Идентификация показателей качества судовых автоматизированных систем на основе ортогональных планов вычислительного эксперимента тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат наук Барщевский, Георгий Евгеньевич

• Барщевский, Георгий Евгеньевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Барщевский, Георгий Евгеньевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1.Постановка задачи исследования идентификации судовых автоматизированных систем на основе планирования вычислительного эксперимента

1.1. Основные понятия и определения

1.2. Идентификация судовых АС на основе планирования вычислительного эксперимента

1.3. Моменты плана вычислительного эксперимента 26 1.4 Критерии оптимальности планов вычислительного эксперимента 27 1.5. Критерий минимизации смещения

2.Синтез квазиортогональных планов вычислительного эксперимента, минимизирующих смещение

2.1.Условия оптимальности непрерывных планов вычислительного эксперимента

2.2.Синтез квазиортогональных планов четвертого порядка минимизирующих смещение

2.3. Параметрический синтез планов вычислительного эксперимента, на основе модифицированного метода деформированных многогранников

3. Программный комплекс для автоматического формирования и обработки квазиортогональных планов четвертого порядка вычислительного эксперимента, минимизирующих смещение

3.1. Структура программного комплекса

3.2. Описание программной реализации

4. Идентификация показателей электромагнитной совместимости судового

электрооборудования ЭЭС со статическими выпрямителями

4.1 Электромагнитная совместимость статических выпрямителей и судового электрооборудования

4.2. Искажение синусоидальности кривой напряжения судовых ЭЭС

4.3. Формализация задачи разработки полиномиальных моделей коэффициента искажения кривой напряжения

4.4. Расчет коэффициента искажения ЭЭС буровой установки

Список используемой литературы

144

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Идентификация показателей качества судовых автоматизированных систем на основе ортогональных планов вычислительного эксперимента»

ВВЕДЕНИЕ

Отличительной особенностью современного судостроения является непрерывное усложнение современных судовых автоматизированных систем (САС). Поведение сложных автоматизированных систем, как правило, описывается нелинейными дифференциальными, трансцендентными и алгебраическими уравнениями сравнительно высокого порядка. Поэтому определение оптимального с точки зрения принятого критерия варианта проектируемой системы на основе полной модели автоматизированной системы при помощи численных расчетов во многих случаях затруднительно даже с использованием персональных компьютеров (ПК), так как с увеличением порядка уравнений, описывающих поведение системы, сложность решения задач растет значительно быстрее. Эта особенность процесса решения, названная известным американским математиком Р. Беллманом «проклятием многомерности», приводит к большим затратам на детальное исследование проектируемой системы. Поэтому на ПК обычно производятся расчеты ряда окончательных вариантов, а предварительные расчеты осуществляются на основе упрощенных, в основном линейных математических моделей невысокого порядка.

В то же время процесс линеаризации и упрощения дифференциальных уравнений высокого порядка, как правило, проводится при весьма серьезных допущениях, является весьма громоздким и далеко не всегда гарантирует необходимую точность полученных результатов. Очень часто оптимальные решения, полученные с помощью линеаризованных моделей нелинейных систем, значительно отличаются от результатов, полученных при расчете на основе полных моделей.

Одной из важнейших задач, возникающих при проведении подобных исследований, является задача повышения качества процессов в судовых АС и формирования оптимальных решений.

Одними из наиболее сложных судовых АС являются автоматизированные электроэнергетические системы (ЭЭС), представляющие собой комплексы электротехнических устройств и автоматических систем, предназначенные для обеспечения судовых потребителей электроэнергией заданного качества и в нужном количестве.

Одной из важнейших задач, возникающих при их проектировании, является задача обеспечения требуемых значений показателей качества процессов в ЭЭС, в частности, показателей электромагнитных и электромеханических процессов, характеризующих поведение ЭЭС в стационарных, квазистационарных и переходных режимах.

В настоящее время разработаны методы моделирования электромагнитных и электромеханических процессов в автоматизированных ЭЭС, а также аналитические методы расчета показателей качества этих процессов.

Однако применение указанных методов для исследования, оценки и повышения качества процессов в автоматизированных ЭЭС перспективных судов, в частности, судов для освоения мирового океана создает ряд принципиально новых задач обеспечения качества, определяемых существенным отличием указанных ЭЭС от традиционных ЭЭС. Необходимо отметить следующие особенности ЭЭС перспективных судов, которые оказывают значительное влияние на процессы исследования и проектирования этих систем:

- увеличение числа и суммарной мощности статических выпрямителей существенно влияет на качество электрической энергии ЭЭС и электромагнитную обстановку на кораблях и судах;

- исключение электромашинных преобразователей частоты из систем вторичного электропитания и обеспечение электроэнергией судовых

радиоэлектронных средств (РЭС) и АС непосредственно от общесудовой сети с частотой 50 Гц требует более тщательного рассмотрения вопросов обеспечения заданного качества электрической энергии;

- увеличение насыщенности кораблей и судов АС и РЭС и рост чувствительности этих систем к электромагнитным помехам обостряет проблему электромагнитной совместимости электрооборудования, АС и РЭС в условиях электромагнитных полей, в частности полей, излучаемых силовыми кабельными линиями;

- ужесточение требований к виброакустическим характеристикам (ВАХ) судовых автоматизированных систем вызывает необходимость оценки влияния статических выпрямителей на дискретные составляющие ВАХ синхронных генераторов и асинхронных двигателей.

Особенно остро указанные проблемы возникают при проектировании автоматизированных ЭЭС перспективных судов, предназначенных для освоения мирового океана, где использование мощных статических выпрямителей для питания систем, автоматизированных электроприводов технологических комплексов, обеспечивающих процессы бурения, систем электродвижения и позиционирования требует принятия специальных мер для обеспечения заданного качества электрической энергии.

