Модели и алгоритмы оптимизации технологических процессов на судах и управления судовыми техническими средствами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Голубев, Павел Викторович

• Голубев, Павел Викторович
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Голубев, Павел Викторович

Введение.

1. Модели водоизмещающих судов как нелинейных динамических объектов.

1.1. Алгоритмизация и компьютерное моделирование динамики водоизмещающего судна как объекта управления на основе универсальной математической модели морских подвижных объектов.

1.2. Математическая модель динамики водоизмещающего речного судна, неустойчивого на курсе, и ее использование для обеспечения ее устойчивости и требуемых показателей качества средствами стабилизации нелинейных систем.

1.3. Алгоритм оценки параметров модели водоизмещающего судна по измерениям вектора состояния в переходном режиме.

1.4. Кластерная модель для оценки влияния путевых условий на режимы работы СЭУ в рейсе и ее практическое использование.

2. Экономичное управление режимами движения судов в рейсе как проблема оптимального распределения ресурсов в условиях ограничений.

2.1. Численный алгоритм оптимального распределения ресурсов, базирующийся на аппроксимирующих функциях среды MatLAB.

2.2. Обеспечение экономии топлива в рейсе путем оптимального распределения ресурса ходового времени судна по участкам водной коммуникации.

2.3. Оптимизация режимов движения судов по критерию суммарного расхода топлива в классе генетических алгоритмов.

2.4. Модель и алгоритм оптимального управления технологическим процессом корпоративной системы в составе: земснаряды, суда, грузовые площадки порта, заказчик продукции.

3. Модели и алгоритмы оптимизации технологических режимов судовых технических средств.

3.1. Распределение нагрузки при параллельной работе судовых дизель -генераторных агрегатов методом квадратичного программирования.

3.2. Динамические наблюдатели как технические средства восстановления вектора переменных состояния судовых объектов и систем по вектору выхода.

3.3. Модель и алгоритм расчета наблюдателя, оптимальное управление маневром судна.

3.4. Информационная поддержка и алгоритмизация синтеза судовой системы управления, оптимальной по быстродействию.

4. Управление судовыми автоматическими системами по модели следования.

4.1. Реконфигурация систем управления динамическими объектами.

4.2. Устойчивость метода псевдоинверсии при управлении системами с реконфигурацией.

4.3. Управление судовой автоматической системой по модели следования.

4.4. Реализация алгоритма расчета судовых систем управления по модели следования.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модели и алгоритмы оптимизации технологических процессов на судах и управления судовыми техническими средствами»

Создание судовых моделей и алгоритмов автоматизации судовых технических средств - процесс эволюционный. Он должен основываться на современной прикладной теории управления и, естественно, на классических положениях точной науки об управлении, которая в современный период является наиболее актуальной и наиболее важной из всех наук [1], [75], [78]. Это обусловлено не только существенными изменениями в технической сфере, но и экологическим и общественным экономическим кризисом, выходы из которого лежат в новых структурах и методах управления [30], [63], [82]. Для прикладной теории управления характерно использование новых принципов, позволяющих синтезировать законы» управления, учитывающие внутренние кооперативные взаимодействия конкретных физических явлений и процессов, их физическое содержание. Фундаментальная проблема поиска законов управления при- максимальном учете свойств объекта соответствующей физической природы порождает крупные самостоятельные задачи в тех предметных областях, к которым принадлежит соответствующий объект управления [4], [61].

Совершенствование моделей судовых технических средств с целью обеспечения высокой степени их адекватности реальному, процессу позволяет вскрыть ранее не использованные резервы и возможности для повышения качества работы в условиях изменяющейся внешней среды [64]. По-прежнему актуальными являются вопросы создания и совершенствования моделей судов как управляемых подвижных объектов: В последнее время появились работы по созданию универсальных моделей морских подвижных объектов (МПО), пригодные для аналитического описания и моделирования водоизмещающих судов, судов с динамическими принципами поддержания, подводных лодок и аппаратов, предназначенных для освоения океана, поиска и освоения углеводородных ресурсов на шельфе и др. [8], [9]. На основе универсальных моделей возможно ведение исследовательского проектированиями разработка концептуальных, проектов морской техники. К концептуальным проектам относятся новые технологии развития и обеспечений интеграции систем навигации и управления? техническими1 средствами и судами в целом, создание средств гидроакустики w связи для выполнения* работ под водой, радиолокационных средств, предназначенных для обеспечения морской деятельности на новой электронной компонентной базе.

