WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

ПАШКОВ Николай Николаевич

МЕТОДЫ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА

РАЗРЫВНЫХ СИСТЕМ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

Специальность: 05.13.06 – Автоматизация и управление

технологическими процессами и производствами

(промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Иркутск-2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО ФАЖТ «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор, Мухопад Ю. Ф.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, Востриков А. С.

доктор технических наук, профессор, Алпатов Ю. Н.

доктор технических наук, профессор, Круглов С.П.

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ), г. Санкт-Петербург.

Защита состоится « 18 » июня 2009 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д218.004.01 в Иркутском государственном университете путей сообщения (664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, д. 15, ауд. А-803).

Тел./факс: (8-395-2) 63-83-11, 38-77-46.

WWW: http//www.irgups.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения», г. Иркутск.

Ваш отзыв на автореферат в 2 экземплярах, заверенных печатью организации, прошу выслать в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан « 18 » мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Деканова Н.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одним из решающих способов повышения эффективности производства является комплексная автоматизация технологических процессов (ТП). Современный арсенал программно-технических средств, развитие алгоритмической базы и методов синтеза систем управления дают возможность построения многофункциональных систем автоматизации ТП.





Проектированию системы управления предшествует трудоемкий этап практического и теоретического изучения объекта автоматизации. Тем не менее, объективная неопределенность ТП внутри интервалов технологических допусков, приводит к необходимости адаптации процессов управления.

Однако, несмотря на огромный потенциал, теория адаптивного управления до сих пор не получила должного применения в инженерной практике автоматизации ТП.

Одна из причин состоит в том, что многие алгоритмы адаптации малоэффективны в задачах управления технологическими процессами, поскольку в составе оборудования для их реализации всегда имеются звенья с немоделируемой динамикой (люфт, трение, гистерезис, запаздывание и т.п.). Поэтому проблема создания адаптивных систем управления в целом остается предметом инженерного искусства.

Практически эффективным, а иногда единственным, способом адаптации систем с неопределенностью в структуре объекта являются разрывные (signum) управления на скользящих режимах. Для упрощенного анализа разрывных систем используются разрывные функции, например, для описания релейного управления в задачах оптимизации или функций активации в интеллектуальных системах. В таких системах возможно возникновение скользящих режимов, уникальное свойство грубости которых часто используется для сигнальной адаптации управления. Несмотря на большое число работ в этой области, синтез разрывных систем адаптивного управления ТП представляется сложной научной проблемой и требует обобщения накопленных результатов.

Традиционно к недостаткам разрывных систем относят:

- разрушимость скользящих режимов неучтенными запаздываниями, - жесткое действие на объект прямых разрывных управлений, - неопределенность разрывных систем на множестве точек разрыва.

В настоящей диссертации разрывные системы выделены в особый класс интеллектуальных систем адаптивного управления, для которых получены весьма простые и вместе с тем эффективные методы синтеза, снимающие указанные выше проблемы.

Исследование разрывных систем выполнено прямым методом А.М. Ляпунова (1892), развитым для анализа дифференциальных систем с разрывными функциями многими авторами: Е.А. Барбашин (1949), А.И. Лурье (1951), Н.П. Еругин (1952), А.М. Летов (1955), В.И. Зубов (1957), Н.Н. Красовский (1959), А.Ф. Филиппов (1960), Н.Г. Четаев (1962), В.А. Якубович (1966), С.В. Емельянов (1967), В.М. Матросов (1967), А.С. Востриков (1968), Р.И. Козлов (1974), В.И. Уткин (1974), Г.А. Леонов (1978), А.А. Толстоногов (1980), С.Н. Васильев (1980), Л.Ю. Анапольский (1983), И.Б.Юнгер (1986), Ю.В.Орлов (1990), А.А.Шестаков (1990), В.В. Путов (1993).

Цель диссертационной работы состоит в создании прикладных методов анализа и синтеза разрывных систем адаптивного управления технологическими процессами для повышения эффективности автоматизации производства.

Для достижения цели необходимо решить ряд взаимосвязанных задач:

1. Обосновать принципы организации технологических систем в области неопределенности пространства состояний и составить классификацию технологических процессов с позиций адаптивного подхода.





2. Обосновать цель адаптивного управления системой взаимосвязанных технологических процессов в условиях множества локальных целей подсистем.

3. Разработать методы анализа и синтеза разрывных систем адаптивного управления группой технологических процессов с интервальной неопределенностью структуры взаимосвязей.

4. Определить необходимые и достаточные параметрические условия устойчивости разрывных систем адаптивного управления, обеспечивающие заданные показатели качества динамических характеристик.

5. Экспериментально проверить аналитические условия устойчивости разрывных систем адаптивного управления разными классами технологических процессов и определить область применения разрывных алгоритмов Объектом исследования является информационно-технологическая среда машиностроительного профиля – вагонное хозяйство ОАО «РЖД», предмет исследования – методы анализа и синтеза разрывных систем адаптивного управления технологическими процессами.

Методы исследования включают математическую теорию систем, теорию адаптивного управления, теорию графов, теорию систем с переменной структурой и прикладную теорию нелинейного функционального анализа.

Научная новизна. В диссертации на основе ассоциативных алгоритмов адаптации, обобщенных разрывных функций и разрывных систем с дуальными моделями решены задачи адаптивного управления сложными технологическими процессами с интервальной неопределенностью структуры взаимосвязей.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Принцип наименьшего действия технологических систем в области неопределенности пространства состояний.

2. Графо-аналитический метод оптимизации структуры технологических систем по критерию связности.

3. Метод синтеза адаптивного управления на основе ассоциативного анализа дискретных наблюдений состояния технологической системы на границах области неопределенности.

4. Метод синтеза адаптивного управления на основе параметрических условий устойчивости разрывных систем с дуальной моделью технологических процессов.

5. Алгоритм структурной адаптации моделей технологических процессов в информационно-управляющей системе автоматизации.

Прикладная ценность работы состоит в следующем:

1. Разработанные методы анализа и синтеза разрывных систем позволяют упростить решение задач адаптации управления технологическими процессами и гарантируют построение эффективных систем автоматического управления без многошаговых экспериментальных 2. Разработанные разрывные алгоритмы адаптации могут успешно применяться для управления широким классом физико-технических 3. Практическая ценность и новизна результатов подтверждена 3 авторскими свидетельствами и 1 патентом РФ.

Реализация полученных результатов:

1. Алгоритмические, структурные и технические решения разрывных систем адаптивного управления технологическими процессами использованы в проектах реконструкции вагонных депо Восточно-Сибирского региона.

2. Методика построения системных моделей и принципы организации разрывных систем адаптивного управления рекомендованы для использования в проектах ПКБ ЦВ ОАО «РЖД», ВНИИАС, ВНИКТИ, 3. Результаты диссертации используются в процессе обучения инженерным специальностям Иркутского государственного университета Достоверность научных положений, результатов и выводов диссертации обусловлена использованием строгого научного метода, корректностью применения апробированного математического аппарата, соответствием результатов имитационного и экспериментального исследования разрывных систем адаптивного управления.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на 4 Международных, 3 Всероссийских, 3 отраслевых и 2 региональных научных конференциях, отраженных в списке публикаций.

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 40 работах, среди них 7 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 3 в монографиях, 4 в трудах международных, в материалах всероссийских и отраслевых научных конференций, 14 в сборниках научных трудов и защищены 3 авторскими свидетельствами и 1 патентом РФ.

Личный вклад автора. Автору принадлежат постановки задач, методы их решения, представление и обоснование полученных результатов в рамках формализма пространства состояний. В работах, выполненных в соавторстве с Ю.А. Борцовым и И.Б. Юнгером, автору принадлежат основы теории разрывных систем адаптивного (не грубого) управления и ее применения; в соавторстве с Ю.Ф. Мухопадом и Д.Ц.