При решении указанных проблем особую роль играют показатели качества электромагнитных процессов (ЭМП). Действительно, показателями качества электромагнитных процессов является большинство показателей качества электрической энергии, несоответствие которых нормируемым значениям может привести к нарушению работы автоматизированных систем, средств вычислительной техники, РЭС и других потребителей электроэнергии.

Из вышеизложенного видно, что задача обеспечения заданного качества электромагнитных процессов в ЭЭС является одной из основных задач, возникающих при проектировании автоматизированных ЭЭС перспективных судов.

Для повышения эффективности исследования и проектирования АС перспективных кораблей и судов необходимо создание комплекса согласованных и информационно совместимых математических моделей, которые могут быть положены в основу специальных методов повышения качества процессов в АС и формирования оптимальных решений. Указанные методы должны сочетать высокую точность и оперативность расчетов с простотой их реализации.

При создании комплекса моделей АС целесообразно использовать концепцию активной идентификации сложных систем, основанную на планировании вычислительного эксперимента. Планирование вычислительного эксперимента, осуществляемого с помощью ПК на основе специализированных вычислительных моделей и обработка полученных результатов в соответствии с принятым критерием оптимальности позволяет осуществить активную идентификацию процессов в АС, т.е. получить комплекс согласованных моделей судовых АС, представляющих собой полиномиальные зависимости различных показателей качества процессов от параметров исследуемых АС и приложенных к ним внешних воздействий.

Для преодоления вышеуказанных трудностей во многих случаях целесообразно воспользоваться методами планирования вычислительного эксперимента, применение которых позволяет произвести эффективное исследование судовой автоматизированной системы на основе строгих количественных методов. Эти методы в значительной мере исключают возможность влияния субъективного подхода при проектировании.

Вопросом планирования эксперимента посвящено большое число работ отечественных и зарубежных авторов. Однако большинство работ посвящено планированию регрессионного эксперимента, ориентированного на экспериментальные исследования реальных объектов, а не вычислительных моделей. Применение планов регрессионного эксперимента, разработка которых осуществлялась на основе статистических критериев оптимальности без учета ошибки аппроксимации (смещения), не позволяет получить

полиномиальные модели АС, обеспечивающие необходимую точность для широкого диапазона изменения исследуемых параметров.

Кроме того, при определении коэффициентов полиномиальных моделей четвертого порядка осуществляются операции над матрицами большой размерности, что приводит существенным ошибкам вычислений. Поэтому для повышения точности полиномиальных моделей необходимо стремиться к синтезу ортогональных планов эксперимента, которым соответствуют диагональные информационные матрицы плана эксперимента, что существенно повышает точность расчета указанных коэффициентов.

Указанная проблематика определила актуальность основного направления настоящей работы.

Цель диссертационного исследования состоит в разработке оперативных методов расчета показателей качества АС путем решения задачи оптимальной идентификации в классе полиномиальных моделей на основе квазиортогональных планов вычислительного эксперимента, минимизирующих смещение.

В соответствии с указанной целью в диссертации сформулированы, обоснованы и решены следующие задачи:

1. Анализ существующих методов идентификации показателей качества сложных автоматизированных систем и формирование критериев оптимальности вычислительного эксперимента.

2. Определение условий оптимальности и синтез планов вычислительного эксперимента, обеспечивающих достаточно высокую точность полиномиальных моделей показателей качества АС.

3. Разработка программного комплекса для обработки оптимальных планов вычислительного эксперимента и его программная реализация.

4. Определение полиномиальных моделей АЭЭС со статическими выпрямителями.

Объектом исследования в диссертационной работе являются судовые автоматизированные системы, характеризуемые сложным математическим описанием.

Предметом диссертационной работы является идентификация показателей качества процессов судовых АС в классе полиномиальных моделей.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту. Основными научными положениями являются:

1. Обоснование и определение в явном виде совместных условий ортогональности и минимизации смещения для полиномиальных моделей четвёртого порядка показателей качества С АС.

2. Синтез квазиортогональных планов четвёртого порядка, минимизирующих смещение для определения ПМ показателей качества С АС.

3. Алгоритмизация и реализация комплекса программ для обработки результатов оптимального вычислительного эксперимента.

4. Определение ПМ четвёртого порядка показателей качества процессов в судовых электроэнергетических системах (СЭЭС) со статическими выпрямителями.

Практическая ценность. В результате проведенных исследований доказана целесообразность и эффективность использования разработанных квазиортогональных планов, минимизирующих смещение для определения полиномиальных моделей при решении конкретных задач, возникающих в задачах повышения качества автоматизированных судовых АС. Разработанные модели и программные средства позволяют повысить эффективность расчета показателей качества процессов судовых АС.

Получены свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2012610222, № 2013614847.

Реализация работы. Разработанные в диссертации полиномиальные модели показателей качества процессов в судовых АС, внедрены в учебном процессе в ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова и в ОАО Научно-производственная фирма «Меридиан". Результаты работы использованы при выполнении составной части опытно-конструкторской работы (ОКР) «МФИ-РЛС» по федеральной целевой программе (ФЦП) «Развитие гражданской морской техники на 2009-2016 г.г.».

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на XII Международной научно-практической конференции молодых ученых студентов и аспирантов "Анализ и прогнозирование систем управления"(г. Санкт-Петербург СЗТУ 2011г.); шестой международной научно-технической конференции "Информатизация процессов"(г. Вологда 2011г.), второй межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов "Современные тенденции и перспективы развития водного транспорта России"(г. Санкт-Петербург 2011г.), пятой всероссийской научно-практической конференции по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности "Имитационное моделирование, теория и практика"(г. Санкт-Петербург 2011 г.), XII Международной научно-практической конференции молодых ученых студентов и аспирантов(г. Санкт-Петербург 2012г.), третьей Межвузовской научно практической конференция молодых ученых, студентов и аспирантов "Современные тенденции и перспективы развития водного транспорта России"(г. Санкт-Петербург 2012 г.).