Актуальным, является процесс создания; моделей и алгоритмов автоматизации судовых технических, средств; . предназначенных для повышения эффективности использования морской техники- создаваемой на основе современных: технологий судового' машиностроения.;, судовых энергетических .установок и систем. Среди технических средств; , подлежащих автоматизации; следует выделить судовые энергетические системы; и их элементы, ■ системы и устройства судовых электроэнергетических комплексов; средства управления! движением;; грузовыми, операциями,, обеспечения жизнедеятельности, средства механизации и автоматизации? производственных процессов, технологий и морской техники для; добычи, и переработкшбйоресурсов;

Актуальность. В отмеченной концептуальной постановке создание И' совершенствование судовых автоматизированных систем путем моделирования и алгоритмизации технологических процессов; на. основе численных методов оптимизации с использованием современной* прикладной; теории управления; является; исключительно ' важной научно-исследовательской задачей,. имеющей большое народно-хозяйственное: значение:. Актуальность диссертационных исследований, состоит в том, что в результате их выполнения разрабатываются модели и алгоритмы, синтезируются системы автоматизации и управления; судовыми динамическими объектами и судном в целом, реализующие эффективные законы; управления путем оптимизации технологических процессов. Представляя; большую сложность исследуемой проблемы, автор определил класс первоочередных задач, подлежащих решению в исследуемой предметной области.

Прежде всего, это задача совершенствования- модели судна как нелинейного объекта и па базе обобщенной модели МПО создание алгоритмов и программных средств, предназначенных для совершенствования судовых рулевых комплексов. Требования к комплексам таковы, что в- случае необходимости, вызванной ситуацией на линии, они должны обеспечивать максимальное быстродействие, а в открытых акваториях и на крейсерских скоростях - наиболее экономичные режимы движения, с минимальным потреблением топлива и энергии. Очевидно, в первую очередь необходимо использовать энергосберегающие технологии на крупнотоннажных судах с энергетическими установками большой мощности. К таким судам следует отнести, прежде всего, супертанкеры дедвейтом-100000-250000 тонн, а также речные суда и составы дедвейтом от 5000 до 20000 тонн. При скорости хода 15 узлов уменьшение среднего значения угла рыскания крупного танкера на 0.5° может обеспечить экономию топлива в рейсе, составляющую несколько десятков тонн за счет рациональных режимов перекладки рулен, повышения точности поддержания курса , учета течения и адаптации к внешним воздействиям, а также за счет автоматизации процессов маневрирования, что может быть достигнуто путем оптимизации режимов эксплуатации судовых технических средств.

Из современной нелинейной динамики и теории оптимизации известно, что именно в классе нелинейных моделей можно добиться существенного повышения эффективности и качества функционирования сложных технологических процессов и производств. Следовательно, для реализации моделей и алгоритмов оптимизации судовых систем необходимо переходить на новые концептуальные основы алгоритмизации технологических процессов, позволяющие учитывать естественные нелинейные свойства объектов и максимально пспользовать имеющиеся способы управления [36], [37].

Исследования в перечисленных выше направлениях позволяют на качественно новом уровне решать задачи синтеза законов оптимального управления с помощью нелинейных регуляторов выхода и состояния, применять модели и алгоритмы для формирования критериев качества, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к замкнутым системам, и обладающих устойчивостью при больших и малых отклонениях координат. Для достижения поставленной цели - создания моделей и алгоритмов автоматизации судовых динамических объектов и технических средств на базе численных методов оптимизации и алгоритмизации - в диссертации решаются следующие задачи:

1. Разработка компьютерной модели водоизмещающего судна на базе обобщенных уравнений динамики судна как морского подвижного объекта (МПО). Алгоритмизация и программная поддержка моделирования режимов -движения судов с использованием численных методов решения дифференциальных уравнений, средств LTI в среде MatLAB, методов моделирования в частотной области и моделей, реализуемых с помощью матричного экспоненциала.

2. Информационное обеспечение, моделирование динамики и управление неустойчивым, на курсе водоизмещающим судном. Определение областей-притяжения траекторных процессов (аттракторов), зависящих от формы диаграммы управляемости и от параметров модели конкретного судна. Алгоритм расчета нелинейной системы управления судном, неустойчивым на курсе, и обеспечение условий устойчивости способом параметрической оптимизации регулятора выхода.

3. Алгоритм оценки параметров- модели водоизмещающего судна по измерениям вектора состояния на эволюционном участке траектории движения. Оценка показателя эффективности параметрической идентификации по спектру матриц состояния, определяющему динамические свойства объекта при вариации шага дискретности.

