автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.02, диссертация на тему:Учет ценностных факторов при обработке измерительных сигналов в системе передачи управленческой информации

.'о

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ^ ТАШКЕНТСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИ ИНСТИТУТ СВЯЗИ

На правах рукописи

Резаев Владимир Васильевич

УЧЕТ ЦЕННОСТНЫХ ФАКТОРОВ ПГИ ОБРАБОТКЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ В ' СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЕНЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

05.12.02. - Системы и устройства передачи

информации по каналам связи 05.13.01. - Управление в технических системах

АВТОРЕФЕРАТ

дассортации на соискание ученой степени кандидата технических наух

Ташкент 1996

Работа выполнена в Ташкентском электротехническом институте связи.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор В.К.Соколов.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Радхабов Б.Ш.

кандидат технических наук, о.н.с. Заргаров Ш.А.

Ведущая организация - Институт энергетики и автоматики

Академии наук Республики Узбекистан

Залита состоится " 30 " мая_1996г. в 14.00часов

в актовом зале ТЭИС на заседании Специализированного совета К.001.25.01 при Ташкентском электротехническом институте связи (ТЭИС) по адресу 700084 Ташкект-84, ул. Амира Темура, 108. С диссертацией, можно ознакомиться в библиотеке ТЭИС. Автореферат разбслан " 30 " апреля_1996г.

И.о.ученого секретаря Специализированного совета, кандидат технических наук, доцент В.С.Сморщевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Переход независимых государств к рыночной экономике особо жестко поставил вопрос об эффективности любого производства в условиях -конкуренции. Сама природа рынка обеспечивает развитие лишь- экономически эффективных производств, т.е., материализуется общий принцип получения максимума результатов при заданных затратах. . • •

Некоторые -производства в силу своей специ{нки остаются под управлением государства (энергетика, связь, транспорт к т.п.) однако это не значит, что их организация, технология управления не долкяы нэ изменяться в условиях рынка. Успешное развитие этих отраслей возможно лишь, если уровень технологий и организация управления ими будут отвечать общим требованиям экономической оптимальности.

Автоматизированная система управления (АСУ) сложным объектом является ого неотъемлемой частью, а потому она должна быть построена и функционировать оптимальным в экономическом смысле образом. Последнее может бить объективно оценено только 1фи непременном учете фактора ценности циркулируплей в АСУ информации. Фактор ценности информации решающим обрезом'влияет на организационную структуру АСУ, на ее экономотеские-показатели, он фактически является "заказчиком" на создаваемые системы управления. Поскольку создание экономически оптимальных ввтоматизиревгапшх технических систем является социальным зякызом обществе в условиях перехода / рынку, то исследования в области оптимизации структур управления являются актуальными.

В данной диосертощш из этой общегосударственной задачи выделен для исследования узкий участок - первичная обработка измерительной информации в АСУ территориально распределенными технологичосгаши оЗъектьуи.

Цель и задачи исследования. Целью настоящий работа является разработка методики оптимального в эконглипеоком плане построения системы псрыгпюЯ обработки измерительной информация в АСУ территориально ресир-д^легаим nj'Cvuaпэ:=зшм объектом, обеспечения адекватности прлменянмчх технических средств ценности обрабатываемой ими Jjj-.ij достижения пэстчклешюй целя в диссертационной

работе решаются следующие задачи:

- исследование условия полумения минимальных затрат на процедур] первичной обработки измерительной информации (дискретизацию и квантование);

- определение продолжительности интервалов стационарности сигналов-параметров АСУ о учетом экономического допуска в системе управления технологическим объектом;

- исследование условий получения минимума приведенных затрат при учете точности обработки информации . в последовательных технологических звеньях АСУ;

- разработка принципов (с использованием понятия штрафа) дискретизации во времени одиночных измерительных параметров и их ансамблей;

- определение условий равенства интегральных штрафов при равномерной и адаптивной временной дискретизациях;

- разработка принципов неравномерного (оптимального) квантования по уровням сигналов-параметров с учетом их ценности для управления;

- определение соотношения мезду допустимой среднеквадратичной ошибкой . квантования (дискретизации) и допустимым интегральным (экономическим) штрафом;

^Лтс • алгоритма оперативной минимизации потерь активной мощности в действующей энергосистеме по доминирующим параметрам управления.