Публикации. Основные положения о работе рассмотрены в тринадцати публикациях, в том числе шесть из статей опубликованы в

издании, имеющимся в перечне научных журналов ВАК Министерства образования и науки РФ.

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ СУДОВЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПЛАНИРОВАНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

1.1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Оптимальное проектирование судовых технических систем производится на основе математических моделей, отражающих в той или иной мере наиболее существенные свойства проектируемых систем, в том числе и ограничений, наблюдаемых в реальных условиях.

В настоящее время не представляется возможным создание универсальных моделей судовых АС, всесторонне и адекватно отражающих их свойства в различных режимах функционирования. Поэтому, как правило, рассматриваются специализированные математические модели процессов, соответствующие отдельным процессам в АС.

Специализированные модели процессов в АС, как правило, записываются в различных математических терминах, что в подавляющем большинстве случаев делает невозможным их одновременное использование при исследовании влияния отдельных параметров судовых АС на показатели качества различных процессов.

Поэтому при проектировании сложных судовых АС целесообразно пользоваться комплексами согласованных и информационно - совместимых полиномиальных моделей, определение которых осуществляется на основе

методов активной идентификации. Под идентификацией технической системы (процесса) понимается определение или уточнение по экспериментальным исследованиям математической модели этой системы или процесса, выраженной посредством того или иного математического аппарата. Современная теория идентификации сложных систем неразрывно связана с теорией оптимального управления и теорией оптимального эксперимента. В настоящее время имеется большое количество работ, посвященных оптимальной идентификации систем в различных классах моделей. При этом, если на начальных этапах развития теории идентификации применялись в основном методы теории оптимального управления, то теперь наметилась тенденция к более широкому использованию методов теории оптимального планирования эксперимента.

При проведении вычислительного эксперимента приходится иметь дело с двумя моделями:, специализированной вычислительной моделью, описывающей идентифицируемый процесс, и полиномиальной моделью, в классе (терминах) которой осуществляется идентификация.

В соответствии с вышеизложенным можно говорить об идентификации процессов и идентификации судовых АС. В первом случае рассматривается одна или несколько полиномиальных моделей показателей качества исследуемых процессов. Так при исследовании систем в установившихся режимах работы при действии случайных возмущений в качестве показателей обычно рассматривают числовые характеристики переменных системы, которые, являясь неслучайными величинами, представляют собой результат вероятностного осреднения соответствующих случайных функций. Например, при исследовании автоматических систем управления движением (АСУД) судов рассматриваются возмущающие силы и моменты, которые возникают в результате ветроволновых воздействий. Как правило, считают, что фазовые координаты АСУД являются стационарными функциями времени, которые удовлетворяют условия эргодичности и подчиняются нормальному закону распределения. Тогда переменные системы полностью

характеризуются их математическими ожиданиями и дисперсиями. Таким образом, идентификация установившихся процессов при действии случайных возмущений предполагает определение полиномиальных моделей математических ожиданий и дисперсий фазовых координат.

При исследовании электромагнитных процессов в судовых электроэнергетических системах (ЭЭС) со статическими выпрямителями следует учитывать, что в основу силовых схем преобразователей положены диоды и тиристоры, являющиеся существенно нелинейными элементами. Работа таких преобразователей основана на переключениях (коммутации) группы диодов и тиристоров, что приводит к возникновению квазистационарных несинусоидальных процессов в судовых ЭЭС. Показателями несинусоидальных квазистационарных процессов являются амплитуды отдельных высших гармонических составляющих токов, напряжений и электромагнитных моментов, возникающих в ЭЭС и ее отдельных элементах, а также коэффициенты искажения синусоидальности напряжений и токов.

Идентификация судовых ЭЭС в квазистационарных режимах позволяет определить комплекс полиномиальных моделей указанных показателей несинусоидальных процессов.

Наиболее сложной задачей является идентификация переходных процессов в судовых АС. Проведенные исследования показали, что не представляется возможной разработка достаточно точных полиномиальных моделей переходных процессов в судовых АС, позволяющих определить зависимости фазовых координат от временного аргумента. Применение для этой цели моделей, нелинейных относительно идентифицируемых параметров, приводит к существенному усложнению процесса идентификации, не обеспечивая при этом желательной точности. Поэтому целесообразно производить идентификацию переходных процессов в судовых АС путем определения полиномиальных зависимостей координат характерных точек переходных процессов, в частности точек пересечения

кривой переходного процесса с координатными осями или с прямыми, параллельными этим осям, а также точек, соответствующих экстремальным значениям выходных переменных.

Можно достаточно просто показать, что значения традиционных показателей качества переходных процессов (время переходного процесса, перерегулирование) либо соответствует значениям указанных координат характерных точек, либо могут быть получены косвенным путем на основе алгебрологических выражений, в которые входят значения указанных координат. В последнем случае полиномиальные зависимости показателей от исследуемых параметров содержат разрывы первого рода.

Интегральные квадратичные оценки отклонений переменных АС от установившихся значений представляет собой гладкие зависимости. Поэтому идентификация переходных процессов на основе интегральных оценок осуществляется путем определения полиномиальных зависимостей указанных оценок от исследуемых параметров.

При идентификации судовых АС в классе полиномиальных моделей могут быть рассмотрены два подхода.

При реализации первого подхода осуществляется идентификация конкретных АС, разрабатываемых для определенного проекта судна. В этом случае большинство параметров системы считаются заданными и целью идентификации является определение полиномиальных зависимостей показателей качества исследуемых процессов в судовых АС от сравнительно небольшого числа параметров, закона управления системы и характеристик эксплуатационных режимов. Коэффициенты таких моделей зависят от характеристик определенного проекта судна, и их использование для других типов судов носит весьма ограниченный характер. Наиболее типичными примерами таких моделей являются полиномиальные модели показателей качества АСУД конкретных судов.