4. Кластерная модель оценки влияния путевых условий на. режимы движения судна и разработка рекомендаций по ее практическому использованию в рейсе.

5. Разработка моделей и алгоритмов для экономии топлива на судах в рейсе при изменении путевых условий. Экономичное управление режимами движения судов в рейсе как проблема оптимального распределения ресурсов в условиях ограничений. Оптимизация режимов движения судов в классе генетических алгоритмов.

6. Разработка модели и алгоритма оптимального управления технологическим процессом корпоративной системы в составе: земснаряды, суда, грузовые площадки порта, заказчик продукции.

7. Создание моделей и алгоритмов для обеспечения экономичных технологических режимов судовых технических средств; экономичное распределение нагрузки при параллельной работе судовых дизель -генераторных агрегатов; применение динамических наблюдателей как технических средств восстановления, вектора переменных состояния судовых объектов и систем по вектору выхода; моделирование и алгоритмизация процедуры синтеза судовой системы управления, оптимальной по ' быстродействию.

8. Модель и алгоритм реконфигурации систем > управления динамическими объектами, получение условия слежения при соблюдении постулатов Эрзбергера в приложении к псевдоинверсной оценке коэффициентов регуляторов. Оценка устойчивости псевдоинверсного метода, используемого для синтеза* системы управления с реконфигурацией.

9. Методика и алгоритм расчета законов управления техническими средствами судна по модели следования.

Методы исследований. Исследования проводятся на основе современной- прикладной теории оптимизации и управления, методов и алгоритмов автоматизации технологических процессов и производств, общей теории систем, системного анализа и исследования операций. В работе используется обобщенная математическая модель судна как морского подвижного объекта, нелинейные модели, полученные методами гидромеханики и теории корабля. Методы, используемые в работе, также основаны на технологии создания информационного обеспечения для синтеза автоматизированных систем, способах построения алгоритмов и машинных программ, организации и проведении вычислительного эксперимента, численных методах оптимизации в классе дискретных систем.

Научная новизна результатов исследований содержится в следующих основных положениях:

1. В получении компьютерной модели водоизмещающего судна на* базе обобщенных уравнений динамики судна как морского подвижного объекта (МПО); в алгоритмическом и программном обеспечении моделирования режимов движения судов с использованием численных методов решения дифференциальных уравнений, средств LTI в среде MatLAB, моделирования в частотной области и моделей, основанных на применении матричного экспоненциала; в определении параметров предельных циклов и аттракторов,, зависящих от формы диаграммы управляемости и от параметров нелинейной модели конкретного судна.

2. Новыми являются решения, представленные алгоритмом оценки параметров модели водоизмещающего судна по измерениям вектора состояния на эволюционном участке траектории движения и способом оценки показателя эффективности параметрической идентификации по спектрам матриц состояния.

3. В кластерной модели оценки влияния путевых условий на режимы движения судна и ее практическом использовании для экономии топлива и энергетических ресурсов в рейсе.

4. В разработанных моделях и алгоритмах для обеспечения экономии топлива на судах в рейсе при изменении путевых условий; алгоритме распределения ходового времени судна как ресурса при выборе экономичных режимов; оптимизации режимов движения судов в классе генетических алгоритмов.

5. Научная новизна содержится в модели и алгоритме оптимального управления технологическим процессом корпоративной системы в составе: суда транспортного и технического флота (земснаряды), грузовые площадки порта, заказчик продукции.

6. Новыми являются модели и алгоритмы, предназначенные для реализации экономичных технологических режимов судовых технических средств; алгоритм распределения нагрузки судовых дизель - генераторных агрегатов; способы построения динамических наблюдателей как судовых технических средств; дискретная модель и способ алгоритмизации процедуры синтеза судовой системы управления, оптимальной по быстродействию.

7. В модели и алгоритме реконфигурации систем управления динамическими объектами, получении условия слежения при соблюдении постулатов Эрзбергера> в приложении к псевдоинверсной оценке коэффициентов регуляторов. В методике и алгоритме расчета законов управления техническими средствами судна по модели следования с использованием инструментария символьной математики.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в создании моделей и алгоритмов автоматизации судовых технических средств на' основе численных методов синтеза оптимальных систем. Практическая значимость работы заключается в новых технических решениях и алгоритмах энергосбережения и экономии топлива на судах, применении^ динамических наблюдателей для восстановления неполной информации о состоянии судовых объектов, и технических средств. Важным для практических приложений следует считать разработанное программное обеспечение для автоматизации и оптимизации технологических процессов на судах, при управлении СЭУ и судовыми ДГА в рейсе, использование которого позволяет кардинально решить вопросы оптимального распределения ресурсов и энергосбережения при изменении условий плавания каждого судна.