Пунсык-Намжиловым: идея ассоциативной адаптации автоматов управления и обоснование их устойчивости. В остальных совместных работах автор выполнял непосредственное научное руководство.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка из 305 наименований, общий объем работы 320 страниц, включая 5 таблиц, 30 рисунков и Приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, поставлены цели и задачи исследований, определены основные результаты, дана общая характеристика объекта исследований и структура работы по главам.

Технологическая система вагонного хозяйства (ВХ) ОАО «РЖД» реализует две группы технологических процессов: техническое обслуживание и ремонт вагонов.

Износ технологических систем ВХ составляет более 60%, в том числе вагонного парка 63%, технологических машин и оборудования - 60%. Средний возраст эксплуатационного парка вагонов 18 лет при среднем сроке службы 28 лет. Расходы на содержание ВХ превышают 12% эксплуатационных расходов железных дорог.

Для оценки актуальности исследований изучен поток неисправностей эксплуатационного парка восьми родов вагонов. Показано, что старение активной части основных фондов приводит к нарастанию объемов ремонтных работ, снижению качества ремонта и технического ресурса вагонов. Это подтверждает актуальность и значимость решения научно-технической проблемы адаптации технологических систем.

В первой главе на основе анализа систем адаптивного управления, показано, что на уровне локальной автоматики АСУ ТП работоспособными в режиме реального времени являются только аналитические (беспоисковые) алгоритмы адаптации. Для оперативного уровня АСУ ТП актуальны два направления исследований: выбор оптимальных по точности и быстродействию известных рекуррентных алгоритмов адаптивного управления или поиск новых алгоритмов адаптации.

Наиболее перспективный класс алгоритмов адаптации представляют интеллектуальные системы: нечеткие, нейросетевые и генетические. Однако в настоящее время отсутствует промышленное производство нейропроцессоров для их реализации. Кроме того, для адаптации интеллектуальных систем требуются сложные наборы решающих правил и обучающих задач, трудоемкость разработки которых эквивалентна решению самой задачи управления технологическими процессами.

Новое решение проблемы децентрализованного адаптивного управления системой технологических процессов с нечеткой структурой взаимосвязей, свободное от указанных недостатков, предложено автором на основе развития идеи ассоциативных параллельных процессоров (В.Б. Смолов, Ю.Ф. Мухопад, N.J. Nilsson, И.Л.Медведев, И.В. Прангишвили).

Разработан новый класс ассоциативных автоматов адаптивного управления, обобщенная структура которых имеет вид рис. 1.

Рис. 1. Структура ассоциативного автомата адаптивного управления: ПРi – процессоры, ОУi – объекты управления, БПР – блок принятия решений.

Автомат содержит К линейных процессоров и нелинейный блок принятия решений (БПР), который выполняет функцию ассоциативного анализа случайного потока входных данных x. Выходной сигнал yi процессора i определяется равенством yi = a iT x, i = 1, K, где операция ( ) T означает транспонирование.

Для одного слоя локальных процессоров образуется вектор выходов:

БПР содержит К решающих устройств для К локальных процессоров. Для стационарных случайных процессов x с нормальным законом распределения решающие устройства заданы нормированной нелинейной функцией активации:

Устойчивость работы автомата следует из структуры матрицы полного ансамбля возможных откликов системы Y :

Для гауссовых откликов yi, i = 1, K, в силу преобразований (1), на главной диагонали матрицы Y располагаются доминирующие элементы:

Доминирование главной диагонали гарантирует асимптотическую устойчивость алгоритма ассоциативной адаптации и декомпозицию системы на К локальных подсистем.

Для каждой выборки входного вектора x и решающего правила i функция плотy БПР и параметры процессоров порождающей модели.

Многомерная функция плотности вероятности Y характеризует смесь функций плотности вероятности y БПР как плотность условной вероятности смеси:

Распределение плотности вероятности (2) соответствует ассоциативной гауссовой модели смеси случайных процессов, для которых условное среднее значение математического ожидания i и параметры смеси qi являются функциями вектора x.

В реальных условиях данные x искажены различными факторами относительно нормального распределения. Для объектов, с неопределенным законом распределения, устойчивость ассоциативного автомата адаптивного управления обеспечивается обобщенной «разрывной» функцией активации:

Основным свойством функции (3) является ее нелинейная самонастройка в облаb bj) th x/k Рис. 2. Графики одномерных функций активации qi а) и их первых производных qi Другое ее важное свойство состоит в том, что диапазон действия БПР расширяется в область отрицательных значений: 1 qi 1, i = 1, K, чем обеспечивается реализация принципа адаптивной обратной связи по состоянию x.

В результате действия БПР, задающего отношение векторов x y i, i = 1, N, где N = K n – число контролируемых комбинаций, ассоциативный автомат сводит задачу децентрализованного управления к вычислению условного среднего i = yi и параметров активации qi, i = 1, K так, что функция y представляет собой наиболее правдоподобную оценку функции распределения отклика управляемой системы. Вектор настраиваемых параметров при этом соответствует такой комбинаf ( Y x, ) ции значений векторов a и b, при которых функция распределения смеси y принимает наибольшее значение.

Таким образом, для синтеза адаптивного управления ТС на основе ассоциативного автомата необходимо определить типовые структуры технологических объектов, объединить множество их локальных целей в общую цель и обосновать оптимальную структуру системы в целом.

Вторая глава посвящена анализу функциональных схем грузовых вагонов, по результатам которого определены структурные элементы технологической системы (ТС), определенной как совокупность технологических процессов и оборудования для их реализации. Задачей главы является определение обобщенных структурных показателей системы, критериев и методов их оценки.

Для решения поставленной задачи построен граф остова корневого дерева функциональной схемы нового полувагона 12-132, который состоит из n = 161 вершины.

Полный граф конструкции из n = 161 вершины содержит:

где ni – валентность вершин, hi = 1 – дефект вершины, k i = 0 – число кратных связей вершины.

Общее число структурных вариантов ТС определяется формулой:

где r – число родов вагонов, f – число функциональных подсистем вагона, s – число сборочных единиц в подсистеме, d – число деталей в сборочной единице, i, j, k, l – число модификаций вагона, функциональной подсистемы, сборочной единицы, детали, соответственно. Например, без учета модификаций конструкций восьми родов В основу анализа структур ТС положена перспективная концепция модульного принципа организации технологических систем (В.Л. Вейц, Б.М. Базров, М.М. Болотин). Все технологические функции разделены на четыре класса: транспортировка, контроль, обработка и складирование предметов производства. Эти функции реализованы с помощью соответствующих четырех классов технологических модулей (ТМ).

В работе показано, что ТМ имеют общую структуру и различаются только технологическими переходами F (рис. 3 а), совокупность которых образует сложный технологический процесс (рис. 3 б).

Рис. 3. Структуры управления технологическим модулем а) и процессом б).

На рис. 3: ТМ – технологический модуль, ИУi – исполнительное устройство, ТК – технологический контроллер, ТО – технологические операции. ИУС – информационно-управляющая система верхнего уровня.

Общность структур ТМ дает основание унифицировать технологические процессы по функциональному признаку F, составить спецификацию функций, перечень задач и определить типовые формулы структур технологических ячеек (рис. 4).

Рис. 4. Граф типовой технологической ячейки. Т – транспортный модуль, О – модуль обработки, К – модуль контроля, С – модуль складирования.

В соответствии с функциональной схемой информационно-управляющей системы (ИУС) (рис. 5), необходимо классифицировать математические модели ТП.

Подавляющая часть моделей имеет вид уравнений в частных производных, отражающих закон сохранения для конкретной физической задачи. В связи с тем, что основные методы анализа и синтеза адаптивных систем разработаны в переменных пространства состояний, уравнения в частных производных приведены к нормальной форме Коши.

Проблема выбора переменных состояния достаточно сложна и требует глубокого изучения закономерностей, характеризующих физические процессы в объекте управления. Анализ точек ветвления алгоритмов такого выбора, показал, что унифицировать модели по типу неопределенности (нестационарность, нелинейность, распределенность, запаздывание) можно с помощью линейного оператора Ляпунова:

где n – порядок уравнений в частных производных.