При втором подходе определяются более универсальные модели АС, которые могут быть использованы для проектирования типовых АС,

устанавливаемых на различных судах. В ряде случаев такие модели могут быть использованы для различных типов систем. Так, например, полиномиальные модели показателей электромагнитных процессов в электроэнергетических системах, могут быть использованы для исследования и оптимизации любых ЭЭС переменного тока, включающих синхронные генераторы, асинхронные двигатели и статические выпрямители.

Идентификация АС методами планирования вычислительного эксперимента производится на основе функционального подхода. Обобщенным абстрактным образом функционального подхода, получившим широкое распространение при исследовании и оптимизации сложных систем, является «черный ящик». Под «черным ящиком» обычно понимается такая система, внутреннее устройство которой не известно наблюдателю. Однако наблюдатель может исследовать входы и выходы этой системы. Тогда функциональная модель представляет собой функциональные зависимости между характеристиками входов и выходов «черного ящика».

В соответствии с функциональным подходом представим АС в виде некоторой сложной системы с «п» входами и «т» выходами, изображенной на рисунке 1.1.

Я1 ^

-► -►

42 Вычислительная модель к2

процессов в АС

Чп -► кт

Рисунок 1.1. Функциональное представление АС

Предполагается, что исследуется влияние параметров АС (входов) на значения ее показателей качества (выходов). Указанные параметры

в данном случае носят название факторов, причем каждый фактор в процессе эксперимента может принимать определенное число значений (дискретных уровней). Каждый фиксированный набор значений (уровней) факторов определяет состояние системы и представляет условие проведения эксперимента (расчета). Результатом расчета является вектор значений показателя качества К1,К2,...,Кт, определенный на множестве состояний

системы. Эти показатели в теории планирования эксперимента иногда вызывают функциями отклика.

Полиномиальные модели процессов в САС представляют собой полиномиальные зависимости показателей качества процессов от исследуемых параметров АС. Предполагается, что указанные зависимости удовлетворяют условиям теоремы Вейерштрасса о приближении, которая утверждает, что любую функцию, непрерывную в замкнутой области, можно равномерно аппроксимировать в этой области с любой заданной точностью некоторым полиномом.

Рассмотрим основные виды эксперимента, используемые при идентификации судовых АС. С точки зрения объекта исследования обычно рассматриваются натурный и вычислительный эксперименты. При натурном эксперименте идентификация осуществляется на реальной АС в лабораторных условиях, на специальных стендах или непосредственно на судах. В зависимости от особенностей проведения эксперимента факторами могут быть регулируемые параметры системы, характеристики внешних воздействий, а также, в отдельных случаях, некоторые конструктивные параметры АС. Следует отметить, что возможности натурного эксперимента при оптимизации судовых АС весьма ограничены, ввиду сложности варьирования оптимизируемых параметров и сравнительно больших экономических затрат на проведение эксперимента.

При вычислительном эксперименте объектом исследования является не реальная система, а ее вычислительная модель. Под вычислительной (имитационной) моделью обычно понимаются такие модели, которые

обеспечивают достаточно полное и точное отражение исследуемых процессов в реальных системах и могут быть реализованы на ПК в виде специальных пакетов прикладных программ. Если процессы, рассматриваемые в системе, не могут быть описаны на основе единой модели, то создается комплекс специализированных вычислительных моделей, каждая из которых используется при расчете показателей различных процессов в заданных режимах функционирования. При этом обычно предполагается, что вычислительные модели систем ввиду их сложности и большой размерности не могут быть непосредственно использованы для решения оптимизационных задач на основе методов математического программирования.

Вычислительные модели позволяют осуществить исследование процессов в нормальных эксплуатационных и аварийных режимах судовых АС (САС), которые во многих случаях невозможно произвести в реальных условиях. Использование вычислительных моделей позволяет учесть все наиболее важные факторы, влияющие на характер исследуемых процессов, учесть взаимное влияние указанных факторов и на основе полученных полиномиальных моделей получить достаточно полное представление о реальных процессах, протекающих в САС.

С точки зрения условий проведения эксперимента и его подготовки можно рассматривать активный и пассивный эксперименты. При пассивном эксперименте исследователь не может произвольно менять значения факторов независимо друг от друга. Такая ситуация возникает, например, при идентификации САС в процессе их нормальной эксплуатации. Она же может возникнуть в случае обработки результатов эксперимента, проведенного на интуитивном уровне.

Активному эксперименту присуще свойство независимости факторов, то есть установления каждого фактора на любом уровне вне зависимости от уровня других факторов. Активный эксперимент проводится по заранее составленному плану, выбранному исходя из требований к этому плану,

которые определяются спецификой решаемых задач исследования и оптимизации. В дальнейшем при решении задач идентификации САС будем пользоваться только планами активного эксперимента.

С точки зрения ошибок наблюдений (измерений или расчетов) рассматривают регрессионный и детерминированный эксперименты. При регрессионном эксперименте в отличии от детерминированного имеют место ошибки наблюдений, которые носят случайный характер. В подавляющем большинстве случаев регрессионному эксперименту соответствует натурный, а детерминированному - вычислительный эксперименты. Действительно, ошибками расчетов на ПК, как правило, можно пренебречь. Однако необходимо учитывать отдельные случаи, когда такое допущение неправомерно. В частности, необходимо учитывать ошибку эксперимента, когда определение значений показателей на вычислительной модели осуществляется методом статистических испытаний. Кроме того, для учета влияния разброса параметров САС или неполной априорной информации о внешних воздействиях, на вычислительной модели иногда путем введения случайных факторов специально имитируется так называемое шумовое поле. В указанных случаях, как и при натурном эксперименте, необходимо учитывать ошибку наблюдений, т.е. значения показателей качества САС, полученные в результате измерений или расчетов, представляют собой случайные величины.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Барщевский, Георгий Евгеньевич, 2014 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. / Ю.П.Адлер, Е.В.Маркова, Ю.В.Грановский. - М.: Наука, 1976.