Важными для практических приложений являются методика и алгоритм расчета законов управления техническими средствами судна по модели следования.

Основные выводы и положения диссертационных исследований внедрены на объектах водного транспорта, что подтверждено актом о внедрении. Предложенные модели и алгоритмы используются в учебных курсах на судомеханическом факультете и факультете портовой техники и электромеханики в Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций (СПГУВК).

Апробация работы. Основные результаты диссертационных исследований докладывались на VI Международной конференции «Анализ, прогнозирование и управление в сложных системах», АН России, СЗГТУ, Морская академия (Щецин, Польша), СПГУВК, с/х академия (Щецин, Польша), С. Петербург, июнь 2005 г.; на XIV Международной конференции «Математика. Экономика. Образование», IV Международном симпозиуме «Ряды Фурье и их приложение» (см. Труды. Ростов н / Д., изд-во «ЦВВР» 2006-262-ISBN 978-5-94153-138-7. с.133-139 и 140-145); на Международной научно - практической конференции 23-24 июня 2007 г., Котлас, 2007; П-м Международном научно-техническом семинаре «Исследование, проектирование и эксплуатация судовых ДВС», 27 сентября 2007г.; постоянно действующих семинарах кафедр Автоматики, ТОЭ, факультетов «Информационных технологий», «Портовой техники и электромеханики» в Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций.

Публикации. Основные положения диссертационных исследований опубликованы в 15 печатных работах, перечень которых приведен в библиографическом списке, помещенном в диссертации. В перечне трудов содержатся три работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Голубев, Павел Викторович

Выводы по четвертой главе

В четвертой главе получены следующие результаты:

1. Рассмотрена процедура реконфигурации систем управления динамическими объектами и определены условия слежения при соблюдении постулатов Эрзбергера в приложении к псевдоинверсной оценке коэффициентов регуляторов.

2. Исследованы условия устойчивости псевдоинверсного метода, используемого для синтеза системы управления с реконфигурацией.

3. Предложена система управления судовым динамическим объектом по модели следования.

4. Разработан и реализован алгоритм расчета законов управления техническими средствами судна по модели следования с использованием аппарата символьной математики.

Заключение

В работе получены следующие основные результаты:

1. На базе обобщенной модели МПО, пригодной для моделирования как надводных подвижных объектов с различными способами динамического поддержания, так и водоизмещающих судов и подводных лодок, получена нелинейная математическая модель судна. Упрощение модели применительно к водоизмещающим судам основано на введении в состав матриц состояния и управления группы элементов, зависящих от скорости и квадрата скорости хода судна.

2. Для компьютерного моделирования динамики судна средствами MatLAB и исследований свойств объекта во временной и частотной областях разработан вычислительный алгоритм, состоящий из 4-х блоков: численного интегрирования; решения уравнений в среде LTI; блока решения в частотной области и решения с помощью матричного экспоненциала. С помощью передаточной функции системы по углу курса построена диаграмма Боде, позволившая по расположению JIAX и ЛФХ в области низких и средних частот оценить поведение системы в статике и динамике.

3. Для модели речного судна, неустойчивого на курсе, характерно наличие устойчивых предельных циклов и образование областей притяжения траекторных процессов (аттракторов). Разработана программа, с помощью которой установлены условия устойчивости нелинейной системы, выбраны коэффициенты передачи регулятора.

4. Разработан алгоритм оценки параметров модели водоизмещающего судна по измерениям вектора состояния в дискретные моменты времени в эволюционном периоде изменения фазовых координат. Приведены оценки параметров, полученные для измерений с различными значениями шага дискретности. Показателем эффективности оценки является спектр матриц состояния, оцениваемый на различных этапах машинного эксперимента.

5. Предложена кластерная модель оценки влияния путевых условий на параметры движения судна в конкретном рейсе. Показано, что кластерную модель можно использовать для решения важных практических задач: построения расходных характеристик судна в рейсе; расчета экономичных ходов при минимальном суммарном расходе топлива; нормирования расхода топлива в каждом рейсе; оценки качества управления судном и его СЭУ во время эксплуатации.