Действие этого оператора на систему уравнений в частных производных приводит к линеаризованным уравнениям x = f ( x,u,,,t ), которые разделены на следующие классы (рис. 6):

где x – вектор состояний, u – вектор управлений, – возмущения, – матрица запаздываний, нейные операторы, РП – подсистема с распределенными параметрами, СП – подсистема с сосредоточенными параметрами, N[ Q( x,t ) ] = Q 0 ( x,t ) – начальные условия, Г[ Q( x,t ) ] = g ( x,t ) – граничные условия.

нестацион.

Рис. 6. Классификация моделей ТП по типу неопределенности.

Для каждого класса технологических объектов в пятой главе разработаны базовые структуры разрывных систем адаптивного управления и определены области их применения.

Проведенный анализ структур ТС приводит к следующим выводам.

1. Как объект управления, технологические системы имеют конечномерную дискретную структуру, единичными элементами которой являются типовые технологические модули, образующие множество технологических ячеек.

2. Для описания 4 классов технологических модулей достаточно 16 типов математических моделей, которые охватывают 2 2 = 2 = 1 048 576 возможных комбинаций.

3. Минимальная по составу структура ТС пропорциональна числу однородных деталей вагона и состоит из типовых технологических ячеек.

4. Структура технологических ячеек постоянна. Формализовать процедуру оптимизации структуры системы без учета технологического смысла можно с помощью структурных показателей, определенных в четвертой главе.

В третьей главе сформулирован принцип наименьшего действия ТС, поставлены цели и задачи управления и доказано, что технологический предел производственной системы ограничен числом структурных элементов.

Определим систему как множество взаимосвязанных элементов. Тогда, взаимосвязь между любой парой элементов системы существует, если изменение состояния одного из элементов сопровождается изменением состояния других элементов. Обнаружить такие связи, независимо от их природы, можно, сравнивая переменные состояния элементов с помощью выражения Р. Фейнмана, модифицированного для вычисления действия ТС:

некоторого параметра i, включая время, µ i параметру i. Суммирование в (4) производится по всем повторяющимся индексам µ всевозможных пар (vi, v j ), множитель 0,5 учитывает каждую пару только один раз.

окрестности нуля ij шириной ij и равен нулю за ее пределами, то из выражения для действия системы следует, что пара элементов связана только тоf ( I ij ) гда, когда вдоль пути интегрирования. Степень связности пары элементов нечно дифференцируемые функции функций во времени и в пространстве качественно иллюстрирует рис. 7.

Рис. 7. Семейство графиков обобщенной функции Для функций, измеренных на концах интервалов неопределенности:

действие цепочки из s технологических операций, распределенных вдоль траектории линейного ТП, равно:

Оценкой эффективности ТС служит разность действия идеальной системы m с -окрестностях:

Разность s интерпретируется как показатель дисфункции ТС. Отношение (5) дает основание сформулировать принцип наименьшего действия системы, задающий цель управления следующим выражением:

Для линейных процессов x i = A i x i + u i, где u i = B si x i – линейный закон управления, x i R – переменные состояния объекта управления, s форме, представленной в параметрическом виде:

где ik – собственные числа матрицы ( A i + B si ).

подсистемами, действие увеличивается за счет дополнительных слагаемых:

значений переменных состояния подсистемы j.

В общем случае, влияние взаимосвязей между процессами на действие системы требует отдельного изучения. Предположим, что взаимосвязи между процессами образуются через внешнюю среду и не должны влиять на качество реализации процессов в целом. Сравнивая действие m идеальной системы и действие реальной системы, получим следующее значение показателя дисфункции s :

Цель управления (6) достигается, если взаимосвязи между подсистемами асимптотически исчезают:

или скомпенсированы средствами управления:

Формулы (9) и (10), с учетом ограничений, определяют содерij ij ij жание задач синтеза адаптивного управления, обеспечивающего минимум дисфункmin i, j. Условия достижения цели адаптивного управления (6) устации системы новлены в пятой главе.

Таким образом, цель адаптивного управления ТС заключается в том, чтобы обесmin ния состоит в такой структурной организации взаимодействия между технологическими объектами, которая доставляет ТС технологический предел m, пропорциональный числу элементов системы.

В четвертой главе по результатам проведенного во второй главе анализа структур ТС, разработан графо-аналитический метод структурной оптимизации модели системы, который позволяет оценить качество структуры по следующим показателям:

избыточность, неравномерность и дефектность.

Содержательную характеристику структуры системы с явным отображением структурных свойств дает граф системной модели. Возможности топологических методов анализа структурных моделей, введенных в теорию управления академиком Б.Н. Петровым, исследовали многие авторы: Ю.Н. Алпатов, Ю.А. Борцов, А.А. Воронов и другие. В настоящей работе структурные свойства систем изучаются в сравнении с полным графом системной модели, который определен как композиция n элеm p = 0,5( n 1) n Определение 1. Граф G системной модели S есть множество элементов vi V, W = {eij ( vi, v j )} E(G)n+ m ских пространств дискретных множеств V V = E (G), следуют тождества ij vi vi' и v j v j, которые означают инвариантность графа системной модели к разным смысловым интерпретациям элементов системы.

Для численной оценки структуры ТС, разработана методика вычисления структурных характеристик. Методика опирается на введенное автором понятие валентности вершины полного графа (G, v) = n 1 : числа однократных связей каждой вершины v графа G с остальными его вершинами.

Определены следующие характеристики графа ТС: валентность графа как сумма дефектов вершин графа:

Значения дефекта графа могут быть: положительными для простых графов (без петель и кратных ребер); равны нулю для полных графов; отрицательны для графов с кратными ребрами.

Структурные характеристики графа удовлетворяют алгебраическим операциям и образуют, коммутативное кольцо над конечным полем целых чисел. Свойство целочисленности структурных характеристик графа модели ТС, используется для вычисления структурных показателей систем и для разработки критериев их оценки.

Для анализа структурных характеристик графов сложных систем предложено использовать следующие показатели.

шин системного графа.

вершины полного графа системы, графа системы, k i – число кратных связей вершины, hi – дефект вершины, ni – валентность вершины графа подсистемы s.

Дефектность структуры сложной системы, состоящей из s подсистем, равна дефекту s-дольного графа системы:

mi = [ ni ( hi k i ) ] ni / 2 – число связей в i -той подсистеме, ni – валентность вершин i той подсистемы ТС.

Для оценки качества структуры системной модели эти показатели объединены в общий показатель, характеризующий связность структуры:

Критерием для оценки качества структуры ТС является значение локального максимума показателя g. Вариационный принцип, положенный в основу поиска оптимального значения g, задан следующими выражениями:

где N – множество возможных структурных элементов, M – множество допустимых взаимосвязей, n – минимальное число элементов, m – оптимальное число связей.

Графики зависимости показателей, и g от числа элементов системы n и числа ребер системного графа m для трех сочетаний параметров k i и hi имеют вид рис. 8, на котором использованы следующие обозначения разных вариантов: – – – k i = 0, Рис. 8. Зависимости обобщенного показателя качества структуры g, избыточности Удобным для вычислений способом описания графов является матричный аппарат. Он же широко применяется для моделирования динамики объекта управления в пространстве возможных состояний, что позволяет связать композиционные и динамические задачи одной системной моделью.

В матричном способе описания графов используются матрицы смежности вершин полного описания графа достаточна только матрица инциденций.