2. Анисимов Я. Ф. Электромагнитная совместимость полупроводниковых преобразователей и судовых электроустановок / Я. Ф. Анисимов, Е. П. Васильев. - Л.: Судостроение, 1990. с.

3. Асатурян В.И. Теория планирования эксперимента. / В.И. Асатурян. -М.: Радио и связь, 1983.

4. Аугамбаев М., Иванов А., Терехов Ю. Основы планирования научно-исследовательского эксперимента. Учебное пособие. Под. ред. д. т. н., профессора Рудакова Г.М. Ташкент: Укитувчи, 2004.

5. Ахиезер Н.И. Лекции по теории аппроксимации. / Н.И. Ахиезер. - М.: Наука, 1971.

6. Барщевский Г.Е. «Активная идентификация судовых электроэнергетических систем» // Ж. Материалы 2-й межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов. «Современные тенденции и перспективы развития водного транспорта России» стр.233 Санкт-Петербург 2011.

7. Барщевский Г. Е. «Использование вычислительных моделей для оценки процессов в судовых электроэнергетических системах» // Журнал университета водных коммуникаций выпуск 4(№12), стр.93-97. Санкт-Петербург 2011г.

8. Барщевский Г.Е. «Идентификация коэффициента искажения кривой напряжения электроэнергетических систем буровой установки со статическими выпрямителями» // Ж. Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. Выпуск 1. стр. 63-67. Санкт-Петербург, СПГУВК, 2013 г.

9. Барщевский Г.Е. «Синтез планов вычислительного эксперимента четвертого порядка для судовых автоматизированных систем» // Журнал университета водных коммуникаций выпуск 2 (№14), стр.128133. Санкт-Петербург 2012г

Ю.Барщевский Г.Е. «Использование метода случайного баланса в задачах отсеивающего эксперимента для судовых автоматизированных систем» // Журнал университета водных коммуникаций, выпуск III (XV), Санкт-Петербург, СПГУВК, стр. 140-145. 2012 г.

11.Барщевский Г.Е. «Синтез оптимальных планов вычислительного эксперимента для идентификации судовых электроэнергетических систем.» // Ж. Труды XIII Международной научно-практической конференции молодых ученых, студентов и аспирантов, стр. 313-318. Санкт-Петербург, ПГУПС, 2012.

12.Барщевский Г.Е. «Синтез ортогональных планов вычислительного эксперимента для судовых электроэнергетических систем» // Ж. Труды XIII Международной научно-практической конференции молодых ученых, студентов и аспирантов. стр. 319-325. Санкт-Петербург, ПГУПС, 2012.

13.Барщевский Е.Г., Барщевский Г.Е. «Идентификация судовых автоматизированных систем на основе планирования вычислительного эксперимента» / Г.Е. Барщевский, Е.Г. Барщевский // Журнал «морская радиоэлектроника» №4 октябрь-декабрь 2010 с. 50-51. Санкт-Петербург 2010 г.

14.Барщевский Е.Г., Барщевский Г.Е. «Информатизация процессов управления сложными системами» / Г.Е. Барщевский Г.Е., Е.Г. Барщевский // Ж. 6-я Международная научно-техническая конференция. «Информатизация процессов» стр. 24 Вологда 2011.

15.Барщевский Е.Г., Барщевский Г.Е. «Общие принципы построения математических моделей при управлении сложными системами» / Г.Е. Барщевский, Е. Г. Барщевский // Ж. Труды 12 Международной научно-

практической конференции молодых ученых, студентов и аспирантов. «Анализ и прогнозирование систем управления.» стр. 144 Санкт-Петербург Издательство СЗТУ 2011.

16.Барщевский Г. Е., Горячев А. А. «Синтез плана имитационного эксперимента для определения вероятностных характеристик показателей качества судовых автоматизированных систем» / Г.Е. Барщевский, A.A. Горячев // Ж. Труды пятой всероссийской научно-практической конференции по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности «Имитационное моделирование, теория и практика» с. 101-105.Санкт-Петербург 2011г.

17.Барщевский Г.Е., Румянцева Г.Н. «Прогнозирование качества судовых автоматизированных электроэнергетических систем.» / Г.Е. Барщевский, Г.Н. Румянцева // Журнал университета водных коммуникаций. Выпуск 2.стр. 46. Санкт-Петербург 2011.

18.Барщевский Г.Е. Зубарев Ю.Я. Идентификация и оптимизация судовых автоматизированных систем методами планирования эксперимента. / Г.Е. Барщевский, Ю.Я. Зубарев Ю.Я. - СПб.: Издательство Политехнического университета, 2012.

19.Бек К. Экстремальное программирование: разработка через тестирование. Библиотека программиста. - СПб.: Питер, 2003.

20.Бекряев В.И. Основы теории эксперимента . Учебное пособие. — СПб.: Изд. РГГМУ, 2001.

21.Белкин А. К. Тиристорные преобразователи частоты / А.К.Белкин, Т.П. Костюкова, Л.Э. Рогинская, A.A. Шуляк. - М.: Энергоатомиздат, 2000. -

22.Беляев И.Г. Автоматизация процессов в судовой энергетике. Учебник для вузов/И.Г. Беляев и др. - М.: Транспорт, 2000.

23 .Боярский М.В. Планирование и организация эксперимента. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007.