6. Разработан численный алгоритм оптимального распределения ресурсов, базирующийся на аппроксимирующих функциях среды» MatLAB; алгоритм основан на технологических принципах многоцелевых программных структур, позволяющих на качественно новом уровне решать проблемы эффективного функционирования судов без существенных материальных и финансовых затрат.

7. Для экономичного управления режимами движения судов в рейсе разработаны модели и алгоритмы , позволяющие обеспечить решение задачи эффективного использования дизельного топлива и энергетических ресурсов в эксплуатационных условиях. При невысоких требованиях к вектору ошибок и большом числе участков трассы с различными путевыми условиями для расчетов экономичных режимов предложен генетический алгоритм, реализованный с помощью функции patternsearch, содержащейся в инструментарии Genetic Toolbox среды MatLAB. Показано, что функции генетического инструментария целесообразно использовать для решения плохо формализуемых задач, либо задач со сложной формой гиперповерхности целевой функции.

8. Работа судна как отдельной транспортной единицы в составе корпоративного объединения, созданного в условиях рынка, определяется организационно - технологическими решениями и критериями качества, вытекающими, прежде всего, из целей и задач корпорации- в целом, представляющей собою пример большой системы. Поэтому для автоматизации технологического процесса и выбора экономичных режимов в, системе, в составе которой находятся земснаряды, суда, грузовые площадки порта, заказчик продукции, предложены модель и алгоритм оптимального управления, реализованные на пошаговом использовании процедуры линейного программирования.

9. Разработаны модели и алгоритмы, предназначенные для оптимизации технологических режимов судовых технических средств. Для судовых дизель - генераторных агрегатов (ДГА) с различными расходными характеристиками определены экономичные режимы, при которых обеспечивается уменьшение затрат на топливо, потребляемое первичными двигателями, и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях.

10. Для восстановления информации по измерениям вектора выхода в судовых технических системах предложено использовать динамические наблюдатели как элементы судовых технических средств. Разработаны модель и алгоритм построения наблюдателей Луенбергера полной размерности.

11. Для оптимального по расходу энергии управления маневром судна в классе дискретных систем предложено использовать дискретную апериодическую систему,. позволяющую за назначенное число шагов (не меньшее размерности « п » вектора состояния) обеспечить переход полностью управляемой системы из заданного начального в требуемое конечное состояние. Представлены модель и алгоритм расчета наблюдателя для авторулевого в режиме управления маневром судна.

12. Создана информационная поддержка и выполнена алгоритмизация процедуры синтеза судовой системы управления, оптимальной по быстродействию. Решение реализовано методами нелинейного программирования, на базе которых предложено решать динамические задачи оптимизации. Алгоритм управления судовой динамической системой, оптимальной по быстродействию, реализован с помощью оператора «fmincon», обеспечивающего минимизацию нелинейных функций в среде MatLAB при наличии ограничений.

13. Рассмотрена процедура реконфигурации систем управления динамическими объектами и определены условия слежения при соблюдении постулатов Эрзбергера в приложении к псевдоинверсной оценке коэффициентов регуляторов. Исследованы условия устойчивости псевдоинверсного метода, используемого для синтеза системы управления с реконфигурацией.

14. Предложена система управления судовым динамическим объектом по модели следования. Разработан и реализован алгоритм расчета законов управления техническими средствами судна по модели следования с использованием аппарата символьной математики.

Основные научные положения и выводы диссертационных исследований нашли приложения при разработке систем управления технологическими процессами на судах транспортного и технического флота различного назначения, а также на протяжении нескольких лет используются при чтении лекций и проведении лабораторного практикума в Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Голубев, Павел Викторович, 2010 год

1. Базара М., Шетти К. Нелинейное программирование. Теория и алгоритмы.- М.: Изд. «Мир», 1982.- 584с.

2. Басин A.M. Теория устойчивости на курсе и поворотливости судна. -М.: ГИИТЛ, 1949. 158 с.

3. Бедров Я.А., Конарев Л.Е. О приближенном синтезе быстродействующего управления / Сб. тр. АН СССР. Отделение механики и процессов управления. «Анализ и синтез систем автоматического управления». -М.: Наука, 1968. С. 3-14.

4. Белый О.В., Кокаев О.Г, Попов С. А. Архитектура и методология транспортных систем. Монография. СПб.: «Элмор», 2002. - 256 с.

5. Бенькович Е.С., Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. Практическое моделирование динамических систем. СПб.: БХВ- Петербург, 2002.-464с.