Методы исследования. Рассматриваемые в диссертационной работе задачи решались с помощью методов нелинейного программирования, планирования эксперимента, теории вероятностей, теории случайных процессов и методов математического моделирования.

Научная новизна заключается в разработке методики оптимального в экономическом плане построения системы первичной обработки измерительной информации в составе автоматизированной системы управления распределенным в пространстве техническим объектом.

Новыми результатами являются:

- продолжительность интервалов стационарности сигналов-параметров АСУ с учетом экономического допуска в системе управления технологическим процессом;

- условия получения минимальных затрат на процедура первичной обработки измерительной информации (дискретизацию н квантование);

- оптимальные равномерные шкалы дискретизации измерительных сигналов-параметров АСУ; • .

- условия равенства интегральных штрафов при, равномерной и адаптивной временной дискретизациях; . .

- оптимальные неравномерные шкалы квантования по уровню измерительных сигналов-параметров . с учетом их ценности для управления;

- вычислительная система, реализующая адаптивные методы управления энергосистемой "в темпе процесса".

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные алгоритмы обеспечивают возможность построения системы первичной обработки измерительной информации АСУ, отвечающей критерию экономического оптимума.

Разработанные модели могут быть использованы на предпроектных стадиях исследований при подготовке эскизных проектов АСУ распределенными техническими объектами, а такай на стадии их реконструкции.

Результаты диссертационной работы рекомендованы для. использования в автоматизированных системах управления современными распределенными в пространстве техническими объектами (производствами).-

Реализация результатов работы. Основны? теоретические и практически результаты диссерташгонной работы внедрены в Объединенной энергосистеме Узбекистана в Биде вычислительной системы минимизации потерь актизной мощности при регулировании по ценностным доминантам, о чем имеется соответствующий док>т«!внт.

Апробация работн. Основные ^зультаты диссертационной рзботы обсуждались и получили одобрение на научно-технических конференциях, семинарах и совещаниях, в том числе:

- Республиканской научно-технической конференции. "Автоматизированный контроль и повшиепиэ эфХективности систем связи" г.Ташкент. 1935г.

- Научно-технических конференциях професоорско-првнодг.ва-

б .

тельского состава и сотрудников ТЭИС. г.Ташкент, 1586г., 1987г., 1994Г.

- Научно-техшмеской конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудгашоз и. студентов ТЭИС посвященной 40-летию ТЭИС. г.Ташкент. 1995г.

Публикации, основные результаты диссертационной работы опубликованы в 9 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы (100 наименований) и содержит 122 стрзицц основного •текста, 26 рисунков, I таблицу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В'о введении раскрывается' актуальность исследования, обосноБиваются выбранные цели для решения определенных задач, излагается практическое применение результатов проведенных исследований (указывается на фундаментальные исследования в области проводимых работ крупных ученых), приводится общая характеристжа работы и основные задачи для достижения поставленной цели.

В первой главе рассматривается возможность расширения . применения теоремы Шеннона для аналоговых управленческих сигналов, которые млеют отличие от сигналов связи и не требуют восстановления их по форме.

Используя механизм учета ценности информации как заданный фактор, можно существенно влиять на организацию первичной обработки информации в АСУ распределенными обьектами.

Кроме ценности информации, ванашм рабочим понятием является экономический допуск на точность исполнения тех или иных задач (выдачу управляицих воздей_;твий).

В условиях рыночной экономики становится обыденным понятие договорной цены, естественным такю является процесс инфляции. Таким образом, при планировании или прогнозировании уместным становится пользование понятием некоторого среднего уровня или цены с некоторыми допусками (+п$). Инфляция- создает примеры,, когда мелкие номиналы валют исчезают из обращения вследствие их обесценивания и роль мелкой валюты переходит к некогда крупным

номиналам. В конечном итоге экономические допуски на точность решения тех или иных задач полностью определяются макроэкономическим состоянием отрасли, к которой относится донная задача.