24.Бродский В.З. Введение в факторное планирование эксперимента/ В.З.Бродский. -М.: Наука, 1976.

25.Быков Ю.М. Непосредственные преобразователи частоты с автономным источником энергии./ Ю. М. Быков. - М.:Энергия, 1977.

26.Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учебник для студ. вузов / Е.С.Вентцель.9-е изд.,стер.- М.: Изд.центр"Академия", 2003.

27 .Веретенников Л.П. Исследование процессов в судовых электроэнергетических системах. Теория и методы. / Л.П. Веретенников. - Л.: "Судостроение", 1975.

28.Возбудители статические полупроводниковые для трехфазных синхронных двигателей: Общие технические требования. - Издание ноябрь 2003г. с Изм. N 1,2,3. - Москва.: Изд-во стандартов, 2003.

29.Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях./ В.А. Вознесенский. - М.: Финансы и статистика 1981. -

30.Вопросы исследования, создания и работы автономных АЭЭС // Сб. НТО им. Акад. А.И.Крылова, 1975.- вып.232.

31.Воскобович В. Ю. Преобразовательная техника: Теория и моделирование: Учеб. пособие / В.Ю.Воскобович, В.А.Павлова. - СПб. : ТЭТУ, 1997.

32.Воскобович В.Ю. Электроэнергетические установки и силовая электроника транспортных средств. / В.Ю. Воскобович, Т.Н. Королева, В.А.Павлова (п/ред. Ю.А.Лукомского) //Учебное издание.-СПб.: «Элмор»,2001.

33.Вуколов Э.А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STATISTIC А и EXCEL .Учебное пособие. 2-е изд.-М.: ФОРУМ, 2008.

34.Гандин Б.Д. Электропитание судовой радиоэлектронной радиоаппаратуры без промежуточного преобразования частоты./ Б.Д. Гандин, В.В. Шейнихович. - Л.: Судостроение, 1979.

35.Гаскаров Д.В. Сетевые модели распределенных автоматизированных систем. / Д.В. Гаскаров, Е.П. Истомин, О.И. Кутузов. - СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение. 1998.

36.Гилерович Ю.М. Вопросы проектирования электроэнергетических систем надводных кораблей ВМС НАТО // Судостроение за рубежом. -1988. - №2.

37.Горелова Г.В. Теория вероятностей и математическая статистика в примерах и задачах с применением Excel. - М.: Феникс, 2005.

38.Горский В.Г. Планирование промышленных экспериментов (модели динамики). / В.Г. Горский, Ю.П. Адлер, A.M. Талалай. - М.: Металлургия, 1978.

39.Горский В.Г. Планирование промышленных экспериментов / В.Г. Горский, Ю.П. Адлер. - М.: Металлургия. 1974.

40.Грабовецкий Г. В. Непосредственные преобразователи частоты с естественной коммутацией для электромеханических систем : Учеб. пособие / Г.В. Грабовецкий О.Г. Куклин, С.А. Харитонов. -Новосибирск.: Изд-во НГТУ, 2004.

41.Гребные электрические установки. / Е.Б.Айзенштадт [и др.] - JL: Судостроение, 1985.

42.Гроп Д. Методы идентификации систем. / Д. Гроп. - М.: Мир, 1979.

43.Гусейнов Ф.Г. Упрощение электрических систем при расчетах. / Ф.Г. Гусейнов.-М.: Энергия, 1978.

44.Ермаков С.М. Об оптимальных несмещенных планах регрессионных экспериментов. // Труды мат. ин-та АН СССР. 1970.

45.Жежеленко И.В. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях. / И.В. Жежеленко, M.JI. Рабинович, В.М. Божко. - Киев: Техника. 1981.

46.3агрядцкий В.И. Трансформаторы и преобразователи частоты / В.И. Загрядцкий, Н.И. Кобыляцкий, В.Г. Шевчик; - Кишинев.: Штиинца, 1991.

47.3едгенидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем./ И.Г. Зедгенидзе. - М.: Наука. 1976. - 390с.

48.Зубарев Ю.Я. Планирование вычислительного эксперимента в электроэнергетике / Ю.Я. Зубарев [и др.]. - СПб.: Энергоатомиздат, 2000.

49.Зубарев Ю.Я. Расчет судовых автоматизированных систем методами активного эксперимента. / Ю.Я. Зубарев, А.Д. Собашников, В.А. Юхнович. - Л.: Судостроение. 1976.

50.Качество электрической энергии на судах / В.В. Шейнихович [и др]. -Л.: Судостроение, 1988.

51.Квеско Н.Г. Методы и средства исследований. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010.

52.Клеймен Д. Статистические методы в имитационном моделировании. / Д. Клеймен. - М.: Статистика, 1978.

53.Кнут Д. Э. Искусство программирования, том 1. Основные алгоритмы, 3-е изд.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильяме", 2005

54.Ковтун И.П. Оценка технических средств, обеспечивающих заданное качество электроэнергии в единых энергосистемах. / И.П. Ковтун, Б.Н. Океанов, В.П. Родин. Вопросы судостроения, сер. Судовая Электроника и связь.- Вып.27.

55.Константинов Б.А. Качество электроэнергии и электромагнитная совместимость. / Б.А. Константинов М.: Электричество. - 1977. - №3.

56.Корытный Е.Б. Диалоговые процедуры построения эффективных планов эксперимента. / Е.Б.Корытный, В.М. Стасышин // В кн.: Применение ЭВМ в оптимальном планировании и проектировании.-Новосибирск, НЭТИ, 1981.

57.Краснов В.А. Основы теории и расчет электроэнергетических систем. / В.А. Краснов П.А. Мещанинов, А.П. Мещанинов. - Л.: Судостроение, 1989.

58.Красовский Г.И. Планирование эксперимента. / Г.И. Красовский, Г.Ф. Филаретов. - Минск: Изд-во БГУ, 1982.