6. Варжапетян А.Т., Глущенко В.В. Системы управления. Исследование и компьютерное проектирование. Учеб. пособие. М.: Вузовская книга, 2000. - 328 с.

7. Васильев Е.М. Модальное управление нестационарными системами / Е.М. Васильев, К.Ю. Гусев // Вестн. Воронеж, гос. техн. ун-та. 2008. -№ 8. - С. 46-54.

8. Веремей Е.И., Еремеев В.В., Корчанов В.М. Синтез алгоритмов робастного управления движением подводных лодок вблизи взволнованной поверхности моря.// Гироскопия и навигация. 2000.2, с.34-43.

9. Веремей Е.И., Корчанов В.М., Коровкин М.В., Погожаев С.В. Компьютерное моделирование систем управления движением морских подвижных объектов.- СПб.: НИИ Химии СПбГУ, 2002. 370с.

10. Гамм А.З. Методы расчета нормальных режимов электроэнергетических систем на ЭВМ. Иркутск,1972.-186с.

11. Голубев П.В. Динамические наблюдатели при управлении судном. Сборник научно технических статей «Автоматизация, информатизация, инновация транспортных систем». Выпуск 4, СПб., Изд - во «ПаокКом», 2007, с. 102-106.

12. Голубев П.В., Королев В.И., Сахаров В.В. Информационное обеспечение, моделирование и оптимизация корпоративной структуры специализированного порта. Труды института системного анализа Российской Академии Наук (ИСА РАН).Том 17(1), 2005, с.222-235.

13. Голубев П.В., Королев В. И. Использование методов нелинейного программирования для оптимизации динамических систем. Труды Института системного анализа Российской академии наук (ИСА РАН). «Динамика неоднородных систем»/ Под ред. С.В. Емельянова.

14. Том 29(1).Вып. 11.-М.:Издательство ЛКИ, 2007, с. 18 -25.

15. Голубев П.В., Губин И. В., Королев В.И. Кластерный анализ в системном диагностировании расхода топлива. Труды институтасистемного анализа Российской Академии Наук (ИСА РАН). Динамика неоднородных систем. Том 31(2), М.: Изд-во ЛКИ, 2007,с.213-218.

16. Голубев П.В., Лебедев С.И. Оптимизация составляющих допусков сопряженных деталей при заданном допуске узла. «Автоматизация, информатизация, инновация транспортных систем».Сборник научно -технических статей, СПб.: СПГУВК, №3, 2007, с. 83-88.

17. Голубев П.В., Севрюков А.С. Конструирование регуляторов судовыхавтоматических систем средствами символьной математики.

18. Межвузовский сборник научных трудов «Информационные технологии и системы (Управление, экономика, транспорт)».СПб.: ООО «Андреевский издательский дом», 2005, с. 35-40.

19. Гринкевич Я.М, Сахаров В.В. Наблюдатели и оцениватели состояния всудовых системах управления. СПб.: СПГУВК, 2001. - 193с.

20. Дьяконов В. MATLAB: Учебный курс. СПб.: Питер, 2001. - 560с.

21. Изерман Р. Цифровые системы управления: Пер. с англ. М.: Мир, 1984.-541 с.

22. Кацман Ф.М, Королева Е А Роль тарифов в конкурентной борьбе портов за транзитные грузы. / Сб. науч. тр. PAT. Актуальные проблемы транспорта. Том 1. СПб, 2001. - С. 14-20.

23. Колесников А.А. Последовательная оптимизация нелинейных агрегированных систем управления. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 160с.

24. Колесников А.А. (ред.). Современная прикладная теория управления часть 2. Синергетический подход в теории управления. Москва-Таганрог, изд-во ТРТУ. 2000. - 559 с.

25. Колесников А.А. Современная прикладная теория управления. Часть 3. Новые классы регуляторов технических систем. М. - Таганрог. Изд-во ТГРТУ. 2000. - 656 с.

26. Колесников Д.Н. (ред.). Системный анализ и принятие решений. Учеб. пособие. СПб.: СПГТУ, 1999. - 205 с.

27. Колесников Ю.Н. Опыт экономии топлива на судах Минречфлота. ЦБНТИ, Речной транспорт. М. - 1983. - Вып. 9. - С. 3-6.

28. Копысов О.Ю., Кулагин В.П., Прокопов Б.И. Быстродействующие адаптивные наблюдатели. М.: Поиск, 1996. - 437 с.

