. Western joint computer conf., Los Angeles (calif), march, 1955, #4.

161. The Sci Continuous System Simulation Language (CSSL). Simulation, V.9, #6, December 1967.

162. Kalman R., Bertran J. General Synthesis Procedure for Computer . Control of Single and Multi-Loop Linear Systems. Trans. AIEE,1959, 77 II. p. 602-609.

163. LabVIEW for Windows. Учебник. Номер выпуска 320593-01 //National Instrument Corporation / Пер. с англ. Орищенко В.И. 1998.

164. Elektrische Vorschbantriebe fxir Werkzeugmaschinen/ bearb. Von Hans Gross. /Autoren: Gottfried Stute./ Berlin, Munchen: Siemens-Aktiengeselschaft, 1981.

165. Stratum for Widows. http://stratum.pstu.ac.ru/win/swbase.html.

166. Arena, Auto, AutoMod etc modeling system. http://www.nmsr.labmed.umn.edu/

167. PowerSoft Product Information. http://www/powersoft.com/products.

168. SILVERRUN Product Information. http://www.silverrun.com/Product/product.htm.

169. SIMAN (System Modeling Corporation). http://freney.sys/virginia.edu/courses/sys634/siman/syman-notes.html.