59.Круг Г.К. Планирование эксперимента в задачах идентификации и экстраполяции. / Г.К. Круг, Ю.А. Сосулин, В.А. Фатуев. - М: Наука. 1977.

60.Кубланов М.С. Математическое моделирование. Методология и методы разработки математических моделей механических систем и процессов: Учебное пособие. Часть 1. Третье издание. -М. МГТУ ГА, 2004.

61.Кубланов М.С. Математическое моделирование. Методология и методы разработки математических моделей механических систем и процессов: Учебное пособие. Часть 2. Третье издание. - М. МГТУ ГА, 2004.

62.Кузнецов С.Е. Автоматизированные системы управления техническим обслуживанием и ремонтом судовых технических средств. / С.Е. Кузнецов. - СПб: изд. ГМА им. адм. С.О.Макарова 2006.

63.Кузнецов С.Е. Основы эксплуатации судового электрооборудования и средств автоматизации. / С.Е. Кузнецов М.: Транспорт, 1991.

64.Лавров В.В., Спирин H.A. Методы планирования и обработки результатов инженерного эксперимента: Конспект лекций (отдельные главы из учебника для вузов). - Екатеринбург, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004.

65.Максимов И.М. Эксплуатация судовых синхронных генераторов. / И.М. Максимов, A.M. Павлюченков. - Изд.2-е. - М.: "Транспорт",1976.

66.Математическая теория планирования эксперимента. М.: Наука. 1983.

67.Математические методы планирования эксперимента. Новосибирск: Наука. 1981.

68.Моисеев Н.П. Математические задача системного анализа. / Н.П. Моисеев - М.: Наука, 1981.

69.Морской Регистр. Правила классификации и постройки морских судов.— Л.: Транспорт, 1996.

70.Налимов B.B. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов./ В.В. Налимов, И.А. Голикова. - М.: Наука, 1985.

71.Налимов В.В. Теория эксперимента./ В.В. Налимов. - М.: Наука. 1981. -

72.Никитин O.P. Теория планирования экспериментальных исследований. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2012.

73.Нинул A.C. Оптимизация целевых функций. Аналитика. Численные методы. Планирование эксперимента. Издательство: Физматлит Год: 2009.

74.Пинчук С.И. Организация эксперимента при моделировании и оптимизации технических систем. / С.И. Пинчук - Днепропетровск: ООО Независимая издательская организация «Дива», 2008.

75 .Попов A.A. Вычислительные аспекты построения оптимальных планов эксперимента для моделей динамики в форме обыкновенных дифференциальных уравнений. / А.А.Попов, В.М. Стасышин, В.Г. Горский // В кн.: Применение ЭВМ в оптимальном планировании и проектировании. - Новосибирск, НЭТИ, 1982.

76.Попов A.A. Построение оптимальных планов измерений при оценивании параметров в моделях в форме систем дифференциальных уравнений / А.А.Попов, В.М.Стасышин / Применение ЭВМ в оптимальном планировании и проектировании. -Новосибирск. НЭТИ. 1982.-

77.Порсев Е.Г. Организация и планирование экспериментов. Новосиб. гос. техн. ун-т; Новосибирск, 2010.

78.Применение методов планирования эксперимента в судовой электроэнергетике // Сб. НТО им. А.И. Крылова , 1976.

79.Рамбо Дж., Якобсон А., Буч Г. UML: специальный справочник. - СПб.: Питер, 2002.

80.Русин Ю.С. Электропитание гидроакустической аппаратуры. / Ю.С. Русин. - Л.: Судостроение, 1986.

81.Рыков В.В., Иткин В.Ю. Математическая статистика и планирование эксперимента Издательство: М.: Российский государственный ун-т нефти и газа Год: 2008.

82.Санников Р.Х. Теория подобия и моделирования. Планирование инженерного эксперимента. УГНТУ. Уфа: УГНТУ, 2010.

83.Сарваро А. С. Энергосберегающий электропривод на основе НПЧ-АД с программным формированием напряжения / А.С. Сарваров. Магнитогорск : МГТУ,2001.

84.Сарваров А. С. Асинхронный электропривод на базе НПЧ с программным формированием напряжения / А. С. Сарваров. -Магнитогорск : МГТУ, 2002.

85.Сахаров К.В. Энергетика плавучих буровых установок. / К.В. Сахаров, А.Ф. Кузовов - Л.: Судостроение, 1975.

86.Седунов Е.В. Несмещенное планирование и анализ регрессионных экспериментов в конечномерных пространствах функций. Математические проблемы планирования эксперимента./ Е.В. Седунов. - Новосибирск: Наука. 1981. Седунов Е.В. Обобщение задачи Бокса-Дрейпера в планировании регрессионных экспериментов.// Заводская лаборатория. - 1973.

87.Семенов Б.А. Инженерный эксперимент в промышленной теплотехнике, теплоэнергетике и теплотехнологиях. Саратов: СГТУ, 2009.

88.Славутский Л.А. Основы регистрации данных и планирования эксперимента. Учебное пособие: Изд-во ЧГУ, Чебоксары, 2006.

89.Справочник судового электротехника. Т.1. Судовые электроэнергетические системы и устройства / Под ред. Г.И.Китаенко.-2-е изд., перераб. и доп.-Л.:Судостроение,1980.

90.Стасышин В.М. Комплекс программ линейного регрессионного анализа // В кн.: Оптимальное проектирование, планирование экспериментов и моделирование многофакторных объектов - Новосибирск, НЭТИ, 1989.

91.Стасышин В.М. Применение методов планирования экспериментов в задачах идентификации динамических систем. / В.М.Стасышин, А.А.Попов, В.П.Пацков // Мат.УШ Всесоюзн. конф. По планированию и автоматизации эксперимента в научных исследованиях. - Ленинград, 1986.