Любые сигналы, используемые в' системах -управления, имепт естественные _ отклонэш!я, флуктуации, тренд и. поэтому принципиальным является вопрос о том, какие значения сигнала (параметра) можно (в заданных допусках) считать постоянными. Эконо!лпеские допуски, в виде накапливаемого (интегрального) штрафа позволяют учесть статистические закономерности сигнала и одновременно ш значимость ;ущероность) для технологического процесса. Обычные экономические допуски исчисляются в процентах от основных экономических показателей. Пусть доцуск на какой-либо параметр составляет "к" (процентов или относительных долей единицы). Окиномический допуск в виде штрафной площадки по интервале стационарности составит: !<Soqx. где So - значение сигнала в начале наблюдения; q - штрафной коэффициент, а i -пока неизгостнал длительность интервала стационарности. В процессе слекэния за сигналом мы за время т мокем "накопить" некоторую площадь между кривой S(t) и осью абсцисс

V1

D2 - J S(t)dt . (1).

t

о

Площадь вычисленная по выражению (1 ), мояот отличаться от нлодзди, вычисленной по выражению Зот, т.о. быть больше-ил:! меш/.пе. Если абсолютное значение разницы площадей будет таково, что гып лнится соотношение (2):

kS„t =

(2)

/ э (г )<1г-зот:

»о

то из этого следует, что интервал стационарности с заданным экономическим допуском закончился и его длительность равна т. Следущий интервал стационарности монет быть определен совершенно аналогичным образом. При симметричности функции итриКг: выражение (2) может быть упрскено: г л

О

зо(1±к)т = / (3)

V

. ... -а ... >.

Do предложенному Í алгоритму били - исследованы участки стационарности Vтакого важного ■ энергетического параметра как сушарная нагрузка гавргосиотеш.

. Для исследования был взят суточный график. нагрузки Единое анергосиотемы. Расчета показали, что на участке : интенсивного роста вагруэхв (о' Б до 9 часов) : длительность интервала о?ационарности(при 1*заданного экономического допуска не более 18 минут), а на участке интенсивного спада (с 21 до 24 часов) - интервалы стационарности не превышают 12 минуу.-Интервалн стационарности сигналов-рараметров. используемые для •автоматизированного управления, является производными от аковомических допусков на них, от их ценностных свойств.

Цри операции первичной обработки измерительных сигналов АСУ, в процедурах квантования по уровням и дискретизации во временй необходимо обеспечение минимума затрат на аппаратную часть в сохранение ценностных свойств сигнала, с помощью "удельных" дифференциальных стоимостей процедур дискретизации и квантования можно получить результирующую характеристику Ц*«Г(о), которая позволяет по заданной допустимой суммарной среднеквадратичной сгабке о, используя условие Ц*=Ц*=Ц*, находить требуемыеов и ок, отвечавдие минимуму приведенных затрат на первичную обработку информации, где о - суммарная среднеквадратичная 'ошибка измерений в процедурах дискретизации в квантования, ок в ов - среднегаадратичные ошибки измерений по процедурам квантования и дискретизации.

В свою очередь обработка информации АСУ должна выполняться о определенной допустимой точностью, которая влияет на економические. показатели АСУ. Эта точность либо нормируется, либо определяется путем оптимизационных решений на уровне автоматизированного предприятия. Затраты на функционирование АСУ должны перекрываться экономией, обусловленной внедрением АСУ, т.е. должен быть обеспечен определенный экономический эффект. Поэтому рассматриваете.! оптимизационная задача построения АСУ как технической системы, удовлетворяющей точностным требованиям и критерию минимума затрат. Наименьшие затраты на технические средства при построешш АСУ иерархического типа достигаются при обеспечении равной надежности всех последовательных технологических участков и при равенстве зат-

рат на устройства разных типов одного технологического уровня,

т,в* 33 3.

е=—— <* —— =const, (4)

где индекс J пробегает все типы используемых устройств какой-либо конкретной t-й технологической фазы; (3j - затраты на З-га группу устройств; Ц. - ценность информации., обрабатываемой этой группой).

При решении вышеупомянутой задачи установлено, что точностные и надежностные характеристики технических средств АСУ должны технологически согласовываться с целью достижений минимума суммарных приведенных затрат.

Известно,• что при регулировании для перевода управляемой системы из подоптимального состояния в оптимальное используется информация по Шеннону при этом достигается некоторый эффект от управления. Но практическое регулирование, ведется не по шенноновской информации, а по параметрической (измерительной),' путем минимизации отклонения параметров:

, (5)

где -параметры регулируемой системы,

определяющие ее оптимальное состояние;

it. -параметры реального, отличного от оптимального состояния.