Автоматизация вычислений при этом упрощается, поскольку произведение матриц инциденций вычисляется по обычным для матриц правилам, а значения произведений элементов матриц инциденций подчиняются правилу свертки по индексам:

,,, которая тождественно связывает топологическое пространство системного графа с пространством состояний динамики системы Структура матрицы отношений W(G ) определяется декомпозицией графа на три класса подграфов: планарных, непланарных и графов с топологическими особенностями:

где – матрицы подсистем, j – матрицы функциональных перекрестных связей между подсистемами В этой связи уравнения состояний многосвязной ТС разделим на три подсистемы:

и запишем отношение вход/выход через передаточную функцию W( p ) :

Из структуры матрицы W(G ) следует, что разделение системы уравнений на три подсистемы должно удовлетворять принципу доминирования диагональных подсистем (Ж.Адамар, М.В. Дружинина, В.И. Уткин). Для оценки доминантности подсистем, все графы внутренних структур элементов (рис. 9 а) сложной системы стянуты в точки (вершины) системного графа (рис. 9 б), степень каждой из которых определеF ij Структурные условия доминирования подсистем сформулированы в следующем виде:

где ii – степени диагональных элементов матрицы степеней графа системы, ij, ji – степени недиагональных элементов строки и столбца, соответственно.

Для проверки условий доминантности (13) разработана специальная методика топологической факторизации модели, которая состоит в построении матрицы степеней вершин графа системы, преобразовании ее с помощью перестановочной матрицы P к матрице с доминирующей главной диагональю и проверки условий (13). Фундаментальные свойства группы подобных матриц дают основания образовать перестановочную матрицу P из матрицы степеней вершин системного графа замещением в каждой строке максимального элемента на единицу. Остальные элементы перестановочной матрицы P равны нулю.

Таким образом, разработан графо-аналитический метод оптимизации структуры системной модели конечного множества иерархически взаимосвязанных технологических процессов по критерию связности.

В пятой главе изучены адаптивные свойства разрывных систем на скользящих режимах. Рассмотрена разрывная система управления широким классом объектов с неопределенностью:

где x R, v R - векторы переменных состояния объекта и задающих воздейn регулятора и обратной связи;

взаимосвязей; ( t, x, f, ) - неизвестная ограниченная вектор-функция внутренних и внешних возмущений; f - сигнальные возмущения, - параметрические возмущения.

Для доопределения разрывной функции z ( x,t ) = sign ( ) системы (14) на множестве точек разрыва = v - R ос x = 0 и в малой окрестности целевого многообразия = 2 рассмотрено уравнение закона сохранения импульса управления с нелиz нейной плотностью потока пульс разрывного управления z ( x,t ) физически ограничен, в работе найдены решеt 0 ) ния уравнения (15) из начальных условий zt ( t 0 ) = 0 при точек разрыва = 0 существуют интегралы слева и справа:

уравнения (16):

z 0 = z ( 0 ). Выражение (17) определяет единственную общую траекторию решегде дает основание:

Аналитичность функции tn ( / ) снимает проблему неопределенности значений разрывной функции на целевом многообразии при исследовании предельного множества состояний дифференциальной системы (14) в области, ограниченной ресурсами управления h :

где H - n-мерный шар диаметром h с центром в точке = 0.

Доказана теорема, устанавливающая необходимые и достаточные условия экспоненциально диссипативной устойчивости системы (14):

собственное число матрицы H квадратичной формы V = H 0, A - минимальn симальное и l - минимальное доминирование диагонали.

Условия устойчивости (18) приведены к системе алгебраических неравенств отноBR П ) T HR oc = {bik rkj } Выполнение условий (19) гарантирует устойчивость скользящего режима системы (14) на целевом многообразии = v R ос x = 0 во всей области определения объекта управления.

Для обоснования адаптивных свойств разрывных систем, в соавторстве с И.Б. Юнгером, решена задача вычисления в режиме реального времени производной выходного сигнала сложного объекта S0 на скользящих режимах вспомогательной системы:

где y - выход объекта, C - матрица выхода объекта, C - матрица выхода модели, x n -мерный вектор состояния вспомогательной модели; r - матрица коэффициентов усиления регулятора, ( ) = sign( ) - n-мерная разрывная функция, где - целевое многообразие системы (20).

При выполнении условий устойчивости (18) справедливо неравенство:

i i 0; i = 1,n. На модели при этом возникает устойчивый n -мерный скользящий режим, при котором i = 0; i = 1,n, и система (20) описывается уравнением вида го управления, т.е. движение модели совпадает с движением объекта.

Расширенный вектор фазовых координат z системы (20) определяется как результат преобразования переменных модели x, расширенного вектора управления u где Структурная схема преобразователя, вычисляющего производные y, y, y,..., y координаты вектора ( t,x, f, ), приведена на рис. 10, где приняты следующие обозначения: SФ1 - система входных фильтров, С - матрица выхода, S0 – объект, SМ – модель, SФ2 - система фильтров разрывных сигналов.

Таким образом, для наблюдаемой пары CA при ограниченных возмущениях выn 1) числяются оценки производных выходного сигнала y и координаты неизвестного вектора p. Эти свойства вспомогательной системы (20) раскрывают механизм адаптации разрывного управления и использованы при исследовании разрывных систем на основе дуальной модели (ДМ) объекта управления (ОУ) (рис. 11).

Рис. 10. Вычисление производных выходного сигнала сложного объекта на скользящих режимах разрывного управления моделью.

Рис. 11. Варианты структур разрывных систем управления:

а) – алгоритм с эталонной моделью (ЭМ), б) – алгоритм с дуальной моделью (ДМ)..

Разрывной алгоритм адаптации с ЭМ (рис. 11 а) при замене матрицы B( x,t ) на B Э, обеспечивает лишь диссипативность на компактном множестве (В.В. Путов):

которое зависит от способа «усреднения» B Э.

Преимущество системы с ДМ (рис. 11 б) в том, что процесс адаптации имеет экспоненциальную мажоранту и достигает область диссипативности за конечное время:

Синтез разрывных систем состоит из определения технических ограничений Результаты исследований предыдущих пяти глав, дают основание сделать следующие выводы.

1. Подавляющее большинство математических моделей технологических процессов и систем, полученных из уравнений в частных производных, приводятся к форме Коши с непрерывными дифференцируемыми функциями.

2. Уравнения с разрывными правыми частями, доопределяются на многообразии точек разрыва из законов сохранения единственным образом, что позволяет моделировать динамику технологических объектов управления с помощью упрощенных векторно-матричных дифференциальных уравнений состояния.

3. Исходя из принципа локализации предельного множества состояний разрывных систем на целевом многообразии устойчивых скользящих режимов, разработан метод параметрического синтеза разрывного адаптивного управления технологическими объектами с нестационарной, нелинейной, распределенной или интервально неопределенной структурой модели.

В шестой главе на основе разработанных в диссертации методов анализа и синтеза разрывных систем адаптивного управления решены практические задачи автоматизации на трех уровнях управления: технологическими операциями, сложными процессами и в целом технологической системой.

В автореферат включены решения задач разрывного адаптивного управления асинхронным электроприводом, автоматическим манипулятором, промышленным лазером и технологической системой колесно-роликового цеха вагонного депо в условиях интервальной неопределенности их моделей.

В диссертации приведены также результаты применения разрывных систем с дуальной моделью для решения и других классов технологических задач: распознавание подвижных целей, самонаведение, управление объектами с распределенными параметрами.

1. Задача разрывного адаптивного управления движением исполнительного механизма с асинхронным электродвигателем (АД). Модель АД в ортогональном базисе (i,0), (0,j), вращающемся с произвольной скоростью c, описывается векторно-матричными нелинейными нестационарными дифференциальными уравнениями:

где i s - вектор тока статора; u s - вектор напряжения статора; r - вектор потокосцепления ротора; M ЭМ - электромагнитный момент АД; M c - момент сопротивления на валу АД; k r, l s, a - конструктивные коэффициенты; J - момент инерции привода.

В пространстве состояний модель (21) принимает вид системы дифференциальных уравнений пятого порядка относительно скорости ротора АД :

ло пар полюсов АД;

x 2 = r, x 3 = i s, u1 = c, u 2 = u s, А, B, Р, F - матрицы неопределенных параметров АД, Df - вектор неизвестных параметров механической связи.