92.Терешонков В. А. Особенности проектирования генераторов переменного тока для судовых установок./ В.А.Терешонков, А.Г. Эйбшиц // Вопр. Судостроения, сер. Судовая электротехника и связь.-1983.

93.Туганов М.С. Судовой бесконтактный электропривод./ М.С. Туганов. -Л.: Судостроение, 1978.

94.Тюрин, Ю. Н. Анализ данных на компьютере / Ю. Н. Тюрин, А. А. Макаров ; под ред. В. Э. Фигурнова. - М. : ИНФРА-М, 2003.

95.Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента./ В.В. Федоров. - М.: Наука. 1971.

96.Фираго Б.И. Непосредственные преобразователи частоты в электроприводе / Б. И. Фираго - Минск : Университетское, 1990. - 254с.

97.Цейтлин H.A. Из опыта аналитического статистика. М.: Солар, 2007.

98.Цивин М.Н. Статистический подход к планированию гидравлического эксперимента. Научная монография. Киев - 2001.

99.Черевко А. И. Электромагнитная совместимость полупроводниковых преобразователей и электрооборудования в автономных электроэнергетических установках / А.И. Черевко. - СПб. : Севмашвтуз, 2005.

100. Шейнихович В.В. Качество электрической энергии на судах. Справочник / В.В .Шейнихович [и др.]. - Л.: Судостроение, 1988.

101. Электрические системы. Математические задачи электроэнергетики. Учебник для вузов. / Под ред. Веникова В.А. - М: Высш.школа, 1981.

102. Электрооборудование судов. Учебник для вузов. / Под ред. Киреева Ю.Н. - СПб.: Элмор/Фонд СЭТ, 1996.

103. Юсупов P.M. Элементы теории идентификации технических объектов. / P.M. Юсупов - М.: Мир, 1974.

104. Яров В. М. Полупроводниковые преобразователи частоты для установок индукционного нагрева. / В.М. Яров, В.П. Терехов, А.Н. Ильгачев. - Чебоксары : Изд-во Чувашского университета, 2005. - 227 с.

105. Ясаков Г.С. Вопросы синтеза корабельных электроэнергетических систем по условию качества переходных процессов. / Г.С. Ясаков. - Л.: ВМОЛА, 1979,

УТВЕРЖДАЮ

Первый проректор Государственного университет

/

АКТ

об использовании материалов кандидаткой диссертационной работы Барщевского Г. К, на тему «Идентификация показателей качества С АС" на основе ортогональных планов вычислительного экспериментам, представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук но специальности 05.13.18 - «Математические модели, численные методы и комплексы программ».

Настоящий акт удостоверяет в том, что в ФГОУ ВПО ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова в учебном процессе кафедры Вычислительных систем и информатики использовались материалы кандидатской работы Барщевскшо Г.Н. при подюговке специалистов и бакалавров по дисциплинам: «Сна ем ы поддержки принятия решений» и «Основы вычислительно! о эксперимента».

Зав. Кафедрой ВС И д.г.н. проф.

Марлей В.1-.

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

«КОНЦЕРН «МОРИНФОРМСИСТЕМА - АГАТ»

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «МЕРИДИАН»

Россия, 197198, Санкт-Петербург, ул. Блохина, 19 тел.[phone]. фате(812)233-94-07, Е-таП:Ыо@прйгпепсПап.ги

«УТВЕРЖДАЮ»

Ед|80Ый ицженер ОДО"«НПФ «Шзридиан»

К.т.н Л.М.Тичоненко

АКТ

об использовании результант диссертационной работы Баршсвского Геор1 и и Евгеньевича

Настоящим актом подтверждается, что результаты диссертационной рабош Барщевского Г.Н. «Идентификация пока*агелей качества СЛС на основе оршш-нальных планов ¡шчиелтелыюго эксперимента», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук, были использованы при разработке и реализации проектов по Федеральной целевой программе (ФЦП) «Развитие гражданской морской техники на 2009-2016 г.г.»,

Ретудыаш работы использованы при выполнении составной част опытио-конст рук юрской работы (ОКР) «МФИ-РЛС».

и ¿115 Й 53

54

»Л

■д: гЗ

5у

й Ш й & ^

о государственном рсшстрацин программы для ЭВМ № 2012610222

«1ШНСАС»

11 раьооблада гель(л и) ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГО СУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ * САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ* (Ш)

Лнш|»(и) Зубарев Юрий Яковлевич,

Барщевекий Евгений Георгиевич, Солдатеико Сергей

Анатольевич, Барщевекий Георгий Евгеньевич (1111)

Заявках. 2011618435 , 1 , Даи шк-пшн-шш 9 Ноября 2011 Г.

"" — " ) Заре гистрпривано в Реи: фе про! рамм д м ЭВМ

• ' ¡0 января2012

>2 Л

и*

й

Й

55 й 12 Й: Й ¿5

. "^Ргрытздцщечь Федеральной си/жбы по интеллектуальной Г^сабшвешасти, патентам и товарным знакам

Ь П Сшоиов

М:

Ш

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2013614847

«СИНТЕЗ ОРТОГОНАЛЬНЫХ ПЛАНОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА МИНИМИЗАЦИИ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ОШИБКИ АППРОКСИМАЦИИ*

Правообладатель^»). Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" (Ш)

Авшр(ы) Зубарев Юрий Яковлевич (Ш/), Барщевский Евгений Георгиевич (К1/), Барщевский Георгий Евгеньевич (Ш)

Заявка >2013612447

Дач а поступления 27 марта 2013 г.

Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ

22 мая 2013 г.

. 1 А 1 .

Р М Л

V

ей •

Руководитель Федеральной службы

по интеллектуальной собственности

Б.П. Симонов