Доказано, что между двумя формами ш^ртации существует

некоторое соответствие. Рассмотрим это соответствие Cs=— - знак

соответствия) эффекта и использованной при этсм тегформации на

примере (3-го) параметра:

E.v Н I, . или (6)

ltd i

1С. ТС.

jma* jmax

a./P(ic.)7t.dx. ?=i /РЦЦо^Р^Хй^, . (7)

\ о о

гдг-Ij - информация по -Шеннону;

EjS - эффект в управляемой системе ст использования информации по 3-му параметру. Из выражения (7) следует

Р(х.)

Р(1С. JlOgaP<1C. ) logzP(TC.)

»idem, (8)

з

а' множитель а. можно рассматривать как масштабный коэффициент обеспечивающий геометрическое подобие. Единственным элементом, не имеющим себе подобного, является параметр регулирования % . Это означает, что с точностью до некоторой константы (С) информация по Шеннону соответствует параметрической (измерительной информации), на базе которой осуществляется целенаправленное оптимизационное управление объектом:

С1С=1.. (9)

• Вывод, вытекающий из рассмотренного, заключается в том, что такой "мостик" мевду канонической Формой икформации (по .Шеннону) и ее измерительной, параметрической формой существует для заранее оговоренных условий и заключается в некоторой константе С. Это позволяет известные методы обработки сигналов дополнить учетом их "экономической" ценности.

Во второй главе рассмотрены некоторые способы форшрования процедур дискретизации аналоговых сигналов управленческой информации с учетом их ценностных факторов.

Разработана модель дискретизации во времени как одиночных измеряемых параметров, так и их ансамблей. За основную характеристику качества дискретизации принимается зависимость суммарного ущерба (штрафа) за статистически представительный период наблюдения, в функции от шага дискретизации. Суммарный ущерб получается накоплением элементарных ущербов (штрафов), а за последний принимается площадь прямоугольника, основанием которого является шаг дискретизации, а высотой - разница мевду минимальным и максимальным значением дискретизируемого параметра на рассматриваемом шаге. Чем меньше шаг дискретизации, тем меньше площадь всей последовательности прямоугольников, в которую "вписывается" реализация анализируемого параметра.

Сглаженные по методу наименьших квадратов характеристики оказались монотонными, что определяет возможность использование достаточно простых математических приемов. Зная характеристики каждого ■ параметра, входящего в некоторый ансамбль, можно простым суммированием получить результирующую характеристику для ансамбля: с

(Б )=Б4 (Б )+Б2 (Б)+.. (Б ^ (Б), (10)

где D. (S) - зависимость штрафа от шага дискретизации.

Экономически оптимальное решение может Сыть найдено о учетом индивидуальных ценностных характеристик сигнала. Данная оптимизационная задача может быть сформулирована двояко. За никоторый статистически представительный период- времени Т при заданном ограничении на суммарный для ансамбля ущерб дискретизации D(S) необходимо минимизировать общее число опросов всех параметров ансамбля, или при заданном техническом ограничении на число опросов всех параметров ансамбля 8^оп (за время Т) необходимо обеспечить эти опросы с минимальны*! суммарным ущербом.

Отшты показали, что дискретизация ансамблей С индивидуальным шагом каждого параметра позволяет сократить число опросов параметров ансамбля на 25+35% по сравнению с распространенным тше методом дискретизации с общим шагом для всех параметров.

Исследовано соотношение интегрального штрафа и среднеквадратичной ошиСкз] равномерной дискретизации.

Характеристику интегрального ущерба в функции йога дискретизации D(S) - момю оценить аналитически, если в результате статистического исследования интересушого нас. параметра стили известны его математическое оязщькие Mtx(t)J и корреляционная функция R^ (t). где т - ттервал корреляции. Рассмотрим связь между шагом дискретизации S и получагсейся- при этом среднеквадратичной ошибкой дискретизации а^. Обозначим x(t) - "начение измеряемого параметра в любой момент времени t, а через х(t-»S) - значение чорсз интервал времени S, равный шагу дискретизации. Среднеквадратичную ошибку определим по выражению

o9=-/M<[x(t-'S)-x(t))2} . (11)

Раскрывля Фэрмулу получим:

o2=M<x'(ttS))-H(?x(t+S)x(t))+M{xI(t)). (12)