ошибки, задана динамической точностью и временем адаптации t a. Желаемое движение вектора x(t) определяется вектором состояния дуальной модели x Э ( t ) :

x Э = A Э x Э + B Э r, где r ( t ) - задающее воздействие (рис. 11). Эталонные матрицы Структура системы адаптивного управления асинхронным электроприводом исполнительного механизма, встроенная в АСУ ТП, имеет вид рис. 12.

Система управления реализует в пределах точности датчиков аналитические условия ориентации системы координат дуальной модели АД по вектору r, причем требуемая скорость вращения вектора тока статора получается как сумма трех частот статора в динамике на угол нагрузки, вычисленный контроллером движения (рис. 12) в режиме адаптации дуальной модели АД. Такой электропривод имеет максимальное быстродействие и реализует заданный режим в условиях интервальной неопределенности параметров АД и механизма (рис. 13).

Рис. 12. Структура системы адаптивного управления асинхронным электроприводом исполнительного механизма.

Рис. 13. Графики переходных процессов в асинхронном электроприводе с неточной моделью АД и механизма: а) – неадаптивная система, б) – адаптивная система с дуальной моделью на скользящих режимах.

2. Задача разрывного адаптивного управления мощностью излучения промышленного СО2-лазера. Такие задачи возникают в лазерных технологиях восстановления и/или упрочнения образующей поверхности колец и роликов подшипников, шеек осей колесных пар вагонов.

Как объект управления, СО2-лазер представляет собой нелинейную систему. На мощность излучения действуют многие факторы: ток разряда, состав компонентов газовой смеси, давление смеси, взаимное расположение зеркал резонатора и др. Первые три фактора в разной степени влияют на динамику точки резонанса атомных состояний смеси газа в когерентном электромагнитном поле, однако линейная обратная связь по току и давлению не обеспечивает стабилизацию мощности излучения в заданном диапазоне регулирования. Экспериментальные графики (рис. 14) иллюстрируют нелинейную зависимость связи мощности излучения с током разряда и давлением постоянной по составу смеси газа СО2:N2:He 2:5:22.

Модель процесса излучения в малой окрестности заданной мощности удовлетворяет следующим условиям:

где: y – мощность излучения; x1 – давление смеси; x2 – ток разряда.

Эквивалентные постоянные времени подсистем различаются почти на порядок (100… с по каналу давления и 10…50 с по каналу тока разряда). В таких условиях возможно разделение процессов по времени и децентрализация по входам линеаризованной модели объекта управления:

где u1 и u 2 - управляющие воздействия по Рис.14 Мощность излучения первому и второму каналу.

Соответствующая структура эталонной модели имеет вид:

Локальная цель управления – стабилизировать заданную мощность излучения в условиях неопределенности внутренних параметров лазера при изменении техlim( y y э ) 2 нологических режимов: t Адаптивный алгоритм с эталонной моделью и параметрическим законом адаптации u1a = 1 ( y c1 x1 ), u 2 a = (y c 2 x 2 ) реализует рекуррентную итерационную процедуру вычисления градиентов 1 ( x1, x 2 ) и ( x1, x2 ) (рис. 15 а).

ЛАЗЕР ЛАЗЕР

Рис. 15. Адаптивное параметрическое а) и разрывное б) управление лазером.

Регулятор с дуальной моделью (рис. 15 б) и разрывными законами управления u1a = sign ( y c1 x1 ) и u 2a = sign ( y c2 x2 ), технически проще в реализации и обеспечивает высокоточную стабилизацию заданных соотношений между давлением и током разряда лазера на сдвиговых регистровых операциях практически в режиме реального времени. Очевидно преимущество разрывного алгоритма по быстродействию и по вычислительным затратам относительно параметрического.

3. Задача оптимального по быстродействию программного управления системой исполнительных механизмов ТМ (рис. 3). При составлении расчетных уравнений динамики, ТМ представлен многомассовой пространственной упругой механической системой. В качестве инерциальных координат выбраны пространственные перемеqix, qiy, qiz щения с коэффициентами упругости ij. Учтено, что на точечные массы действуют внутренние инерционные и диссипативные упругие силы, внешние управляющие силы ui и силы трения.

Уравнение Лагранжа для механических упруго-связанных систем, линеаризованное по приращениям, имеет векторный вид (В.В. Путов):

где ные постоянные симметричные матрицы; матрица масс A 0 всегда; матрица трения R = R d + R b 0 ; матрица упругости C 0.

Уравнение (22) приводится к 3n -мерной линейной системе дифференциальных уравнений второго порядка, описывающих движение многомассового пространственного упругого объекта в форме векторно-матричного дифференциального уравнения вида:

Выбор локальных систем координат, закрепленных в кинематических парах ТМ, осуществлен стандартным способом. Однородные координаты точки x i в инерциальной системе координат Oxyz, связанной с основанием ТМ, определяются по формуi Tj 1, j = Tj, j ных координатах матрицы переходов имеют блочную структуру определить по заданным значениям его обобщенных координат.

Решением обратной задачи кинематики является решение системы уравнений относительно вектора обобщенных координат по заданным инерциальным координатам пространственных перемещений q выходного звена ТМ, которое найдено с помощью матрицы преобразований F () : F() x = q.

Матрица F () для плоского ТМ имеет треугольный вид:

Поскольку общего метода решения систем трансцендентных уравнений нет, множество решений найдено как решение линеаризованной системы алгебраических уравнений относительно приращений вектора пространственных перемещений q и обобщенных координат :

где - матрица Якоби. Эта система уравнений всегда разрешима в силу избыточности уравнений (24) и независимости обобщенных координат. Треугольная структура матрицы J () определяет линейный алгоритм последовательного вычисления обобщенных координат i.

Пространство конфигураций ТМ имеет особые точки, в которых матрица J( ) плохо обусловлена:

Исключая трудно достижимые особые точки (25), определены законы управления обобщенными координатами каждого звена по заданной в инерциальных координатах траектории движения выходного звена:

В трехмерном рабочем пространстве, ограниченном полым полушаром:

в плоскости Q, коллинеарной направлению вектора потенциальных сил, найдена оптимальная по быстродействию траектория программного движения – циклоида q( t ) = 2r ( t ) [1 cos( t ) ], проходящая через пару произвольно заданных точек ( y0, z 0 ) и ( yi, zi ), где r = y 2 + z 2 - радиус окружности, полная длина которой задана отрезком прямой [ ( y0, z 0 ), ( yi, zi ) ], ( t ) - центральный угол дуги этой окружности.

Важным свойством уравнения (23) является положительная определенность матрицы масс A и, следовательно, существует обратная ей матрица A, с помощью которой уравнение (23) можно разрешить относительно старшей производной и записать его в виде:

Линеаризованные уравнения динамики манипулятора (27) в обобщенных координатах с учетом постоянства коэффициентов матрицы Якоби J () в точках линеаризации и равенства (26) имеют вид:

В пространстве состояний модель (28) описывается 2n -мерным вектором состояния [ x1 x 2 ] в нормальной форме Коши:

где B - оператор динамической модели силовых приводов, x 1 =, x 2 =.

Из структуры уравнений (29) следует, что систему управления переменными состояния ТМ x 2 = целесообразно строить адаптивными методами. Локальная цель адаптивного управления в этом случае заключается в настройке параметров матрицы управления J () A модели (29) или в компенсации отклонений траектории движения выходного звена ТМ относительно оптимальной программной траектории (t ), t t = [t 0, ti ] на скользящих режимах разрывной системы управления с дуальной моделью ТМ (29). Здесь также проявляется преимущество разрывного алгоритма по быстродействию и по вычислительным затратам относительно рекуррентных итерационных алгоритмов.

4. Задача управления технологической системой. Адаптивные контроллеры программно-технического комплекса АСУ ТП реализуют алгоритм разрывного управления с дуальной моделью (рис. 15 а). Конструкция алгоритма с тремя вложенными циклами адаптации представлена блок-схемой на рис. 15 б.