29. Королев В.И., Сахаров В.В., Ставинский А.Г. Алгоритм оптимального управления курсом судна./ В сб. науч. трудов СПГУВК, под ред. А.А. Сикарева. СПб.: СПГУВК,2002.-Вып.7, с 46-53.

30. Краснова С.А. Каскадный синтез наблюдателей состояния для нелинейных систем при наличии внешних возмущений / С.А. Краснова // Автоматика и телемеханика. 2003. - № 1. - С. 3-26.

31. Красовский А.А. (ред.). Современные методы управления многосвязными динамическими системами.

32. Вып. 1. М.: Энергоатомиздат, 2003. - 624 с.

33. Вып. 2. М.: Энергоатомиздат, 2003. - 556 с.

34. Кулибанов Ю.М., Малый П. А., Сахаров В.В. Экономичные режимы работы судовых энергетических установок. М.: Транспорт, 1987. - 205 с.

35. Лабутин С.А., Путин М.В. Статистические модели и методы в измерительных задачах. Н. Новгород, 2000. - 114 с.

36. Лапко А.В., Лапко В.А, Соколов М.И, Чепцов С.В. Непараметриче-ские модели коллективного типа. Новосибирск, Наука, 2000. - 144 с.

37. Лукомский Ю.А., Пешехонов В.Г.,Скороходов Д.А. Навигация и управление движением судов: Учебник. СПб.: Элмор, 2002. - 360 с.

38. Мали Л. Транспорт, энергетика и будущее. М: Мир, 1987. - 160 с.

39. Небеснов В.И., Плотников В.А., Кузюшин А.Я. Оптимальное управление ВРШ на волнении. М.: Пищевая промышленность, 1974. -85с.

40. Пашин В.М. Роль науки в организации и становлении российского судостроения на современном этапе. Судостроение. №6, ноябрь -декабрь 2007, с.3-6.

41. Петров Ю.П. Синтез устойчивых систем управления, оптимальных по среднеквадратичным критериям качества // А. и Т. 1983. - № 7. - С. 5-24.

42. Петров Ю.П. Оптимальные регуляторы судовых силовых установок (Теоретические основы). Д.: Судостроение, 1966. - с.

43. Петров Ю.П. Оптимизация управления систем, испытывающих воздействие ветра и морского волнения. JL: Судостроение, 1973. - 216 с.

44. Погожаев С.В. Фильтрация волновых помех в канале стабилизации курса судна / Труды XXX науч. конф. «Процессы управления и устойчивость». СПб.: НИИ Химии СПбГУ, 1999. - С. 155-164.

45. Попов С.А. Оптимальное управление режимами движения транспортных судов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Л.: ЛЭТИ, 1972. - 54 с.

46. Преображенский А.В., Сатаев В.В, Фейгин М.И. Эффект бифуркационной памяти в динамике судна // Проблемы машиностроения и надёжности машин, РАН 2001. -№ 3. - С. 104-107.

47. Пупков К.А., Егупов Н.Д. (ред.). Методы классической и современной теории автоматического управления. Т. 1. Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления. -М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 656с.

48. Пупков К.А., Егупов Н.Д. (ред.). Методы классической и современной теории автоматического управления. Т. 2. Статистическая динамика и идентификация систем автоматического управления. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 640с.

49. Пупков К.А., Егупов Н.Д. (ред.). Методы классической и современной теории автоматического управления. Т. 3. Синтез регуляторов систехм автоматического управления. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. -616с.

50. Пупков К.А., Егупов Н.Д. (ред.). Методы классической и современной теории автоматического управления. Т. 4. Теория оптимизации системавтоматического управления. М.: Изд. МГТУ им: Н.Э. Баумана, 2004. -744с.

51. Пупков К.А., Егупов Н.Д. (ред.). Методы классической и современной теории автоматического управления. Т. 5. Методы современной теории автоматического управления. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. -784с.

52. Пупков К.А., Егупов Н.Д., Лукашенко Ю.Л. п др. Матричные методы расчета и проектирования сложных систем автоматического управления для инженеров.- М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.- 664с.

53. Ройтенберг Я.Н. Некоторые задачи управления движением. М.: Физматгиз, 1963.-140с.

54. Самарский А.А, Михайлов А.П. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. М.: Физматлит, 2001. - 320 с.

55. Сатаев В.В. Разработка адаптивных алгоритмов работы интеллектуального авторулевого, использующих динамические особенности неустойчивых на курсе судов. Автореферат диссертации на соискание учёной степени канд. техн. наук. Н. Новгород, 2001, 23 с.