Раскроем смысл отдельных составлявши формулы (12): два слагаемых выражения (12) представляют собой значения аптокирролпциенньй Функции с интервэлом корреляции 1=0

1Кха(г+Б))=ЫСх2(1;)}=Н<(С». (13)

Рассмотрим оставшееся слагаемое выражения

М{2х(г+Б)х(г)>=2мсх(г+э)х(г)1=гнк (Б). (14)

т.е. мы получили значение автокорреляционной функции для интервала корреляции, равного шагу дискретизации. Итак, имеем:

с^=2Н (0)-2И (Б), (15)

откуда ■ •

'..■■■.■'■■-■".■ о:

^(Б^Н/О)--(16)

Выражения (15) и (16) указывают на "жесткую" связь можду параметром 3 равномерной дискретизации и получащейся при этой среднеквадратичной ошибкой дискретизации о^.

Интегральный штраф по среднеквадратичному, накопленный за достаточно длительный период Тн наблюдения, составит:

%о=о9Т„- • ' (17>

Ввиду того, что 1гсо - среднестатистическая высота элементарных штрафных площадок больше ов, то и площадь штрафных площадок Бь будет больше, чем интегральный штраф по среднеквадратичному

>со2" Это' в свою очередь, определяет взаимосвязь этих величин.

Понятие интегрального штрафа позволяет по иному' осмыслить природу адаптивной временной дискретизации, т.е. дискретизации с переменным шагом, определяемым величиной заданной апертуры Ах. Используя Лх равным среднеквадратичной ошибке дискретизации о^ и зная корреляционную функцию процесса, мы можем определить необходимый шаг Б равномерной дискретизации. Число результирующих отсчетов при равномерной дискретизации за длительный период наблюдения Тн будет таким же, как и при адаптивной дискретизации Н, что вытекает как следствие из условия равенства интегральных штрафов дискретизации.

Докажем последнее утверждение. При дискретизации с равномерным шагом Б интегральный штраф по среднеквадратичному составляет Б^В Тн. Определим суммарный штраф за время Тн при адаптивной дискретизации. Элементарные штрафные площадки будут

все иметь одинаковую высоту (Дх=од), но различные шаги опроса. Среднестатистический шаг опроса 3Ср будет тем же, что и шаг равномерной дискретизации, а значит

т.е. суммарный интегральный штраф при адаптивной дискретизации будет тот же, что и штраф по среднеквадратичному в случав равномерной дискретизации с шагом. Б. Очевидно, если среднестатистический шаг опроса тот же, то. и общее число опросов при адаптивной дискретизации будет тем же (Ы), что и Гфи равномерной, это следует из равенства (суммарных) интегральных,штрафов:

Ч.^И^. . (19)

Таким, образом, получен важный практический вывод, что при условии равенства апертуры адаптивной временной дискретизации *1=Лх среднеквадратичной ошибке равномерной дискретизации (оз) число отсчетов при обоих видах дискретизации получается одинаковым. Это позволяет применять более простую по технической реализации равномерную дискретизацию, которая обеспечит получение заданного интегрального штрафа при том же числе отсчетов, что и адаптивной временной дискретизации:

В третьей главе исследуется процедура, квантования аналоговых сигналов-параметров с учетом их ценностных факторов, что является неотъемлемой частью первичной обрабопси измерительной информации в АСУ. Исмерительная информация в системе управления используотся не только для отображения текущего состояния, но и , в особенности, для получения различного рода интегральных, накапливаемых оценок и показателей. Поэтому, если измеряемый параметр является одним из элементарных параметров для АС и имеет определенную ценность для управления, то необходимо минимизировать_ущерб от неточности его из'/,о рений ь точении длительного времена.

Разработанный алгоритм оптимального квонтования позволяет минимизировать число квантуемых уровней при заданном ограничении на суммарный ущерб, а также повысить точность измерений при заданном числе уровней квантования. Под оптимальным квантованием понимается следущеэ: пусть известны вероятностные свойства сигнала, подлежащего квантованию; требуется осуществить его квантование по уровням при задшшом

числе И уровней квантования таким образом, чтобы построенный квантователь был наилучшим в смысле некоторого точностного критерия среди всех квантователей с N уровнями. Вычисления по нахождению минимума функции производились по формуле:

нЧ

Фи,....^ 1;г1,...;ем)=Т/ф(х,2к)И(х)с1х, (20)

здесь хк - пороги квантования; \ - точки отнесения;

щ - одномерная плотность вероятности определяется по формуле:

(х-М(х))

- е ¿о , (21)

0/аГ

где М(х) - математическое ожидание -случайной величины х; о - среднеквадратичное отклонение.