На рис 15 а: ВПИ – вычислительный преобразователь информации, ИзС – измерительная подсистема, Ф – дискретный фильтр, () - закон адаптации, Э – эстиматор.

На рис. 15 б: I, J, K – допустимое число итераций вычислительных процессов адаптации модели, управления и объекта, соответственно.

Блок ДМ (рис. 15) программно реализует одну из моделей технологических объектов в соответствии с классификацией (рис. 6), которые хранятся в блоке моделей базы знаний ИУС (рис. 5). Параметры дуальной модели определяются заданной динамикой объекта в номинальном режиме на этапе.

Эта концепция синтеза разрывных систем адаптивного управления с дуальными моделями впервые опробована в 2003 году при создании адаптивной АСУ ТП колесно-роликового цеха вагонного депо ВЧД-2 ВСЖД (рис. 16).

На рис. 16: АРМ – автоматизированное рабочее место, ПК – промышленный контроллер, СП – силовой преобразователь энергии с программным управлением, ОП – панель оператора.

НАЧАЛО

Рис. 15. Структура информационных потоков в адаптивном контроллере а), и алгоритм разрывного управления с дуальной моделью б).

АСУ ТП цеха обеспечивает управление ТС, разделенной на две подсистемы прессового (ПУ) и роликового (РУ) участков, состоящих из 260 технологических установок, оснащенных пневмо-, гидро- и электроприводами с разрывными адаптивными регуляторами. В частности, подсистема ПУ включает 11 модулей механообработки: пресса для формирования колесных пар, 3 токарных станка для обточки и накатки подступиц осей, 4 токарно-карусельных станка с ЧПУ класса DNC для расточки отверстия ступицы колеса, обслуживаемых 14 транспортными модулями: 11 промышленных манипуляторов и 3 цеховых конвейера с накопителями для транспортировки колесных пар, осей и колес, объединенных в технологические ячейки для выполнения трех взаимосвязанных технологических процессов: обточки осей, расточки ступиц колес и запрессовки.

АРМ СМ АРМ СИ АРМ СМ АРМ СИ

ETHERNET ETHERNET

ОП ОП ОП ОП

ЧПУ CNC

FIPIO FIPIO FIPIO FIPIO

ОП СП ОП СП ОП СП ОП СП

АСУТП ПУ АСУТП РУ

Рис. 16. Структурная схема АСУ ТП колесного цеха вагонного депо.

Спецификация переменных ТС цеха содержит 782 аналоговых, логических и кодовых переменных прессового участка и 592 переменных роликового участка. Ассоциативный автомат децентрализованного адаптивного управления цехом программно реализован в рабочей станции системного интегратора (АРМ СИ) и дублирован в рабочей станции сменного мастера (АРМ СМ) (рис. 16).

Эффективность разработанного подхода оценивается трудоемкостью проектирования АСУ ТП цеха, которая в денежном выражении составила менее 10% от общей стоимости системы. Расчет с учетом рисков чистого дисконтированного экономического эффекта от внедрения АСУ ТП по сертифицированной ОАО «РЖД» методике составил 3,6 рубля на 1 рубль капитальных затрат.

В Приложении представлены технологические схемы АСУ ТП сборочного, колесно-роликового, тележечного цехов и приведена спецификация системных переменных базы данных АСУ ТП колесно-роликового цеха.

Заключение и основные результаты диссертации В диссертации разрабатываются теоретические основы и методы синтеза разрывных систем адаптивного управления технологическими процессами в условиях технических ограничений, структурной неопределенности и разрыва измерительной информации. Совокупность научных положений и результатов диссертации представляется как обособленный раздел теории управления, содержащий методы решения задач дискретного адаптивного управления технологическими процессами на основе ассоциативного принципа адаптации, обобщенных разрывных функций и разрывных систем с дуальными моделями.

В диссертации получены следующие результаты, которые в совокупности представляются как крупное достижение в области теории адаптивного управления технологическими процессами:

1. Сформулирован и обоснован принцип наименьшего действия технологических систем, определяющий цель и задачи адаптивного управления сложными технологическими процессами и разработана теоретическая основа синтеза адаптивных систем автоматизации, позволяющая реализовать стратегию интеллектуального управления.

2. Предложен новый класс ассоциативных автоматов адаптивного управления группой взаимосвязанных технологических процессов, который реализуется существующими техническими средствами и обеспечивает достижение общей цели децентрализованного адаптивного управления в условиях неопределенности структуры взаимосвязей и локальных целей.

3. Определены структурные характеристики технологических модулей и технологических ячеек, позволяющие формализовать процедуру структурного проектирования систем управления сложными технологическими процессами.

4. Разработаны графо-аналитический метод структурной оптимизации, методика расчета структурных показателей качества системы и критерий их оценки, которые в совокупности позволяют оптимизировать по критерию связности структуру адаптивной информационноуправляющей системы.

5. Разработанные методы анализа и синтеза разрывных систем адаптивного управления упрощают задачу проектирования и гарантируют работоспособность алгоритмов адаптивного управления технологическими процессами без трудоемких многошаговых экспериментальных исследований.

6. Разработанные методы являются эффективным практическим аппаратом синтеза разрывных систем адаптивного управления технологическими процессами с интервальной неопределенностью взаимосвязей.

7. Разработанный алгоритм структурной адаптации разрывных систем с дуальной моделью и ассоциативные алгоритмы адаптации могут быть успешно распространены и на задачи адаптивного управления в других областях науки и техники.

Список публикаций по теме диссертации 1. Пашков Н.Н. Устройство адаптивного восстановления высших производных выходного сигнала нестационарного динамического объекта / Н.Н.

Пашков, И.Б. Юнгер//Изв. вузов. Электромеханика. – М.: 1986. №10, с.116-118.

2. Борцов Ю.А. Управление асинхронным двигателем с использованием скользящих режимов нелинейной модели / Ю.А. Борцов, Н.Н. Пашков, И.Б. Юнгер // Электричество. – М.: 1987. № 4, с. 5-12.

3. Мухопад Ю.Ф. Системные графовые модели управляемых пневмоструктур / Ю.Ф.Мухопад, Н.Н. Пашков, А.З. Комков // Транспорт Урала. – Екатеринбург: УрГУПС, 2007. № 4(15), с. 95-100.

4. Пашков Н.Н. Алгоритм мониторинга эксплуатационных технических параметров вагона / Н.Н. Пашков, А.В. Кулешов // Транспорт Урала. – Екатеринбург: УрГУПС, 2008. № 3(18), с. 50-56.

5. Пашков Н.Н. Параметрические условия устойчивости разрывных систем управления / Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – Иркутск: ИрГУПС, 2008. № 3(19), с. 114-118.

6. Пашков Н.Н. Аналитический синтез оптимальных траекторий программного движения многозвенного манипулятора / Мехатроника. Автоматизация. Управление. – М.: 2008, № 9. Робототехнические системы. – С.10Пашков Н.Н. Ассоциативный автомат децентрализованного адаптивного управления системой автономных вычислительных процессов / Н.Н.

Пашков, Ю.Ф. Мухопад, Д.Ц. Пунсык-Намжилов // Научный вестник НГТУ. – Новосибирск: НГТУ, 2008. № 4(33), с. 61-64.

Авторские свидетельства и патенты 8. А.С. № 1024877, G 05 В 13/00. Система управления / Ю.А. Борцов, Ю.А.

Пахомов, Н.Н. Пашков, И.Б. Юнгер // БИ № 23, 1983.

9. А.С. № 1319524, G 05 В 13/02. Самонастраивающаяся система управления / Ю.А. Борцов, А.А. Егоров, Н.Н. Пашков, А.Г.Черных, И.Б. Юнгер // БИ, № 19, 1987.

10. А.С. № 2046473. Антенная система / Е.П. Мецнер, Н.Н. Пашков, В.И.