56. Сахаров В.В. Расчёт оптимальных регуляторов судовых автоматических систем: Теория и приложения. Л.: Судостроение, 1983. - 168 с.

57. Соловьёв Ю.А. Системы спутниковой навигации. Эко-Трендз. М.: 2000. - 267 с.

58. Сикарев А.А. Интеграционные процессы на рубеже XX и XXI веков в глобальных и региональных информационных сетях связи и местоопределения подвижных объектов / Труды Международной Академии Связи, 1(17), 2001. С. 27-29.

59. Фомин Г.П. Математические методы и модели в коммерческой деятельности: Учебник.- М.: Финансы и статистика, 2001.- 544с.

60. Фомин Н.Н., Орлов А.Е. Стандарт безопасности судовых дизелей. Труды Международного научно технического семинара «Исследование, проектирование и эксплуатация судовых ДВС» //Под общей редакцией O.K. Безюкова /- СПб.: Изд-во «ПаркКом», 2006, с.237-251.

61. Францев Р.Э., Гаскаров В.Д. Автоматизированные системы управления.Учебное пособие.- СПб.: СПГУВК, 2003.-136.

62. Францев И.Р., Столбов В.В. Системы (анализ, моделирование, проектирование).-СПб.:Судостроение,2002.-140 с.

63. Чернодаров А.В., Матюшин В.А. Управление состоянием интегрированных навигационных систем по полетным данным. МГТУ гражданской авиации. Научный вестник МГТУ ГА, № 89. Серия «Авионика и электротехника», М., 2005, с. 46-58.

64. Abi-Khalaf М., Lewis F.L. Nearly optimal state feedback control of constrained nonlinear systems using a neural networks HJB approach. Annual Reviews in Control. Vol. 28, Part 2, 2004, pp. 239-251.

65. Arbel A., Tse E. Observer Design for Large-Scale Linear Systems. IEEE Trans. A.C. Vol.AC-24, No.3, June 1979, pp. 469-476.

66. Bucy R.S. Lectures on Discrete Time Filtering. Berlin: Springer - Verlag, 1994.

67. Chedid et al. Adaptive Fuzzy Control for Wind Diesel Weak Power Systems. IEEE Trans. Energy Conversion. Vol'. 15, no. 1, March 2000, pp. 71-78.

68. Elwy E., El-kholy E. and others. Robust space-vector current control for induction motor drives. Journal of Electrical Engineering. Vol. 57, No. 2, March-April 2006, pp. 61-68.

69. Holly S., Rustem В., Zerrop M.B. Optimal Control for Economic Models. L.,1977.-386 p.

70. Jordaan J.P., Ungerer C.P. Optimization of Design Tolerances Through Response Surface Approximations. Journal of Manufacturing Science and Engineering. Vol. 124, No. 3, August 2002, pp. 762-767.

71. Kristiansson В. P I D Controllers Design and Evaluation. Chalmers. Goteborg, Sweden, 2003.

72. Lim C.C., Forsythe W. Autopilot for ship control.

73. Pt. 1.: Theoretical design., pp. 281-287. Pt 2.: Simulation studies, pp. 288-294. Control theory and Applications. Vol. 130, Part D, no. 6, November 1983.

74. Malinen J., Staffans O.J., Weiss G. When is a linear system conservative? Quarterly of Applied Mathematics. Vol. LXIV, No. 1, March 2006, pp. 61-91.

75. Reid R.E., Mears B.C. Design of the steering controller of a supertanker using linear quadratic control theory: a feasibility study. IEEE Trans. Automatic Control. 1982. Vol. AC-27, no. 4, pp. 940-942.

76. Villalba S.A., Bel C.A. Hybrid Demand Model for Load Estimation and Short Term Load Forecasting in Distribution Electric Systems. IEEE Trans, on Power Delivery. Vol. 15., no. 2, April, 2000, pp. 764-769.

77. Wang Y.T., Wilson D.R., Heat-Pump control. IEE Proc.~D. Control Theory and Applications. Vol. 130, PartD, no. 6, November 1983, pp. 328-332.

78. Whittle P. Optimal Control Basics and Beyond. John Wiley & Sons, W.Y., Toronto, Singapore, 1996.

79. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИСТЕТ1. ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ1. На правах рукописи1. Голубев Павел Викторович

80. МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА СУДАХ И УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМИ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ

81. Специальность 05.13.06. Автоматизация и управление технологическимипроцессами и производствами (технические системы)