Элементарный штраф внутри одного кванта можно определить по .выражению

Бко= /ф(х,2к)»(х)(1х. (22)

где ф(х,гу) - функция штрафов, принятая внутри кванта;

V?(х) - плотность распределения квантуемого параметра. При квантовании на N уровней суммарный накапливаемый штраф получится суммированием элементарных штрафов: N Ч

С1(К)=$/ф(х.гк)№(х)(1х. (23)

Неравномерная шкала оптимального квантователя позволяет снизить ошибку квантования, если число уровней N сохранить прежним (как при равномерной шкале), но квантователь перестроить оптимальным образом, снабдив неравномерной шкалой. Вышеописанный аппират был применен для квантования таких важных параметров, как частоты энергетической системы, напряжений, перетоков мощностей линий' электропередач 220 кВ и 600 кВ. Исследования показали, что при оптимальном квантовании количество квантуемых уровней снижается до 45%, а точность интегральных оценок возрастает почти на 60$.

В четвертой главе рассмотрено влияние семантики алгоритмов управлешя на организацию первичной обработай информации.

Алгоритмы задач управления, их семавтгац, определяют как сам состав используемой информации, так и ее качество. При этом должна быть проанализирована связь состава информации и ее качества от точности реления задачи управления.

Информация "собирается" с помощью устройств телемеханики и связи и возникает так называемая задача "оценивания состояния" сложного объекта. Чем больше сведений об объекте мы имеем, тем более точную картину его состояния мы можем получить, однако, при этом удлиняется как процедура сбора данных, так и время обработки большого -числа данных. Необходимо оптимизировать процесс' сбора информации и ее дальнейшей обработки в ЭВМ АСУ. Предлагается решение этой проблемы за счет наилучшего ЕЫбора числа учитываемых (регистрируемых параметров), наиболее весомых и важных в процессе регулирования, т.е. обладающих наибольшими ценностными факторами.

Условия рынка требуют самоокупаемости производимых затрат. Правильно Еыбрашше алгоритмы реаения управленческих задач обеспечивают получение нужного экономического эффекта от автоматизации, т.е. как бы замыкают обратную связь.

В работе проанализирована взаимосвязь тк-^тграемой информации и получаемого эффекта от управления. В качостве объекта исследования была рассмотрена автоматизированная система управления Объединенной энергосистемы Узбекистана. базирующаяся исключительно на имеющейся в эксплуатации цифровой техшке и телемеханике. Управление базируется на учете реальных характеристик энергосистемы за счет использования пассивного и активного экспериментов, а преодоление вы'шслительных трудностей происходит за .счет снижения-размерности задачи и использования простых • вычислительных процедур. Погашение размерности задачи осуществляется за счет того, что .отыскиваются управлявшие воздействия не по всем переменным, а только по доминирующим и па каздом каге управления из этих дошширующих выбираются наиболее ценные.

Потери в сетях энергосистем являются функцией многих переменных х, часть из- которых на основании опыта эксплуатации

шш статистических исследований мы считаем существенными, подлежащими учету:

1С=1(Х1.Х4,Х1>,...,ХН). (24)

Аналитическое выражение для суммарных потерь в сети % от учитываемых переменных будет иметь вид:

1с=А1х1+А1Х2+А,хэ+...+Аыхм+И, (25)

где А1 - неизвестные коэффициенты;

Н - остаточный член, связанный с неучитываемыми

переменными, представляющий собой методическую ошибку.-Оптимумом регулирования является обеспечегг'е тмп1п. С помощью ЭВМ и телемеханики N учитываемых параметров опрашиваются N раз через равные интервалы времени и соответственно для этих же моментов времени подсчитываются доминанты "(основная часть) потерь тс. Процесс в энергосистеме за этот йериод времени можно описать следующей системой из N линейных уравнений:

К<':>+АЛг' Ч.. .+Аых;г'

Л

(26)