Сергеев // БИ № 20, 1995.

11. Патент на полезную модель № 70380. Программно-перестраиваемый пневматический оптимизатор / А.З. Комков, Ю.Ф. Мухопад, Н.Н. Пашков // БИ № 2, 2008.

12. Пашков Н.Н. Адаптивное управление с использованием скользящих режимов / Н.Н. Пашков, И.Б. Юнгер // Монография: Корреляционно-экстремальные и адаптивные автоматические системы. Деп. в ВИНИТИ 30.10.84 № 7001-84. – Л.: ЛЭТИ, 1984. – с. 126-146.

13. Пашков Н.Н. Управление асинхронным двигателем с использованием многомерных скользящих режимов дуальной модели / Монография:

Ю.А. Борцов, И.Б. Юнгер. Автоматические системы с разрывным управлением. – Л.: Энергоатомиздат, 1986. – с. 141-149.

14. Пашков Н.Н. Адаптивное управление асинхронными электроприводами / Монография: Н.Н.Пашков, В.А. Ружников. – Иркутск: Изд-во Иркутского ун-та.1992. – 44 с.

15. Пашков Н.Н. Адаптивный регулятор для асинхронного электропривода / Отчет о НИОКР: Разработка адаптивных регуляторов для электроприводов промышленных роботов модульной конструкции мощностью до 2, кВт // № ГР 01830079111. – Л.: ЛЭТИ, 1983. – с. 153-167.

16. Пашков Н.Н. Алгоритм идентификации промышленного робота “Универсал-5” как объекта управления / Н.Н. Пашков, А.Н. Вербов // Изв.

ЛЭТИ. – Л.: ЛЭТИ, 1985. – с.130-133.

17. Обыскалов Г.А. Прецизионный вибропривод / Г.А. Обыскалов, Н.Н.

Пашков, В.А. Ружников // Динамика виброактивных систем и конструкций. Сб. научн. тр. – Иркутск: ИПИ, 1992. – с. 72-78.

18. Пашков Н.Н. Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором как объекта управления / Н.Н. Пашков, Н.М. Андреев // Динамика виброактивных систем и конструкций. Сб.научн. тр.– Иркутск: ИПИ, 1992. – с. 91-95.

19. Козубенко И.Д. Система комплексной технической диагностики ответственных узлов вагонов в движении / И.Д. Козубенко, В.Г. Мышков, Н.Н. Пашков, В.И. Петрунин // Транспортные проблемы Сибирского региона. Сб. научн. тр. В 2 т. – Иркутск: ИрИИТ. 2001, т. 1. – с. 141-148.

20. Пашков Н.Н. Основные направления реконструкции колесно-роликового цеха вагонного депо ст. Нижнеудинск / Н.Н. Пашков, В.Г. Мышков, Н.О.

Тютрин // Транспортные проблемы Сибирского региона. Сб. научн. тр. В 2 т. – Иркутск: ИрИИТ. 2001, т. 1. – с. 153-157.

21. Пашков Н.Н. Идентификационные свойства разрывных алгоритмов адаптации на скользящих режимах / Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте. – Иркутск: ИрГУПС, 2005. № 12, – с. 19-27.

22. Пашков Н.Н. Применение скользящих режимов для инвариантного адаптивного управления динамикой сложного объекта / Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте. – Иркутск: ИрГУПС, 2005. № 12, – с. 28-34.

23. Пашков Н.Н. Алгоритмы адаптивно-модального разрывного управления с эталонной моделью и стационарным наблюдателем / Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – Иркутск: ИрГУПС, 2005.

№ 2(6), – с. 62-65.

24. Пашков Н.Н. Адаптивный алгоритм структурной оптимизации базы данных АСУ / Н.Н. Пашков, В.В. Тюньков, А.В. Кулешов // Информационные технологии и проблемы математического моделирования: Сб. науч.

тр. – Иркутск: ИрГУПС, 2006. Вып. 4, – с. 26-38.

25. Пашков Н.Н. Алгоритм поиска оптимальных параметров климатических систем пассажирских вагонов / Н.Н. Пашков, М.С. Ильченко // Транспорт Урала. – Екатеринбург: УрГУПС, 2006. № 3(10). – с. 25-28.

26. Пашков Н.Н. Адаптивно-модальное управление системами кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах / Н.Н. Пашков, М.С.

Ильченко // Безопасность движения, совершенствование конструкций вагонов и ресурсосберегающие технологии в вагонном хозяйстве: Сб.

научн. тр. Под научн. ред. А.В. Смольянинова.– Екатеринбург: УрГУПС.

Вып. 61 (144). – 2008. – с. 119-125.

27. Пашков Н.Н. Структурная организация диагностической базы данных информационной системы мониторинга технического состояния вагона / Н.Н. Пашков, А.В. Кулешов // Информационные технологии и проблемы математического моделирования: Сб. научн. тр. – Иркутск: ИрГУПС, 2008. Вып. 5, с. 17-23.

28. Пашков Н.Н. Структурная организация базы данных информационной системы контроля и управления техническими средствами вагонного хозяйства / Н.Н. Пашков, А.В. Кулешов // Совершенствование технологии ремонта и технического обслуживания вагонов: Сб. научн. тр. – Омск:

ОмГУПС, 2008. – С. 62-65.

В трудах научно-технических конференций 29. Пашков Н.Н. Синтез системы управления цифро-аналоговым асинхронным электроприводом / Тр. научно-технической конф.–Л.: ЛЭТИ, 1984. – 30. Пашков Н.Н. Адаптивная система цифрового управления электромеханическими модулями робототехнических комплексов / Н.Н. Пашков, А.Н.

Уцын, В.В. Швыдкий // Тр. Всесоюзной конференции по агрегатно-модульному построению техники.– Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 1987.– с.65Луконин А.А. Автоматизация технологической линии по производству линолеума / А.А. Луконин, Н.Н. Пашков, А.Н. Уцын, В.В. Швыдкий // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири: Тр. региональной научно-технической конференции.– Иркутск: ИПИ, 1990. – с. 59-60.

32. Козубенко И.Д. Метод комплексной технической диагностики ответственных узлов грузовых вагонов по ходу поезда / И.Д. Козубенко, В.Г.

Мышков, Н.Н. Пашков, В.И. Петрунин // Труды III научн.-практ. конф. – М.: МИИТ, 2002. – с. VI-12-VI-15.

33. Пашков Н.Н. Актуальные проблемы автоматизации производственных процессов вагоноремонтных предприятий / Ресурсосберегающие технологии на ж.д. транспорте: Материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. В 2 т. // Отв. ред. В.П.

Суров. – Красноярск: Изд-во Гротеск, 2005, т. 1. – с. 388-393.

34. Пашков Н.Н. Адаптивно-модальное управление системами кондиционирования воздуха пассажирских вагонов / Н.Н. Пашков, М.С. Ильченко // Труды Международной научно-технической конференции "Наука, инновации и образование: Актуальные проблемы развития транспортного комплекса России". – Екатеринбург: УрГУПС, 2006, – с. 214-219.

35. Мухопад Ю.Ф. Системное моделирование технологических процессов / Ю.Ф.Мухопад, Н.Н.Пашков // Системный анализ в проектировании и управлении: Труды Х Междун. науч.-практ. конф. В 3 т. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. 2006, т. 1, с. 127-138.

36. Пашков Н.Н. Алгоритмические модели систем с разрывным управлением / Информационные и математические технологии в научных исследованиях: Труды XI Междун. конф. В 2 т. – Иркутск-Хубсугул: ИСЭМ СО РАН. 2006, т. 1, с. 155-162.

37. Пашков Н.Н. Структурно-адаптивная система формирования ситуационной надежности грузовых вагонов / Н.Н. Пашков, А.В. Кулешов и др. // Сборник трудов VIII научно-практической конференции «Безопасность движения поездов». – М.: МИИТ, 2007. VI-14 – VI-15.

38. Пашков Н.Н. Алгоритм мониторинга эксплуатационных параметров вагона в перевозочном процессе / Н.Н. Пашков, А.В. Кулешов // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития», посв. 130-летию Свердл.ж.д.:

Сб. научн. тр. – Екатеринбург: УрГУПС, 2008. – с. 101-102.

39. Пашков Н.Н. Ассоциативный автомат адаптивного управления сложными технологическими процессами / Н.Н. Пашков, Ю.Ф. Мухопад, Д.Ц.

Пунсык-Намжилов // Перспективы развития информационных технологий. Сб. материалов I Всероссийской научно-практ. конф. / Под общ. ред.

С.С.Чернова. – Новосибирск: ЦРНС – Изд-во СИБПРИНТ, 2008. с. 62-70.

40. Пашков Н.Н. Система адаптивного управления тяговым асинхронным электроприводом / Н.Н. Пашков, Д.В. Морозов, В.В. Швыдкий // Труды Международной научно-практ. конф. «Подвижной состав XXI века». – Хабаровск: ДВГУПС, 2008. с.52-56.

Подписано в печать 10.03.09. Формат 60х84/16.

_ Отпечатано в Глазковской типографии, 664039, г. Иркутск, ул. Гоголя, 53, тел. 38-78-

 
Похожие работы:

«МАЗУРОВ АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ ДИССИПАТИВНОСТЬ СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ФУНКЦИЕЙ НАКОПЛЕНИЯ, ЧУВСТВИТЕЛЬНОЙ К РИСКАМ 05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка информации АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Нижний Новгород — 2009 Работа выполнена в Арзамасском политехническом институте (филиале) Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева. Научный руководитель : доктор...»

«. Дильман Аркадий Михайлович Повышение эффективности функционирования гибких производственных ячеек и модулей на основе высокого уровня их информационного обеспечения Специальность 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (технические системы) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2007 Работа выполнена в ГОУ ВПО Московском государственном технологическом университете Станкин Научные...»

«Ягодка Евгений Алексеевич ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ О СООТВЕТСТВИИ ОБЪЕКТА ЗАЩИТЫ ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ ТРЕБОВАНИЯМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ Специальность: 05.13.10 – Управление в социальных и экономических системах (технические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2014 2 Работа выполнена в НИО организации надзорной деятельности (ОНД) учебно-научного комплекса (УНК) ОНД ФГБОУ ВПО Академия Государственной...»

«Лыонг Куанг Туан МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБРАБОТКОЙ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ В ОПТО-ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ Специальность 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2007 Работа выполнена в Московском физико-техническом институте (государственный университет) Научный руководитель : доктор физико-математических наук Лебедев Д.Г. доктор технических наук Нгуен...»

«Семенов Александр Сергеевич РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АРХИТЕКТУРЫ ГЛОБАЛЬНО АДРЕСУЕМОЙ ПАМЯТИ МУЛЬТИТРЕДОВО-ПОТОКОВОГО СУПЕРКОМПЬЮТЕРА специальность 05.13.15 – Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2010 Работа выполнена в отделе архитектуры и программного обеспечения суперкомпьютеров ОАО “НИЦЭВТ”. Научный руководитель : кандидат физико-математических наук Эйсымонт Леонид...»

«Плетнев Леонид Владимирович МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В ОТКРЫТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ И ЩЕЛЕВЫХ СИСТЕМАХ Специальность 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Москва – 2012 Работа выполнена на кафедре Высшая математика ГУ ВПО БелорусскоРоссийский университет, г. Могилев, Республика Беларусь Научный консультант : доктор физико...»

«Тхуреин Киав Лин ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ СИСТЕМНОЙ ИНТЕГРАЦИИ ГЕТЕРОГЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ НАУЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ Специальность: 05.13.15 Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург 2012 1 Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете СПбГМТУ Научный руководитель – доктор физико-математических наук, профессор Богданов...»

«Суров Максим Олегович Планирование и стабилизация траекторий неполноприводных динамических систем 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (в технических системах) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2013 Работа выполнена в Национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и...»

«ЛИТВИНОВ МАКСИМ ИГОРЕВИЧ МЕТОДЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРЕДОБРАБОТКИ ТЕКСТА ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИИ О СОЧЕТАЕМОСТИ СЛОВ Специальность - 05.13.12 Системы автоматизации проектирования (информатика) (технические наук и). АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2012 Работа выполнена на кафедре Информационные технологии и автоматизированные системы Московского института электроники и математики (технического...»

«ПОЙДА Алексей Анатольевич  ПОИСК СЦЕНАРИЕВ СОБЫТИЙ НА ГРИДЕ ИСТОЧНИКОВ  ДАННЫХ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ  Специальность 05.13.11 – математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук   Москва – 2009 Работа выполнена на кафедре системного программирования факультета вычислительной математики и...»

«Панасенко Елена Александровна Численное решение обратных задач переноса примеси на многопроцессорных вычислительных системах 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2010 Работа выполнена на кафедре вычислительной математики и компьютерного моделирования механико-математического факультета ГОУ ВПО Томский государственный университет Научный...»

«Вторушин Дмитрий Петрович СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ Специальность 05.13.01 – системный анализ, управление и обработка информации (промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Иркутск – 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей...»

«Прокопьева Людмила Юрьевна МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАДАЧ НАНОФОТОНИКИ НА ОСНОВЕ ЧИСЛЕННЫХ И АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Новосибирск 2010 Работа выполнена в Институте вычислительных технологий...»

«Алиев Александр Тофикович РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ, МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОННОГО ДОКУМЕНТООБОРОТА НА БАЗЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СКРЫТОЙ СВЯЗИ 05.13.19 – Методы и системы защиты информации, информационная безопасность АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ростов-на-Дону – 2008 Работа выполнена в Южно-Российском региональном центре информатизации Южного федерального университета (ЮГИНФО...»

«БЕЛАШ Александр Николаевич МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ЗАДАЧА РАЗМЕЩЕНИЯ АЦИКЛИЧЕСКИХ ГРАФОВ НА ПЛОСКОСТИ 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Ставрополь – 2006 2 Работа выполнена на кафедре Высшая математика Северо-Кавказского государственного технического университета (г.Ставрополь) Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор А.М....»

«Аленин Артём Алефтинович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В АУДИОФАЙЛАХ Специальность: 05.13.15 Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Самара – 2011 Работа выполнена на кафедре информатики и вычислительной техники Федерального государственного образовательного бюджетного учреждения высшего профессионального образования Поволжский государственный...»

«Дикарев Александр Васильевич ДВУХУРОВНЕВАЯ СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ РОБОТИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград – 2014 Работа выполнена в ОАО НИИ Гидросвязи ШТИЛЬ г. Волгоград Научный руководитель доктор технических наук, профессор Сазыкин Юрий Михайлович. Официальные оппоненты : Шевчук Валерий Петрович,...»

«Мосягина Елизавета Николаевна ОПТИМАЛЬНОЕ ПОВЕДЕНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ АВТОМАТНЫХ МОДЕЛЕЙ В НЕЧЕТКО ЗАДАННЫХ УСЛОВИЯХ 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Санкт-Петербург 2012 Работа выполнена на кафедре статистического моделирования математико - механического факультета Санкт-Петербургского...»

«Байдин Василий Григорьевич Математические и вычислительные подходы к повышению качества сейсмических изображений на основе моделирования упругих волновых полей Специальность 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2013 Работа выполнена на кафедре вычислительной математики Московского физико-технического института (государственного...»

«Беляев Андрей Александрович ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И РАЗРАБОТКА DSP-ЯДЕР С ОПТИМАЛЬНЫМ ПО ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОНВЕЙЕРОМ ДЛЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ 05.13.05 – Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2010 Работа выполнена на Государственном унитарном предприятии Научнопроизводственный центр Электронные вычислительно-информационные системы. Научный...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.