Здесь верхний индекс в .скобках означает номер опыта -порядковый номер выполненных измерений. Далее вычисляются производные:

аи а* дх

А =- , А — ,..., Ам=--(27)

ох, ах, ахн

и приводится ранжирование их абсолютных величин. По наибольшей

абсолютной величине (с наибольшей ценностью) выдаются

рекомендации для целей управления. Автоматический переход на

следующий шаг расчета производится с выдержкой времени

(например 5 минут). За это время расчетная матрица пополнится

новыми .значениями измерительных сигналов (за последнюю

выдержку) и снова производится расчет для выдачи рекомендаций

по управлению. Расчеты и рекомендации производятся в темпе

процесса (реального времени) и используется адаптивный метод

для автоматизированного управления.

• it •

Натурный эксперимент в Объединенной энергосистеме Узбекистана показал возможность снижения потерь активной мощности на 1+2 МВт в некоторые периоды суток.

В заключении даны основные выводы и результаты исследование:

1. Установлено, что экономический эффект от задач и алгоритмов управления зависит от качества информации и определяется степень» важноста ее. в процессе регулирования.

2. Определены длины интервалов стационарности непрерывных сигналов-параметров АСУ с учетом экономического "допуска" в системе управления технологическим процессом.

3. Исследована условия минимальных затрат на процедуры первичной обработки -измерительной информации (дискретизацию я квантование).

4. Разработана математическая модель (с использованием понятия штрафа) процедуры дискретизации . во времени измерительных сигаалов о учетом ценностных факторов как одиночных измеряема параметров, так и их ансамблей.

Б. Определены условия равенства. интегральных штрафов при равномерной я адаптивной временных дискретизациях.

6. РазраОотвны принципы процедуры неравномерного квантования по уровням сигналов-параметров, что дает возможность гошсить интегральную измерений (при сохранении заданного числа уровней квантования) или сократить число требумшх квантов (при сохранении прежней интегральной точности).

7. Определено соотношение между допустимой среднеквадратичной ошибкой квантования (дискретизации) и допустимым интегральным штрафом.

8. Разработана вычислительная система адаптивного управления энергосистемой "в темпе процесса", которая позволяет снизить потерт активной мощности при использовании ЭВМ в качестве "советчика" диспетчера энергосистемы.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Соколов B.R., Резаев В.В. Дискретизация ансамблей энэргети-

ческих параметров для использования в АСДУ. //Энергетика и

транспорт. Взв. АН СССР, N2. 1986. C.7S-8I.

2. Соколов В.К.. Пеньков A.B., Куликов Г.М., Резаев В.В. Зада-

V. 18

f ■■

параметров по уровням о учетом s-'ш >де1ПШрНЪ&М*гШ28№вЩ{1х/УДЗП.В ВИНИТИ N2443-85. 1985. , 19 с. .котчо вдощеп ей- •

Ш' Соко^он fti^feu- ' Рвзаов в-в* Сравнительная

оценка адаптивной и оптимальной равномерной дискретизации к к©даргетичесОД;$ар§да$^£,,рдя.использовз}Шя в АСДУ. //Дел. а ^чтыз&ШЖ&ШМгЩо Щ7г 12 с.

4. .CoK2J®£pS>iK,4:.7 Р%3&9В В.В. .^Абдул Хамид, Хадж Ахмед. Спект-лfрадьногШШ»9С,Т*®.-и№л;13 качества функционирования каналов

я трудов профессорско-преподавательско-

го состава, coyg/^iKpE ц студентов ТЭИС. Ташкент. 1995. Bl'öt' C:I0I-äö4.T3V-ff; аиииикь....

ftsgffippwzo измерительных параметров с учетом ' их ценности для управления. Сборник научных трудов ттрофес-оорскседрйпо^авзд/уаскощ. coqtqbü, сотрудников и студентов ¿fcv. -фШС. 82-84.

5. .Соколов В.К-. .пРезаев В.В..Пути повышения надежности и &ффек-тивности 'Онстеш .связи, предназначенных для передачи управ-'леяческой ¿щфрр^ацли,. „„республиканская научно-техническая ко Hi^ope т^.-^Аб том о tj ;з и ррв d i гны Р контроль и повышений уффек-■шаюс/сЭн-систем свази". "Тезисы докладов. Ташкент. 1935. C.-I40-T42

7. Резаев В.В. Дискретизация аналоговых параметров для использования в АСУ. Научно-техническая конференция профессорско-

-.- преподавательского состава и сотрудников ТЭИС. Тезисы докладов. Ташкент. 1ЭЭ4. С.1Ю.

8. Соколов В.К., Резаов В.В. Принципы максимизации доходов от услуг связи в условиях рыночной экономики. ' Научно-техническая кошуоренция профессорско-преподавательского состава и сотрудников ТЭИС. Тезисы докладов. Ташкент. 1994. С.57.

9. Соколов В.К., Резаев В.В. Информационный и ценностный анализ сигналов используемых в системе передачи управлонческой информации. Научно-техническая конференция преподавателей, сотрудников и студентов ТЭИС, посвященная 40-летию ТЭИС. Тезисы докладов. Ташкент. 1995. С.32-34. Личный вклад. В работах, опубликованных в

соавторстве, лично соискателю принадлежит следующее:

В работах (11 и 16! диссертанту принадлежит общий

.1.9

теоретический и практический анализ задачи, а профессору Соколову В.К. ее постановка.

В работах [2+4.] диссертанту принадлежит разработка программ. анализ и обработка полученных результатов.

В работах 18,9] соавторам принадлежат равные доли.

05.12.02 сонли "Тизимлар ва алока каналлари буйлаб информацияларни узатувчи цурилмалар" ва 05.13.01. сонли "Техник тизимларда бошкарищ" ихтясосликлари ососида техника . фанлари номзоди илмий даражасига "Бощарувчи ахборотларни узотиш тизимларида узатАла-диган сигналларни кайта ишлаш амаллари курсатпгаа-рини баз^олаш" маъвзули В.В.Резаевнинг диссертациясига

АННОТАЦИЯ

Бозор щтисодиятининг талабига всосан технологик объектлар-ни бошдариш тизимлари ва уларни автоматлаштирклишини мукамма-ллаштириш лозим. Идтисодий режага асссан объектларни бошцариш тизимларини оптимал *олда курилиши мудобил зрюобланди. Шу нуд-таи назарда таикилотлардаги мураккаб объектларци бовщаришдаги хабарларни пул ^исобида ба^олаи мумкин ва айнан максадга мувофикдир.

Автоматик бошкариш тизимларидоги' (АБТ) м^ьлумот оцимлари узига хос хусусиятларга эга булиб, "алока" тизимларидаги информация тушунчасидан анча фарк килади.' ?ж у информация "улчов информация" деб аталади.

Номзодлик иши замонавий техник объектларга (корхоналарга), автоматик бощариш тизимларидоги, ' бирламчи ишлов бериш масалаларшш тадаикетига багадланган. Курилган масалалар ночиз^кли прогрэммалап, таярибаларни режалаштириа, э^тимоллар назорияси, тасодифий караенлар назарияси ва математик моделлаш усуллари ердамида ечилган.

Яратилган моделлар у,амда программалар ицтисодий оптимума муфовщ ' АБТда маълумотларга бпрламчн калоа берш (синтез цшпташи) таъкинлайди.

Диссертация кшшшнг натижалари замонавий мухитда таксимлан-ган техник объектларда '(корхоналврда) АБТ-ларда тавсия этилган.

THE SUMMARY OP THE DISSERTATION

Improvement of control systems with automation facilities for technology raits is the urgmt need of market economy. Such control systems should be disigned and built-up aiming to get optimum economic performances. It seems expedient and reachable to estimate an information in terms of money, particularly that la used in control systems for compound objects.

Automation control systems information streams have their own distinguished nature, unlike that is the subject of telecommunication industry. Such information has name "measuring information".

This thesis devoted to research of Issues of primary information processing in automation control systems (ACS) for spetial distributed objects . (works). The methods for building-op of primary processing in ACS those meet the requirements of the optimum. economic performances have been worked out. The tasks were resolved by means of non-linear programming, theory of experiments planing, random processed theory, theory of probability, methods of mathematical simulation. The patterns and the programmes (software) those were worked out provide facilities for buildlng-up (for synthesis) of measuring information prtaary processing system for ACS, that meets the regulrements of economic optimum criteria.

The results of this work are advised to employ in automation control systems for spetial distributed tecnology objects (works).