Синтез цифровых автономных систем управления многосвязными нестационарными объектами на основе методов теории чувствительности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Свиридов, Дмитрий Алексеевич

• Свиридов, Дмитрий Алексеевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Свиридов, Дмитрий Алексеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПОДХОДОВ И МЕТОДОВ СИНТЕЗА ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСВЯЗНЫМИ НЕСТАЦИОНАРНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

1.1. Анализ подходов к синтезу многосвязных систем управления технологическими процессами

1.2. Подходы к учету нестационарности многосвязных объектов управления

1.3. Методы синтеза систем управления низкой чувствительности

1.4. Методы синтеза адаптивных систем управления

1.5. Методы текущей идентификации многосвязных объектов управления

1.6. Выводы

2. СИНТЕЗ ЦИФРОВЫХ АВТОНОМНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НИЗКОЙ

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

2.1. Алгоритм функционирования автономной цифровой системы управления в условиях нестационарности

2.2. Этапы синтеза автономных цифровых систем управления низкой чувствительности

2.3. Разработка метода расчета контуров компенсации дополнительного движения многосвязного нестационарного объекта

2.4. Синтез автономных компенсаторов цифровой системы управления низкой чувствительности

2.5. Синтез цифровых регуляторов АвЦСУ низкой чувствительности

2.6. Выводы

3. СИНТЕЗ АДАПТИВНЫХ АВТОНОМНЫХ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ НИЗКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

3.1. Адаптация АвЦСУ низкой чувствительности

3.2. Алгоритм идентификации многосвязного объекта управления на основе теории чувствительности

3.3. Методика моделирования корректирующих звеньев адаптивной АвЦСУ низкой чувствительности

3.4. Моделирование автономных компенсаторов адаптивной АвЦСУ низкой чувствительности

3.5. Прикладное программное обеспечение расчета, моделирования и исследования адаптивной АвЦСУ низкой чувствительности

3.6. Выводы

4. ИССЛЕДОВАНИЕ АДАПТИВНОЙ АВТОНОМНОЙ ЦИФРОВОЙ САУ

НИЗКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ НЕСТАЦИОНАРНЫМ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКТИВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ

4.1. Разработка математического описания АвЦСУ процесса экстрактивной ректификации бутилен-дивинильной фракции

4.2. Исследование влияния нестационарности объекта на переходные процессы АвЦСУ

4.3. Моделирование и исследование адаптивной АвЦСУ низкой чувствительности двумерным нестационарным объектом

4.4. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ. Копии актов об использовании результатов работы, копии свидетельств о регистрации программ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез цифровых автономных систем управления многосвязными нестационарными объектами на основе методов теории чувствительности»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы.

Объекты пищевой и химической технологий характеризуются взаимосвязью технологических величин и нестационарностыо динамических свойств. Применение традиционных систем, не учитывающих данных особенностей, не обеспечивает высокого качества управления и выполнение принципа автономности.

Решение данной задачи путем проведения адаптации связано со значительными трудностями: длительность и трудоемкость проведения текущей идентификации многосвязного объекта и перенастройки управляющей части, необходимость наличия значительных вычислительных мощностей, а также определение момента проведения данной процедуры. Перечисленные обстоятельства значительно снижают преимущества, получаемые от проведения адаптации.

Одним из эффективных методов решения является применение методов теории чувствительности, обеспечивающих заданное качество управления в условиях нестационарности, без проведения адаптации.

К настоящему времени известен целый ряд работ, таких ученых как Цыпкии Я.З., Красовский A.A., Изерман Р., Розенвассер E.H., Юсупов P.M., Ермаченко А.И. и других, заложивших теоретические основы анализа и синтеза дискретных систем управления низкой чувствительности и адаптивных систем. Однако существующие методы расчета в большей степени относятся к одноконтурным и простейшим связным системам.

Подходы к синтезу пизкочувствительных систем заключаются в изменении структуры управляющей части, при котором меняется чувствительность к вариациям параметров нестационарного объекта. Наиболее эффективный из них [25] заключается во введении дополнительных отрицательных обратных связей с корректирующими звеньями, охватывающих систему управления.

Использование данного подхода при расчете многосвязных систем низкой чувствительности приводит к выполнению значительного объема аналитических преобразований и громоздкости передаточных функций корректирующих звеньев, существенно затрудняя расчет, моделирование, реализацию и использование систем

данного типа. Кроме того, описанные в литературных источниках подходы к синтезу низкочувствительных систем [25, 65, 80] не учитывают обеспечение независимого управления взаимосвязанными параметрами в условиях нестационариости.

Существенным недостатком систем низкой чувствительности является их использование в узком диапазоне вариаций динамических свойств объекта. Расширение области их применения связано с адаптацией управляющей части. Однако, наличие корректирующих звеньев и слошюсть математического описания требуют их учета при выполнении текущей идентификации нестационарного объекта и на ее основе пересчета управляющей части системы, включая регуляторы, компенсаторы перекрестных связей и корректирующие звенья.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка подхода, методики и алгоритмов синтеза и моделирования адаптивных автономных цифровых систем управления низкой чувствительности, обеспечивающих требуемое качество управления в широком диапазоне вариаций динамических свойств многосвязного объекта.

Для достижения поставленной цели был сформулирован и решен ряд задач исследования:

1) разработка структуры адаптивных автономных цифровых систем управления низкой чувствительности и алгоритма их функционирования в условиях нестационарности;

2) разработка подхода, метода, алгоритмов и программного обеспечения синтеза автономных цифровых систем управления низкой чувствительности, обеспечивающих независимое управление выходными параметрами при вариациях динамических свойств объекта в заданном рабочем диапазоне и исключающих перенастройку управляющей части системы;

3) разработка подхода к адаптации автономных цифровых систем управления низкой чувствительности и быстродействующего алгоритма текущей идентификации нестационарного многосвязного объекта;

4) разработка методики моделирования корректирующих звеньев и компенсаторов перекрестных связей адаптивной автономной цифровой системы управления низкой чувствительности;

5) разработка прикладного программного обеспечения расчета и моделирования адаптивных автономных цифровых систем управления низкой чувствительности, исследование работоспособности и достоверности предложенных подходов, методики, алгоритмов и систем путем постановки вычислительных экспериментов на примере непрерывного объекта химической технологии.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы применялись системный анализ, теория автоматического управления аналоговых и цифровых систем, методы теории чувствительности, методы математического моделирования, структурного синтеза и параметрической идентификации. Общей методологической основой является системный подход. Научная новизна.

1. Метод расчета многосвязной системы управления низкой чувствительности на основе предложенного подхода компенсации дополнительного движения нестационарного объекта, отличающийся охватом его каналов корректирующими звеньями и обеспечивающий автономное управление взаимосвязанными параметрами.

2. Алгоритм оптимизации регуляторов автономных цифровых систем управления низкой чувствительности, обеспечивающих заданное качество управления выходными величинами в условиях нестационарности на основе формирования обобщенного объекта.

3. Подход к адаптации автономных цифровых систем управления иизкой чувствительности и алгоритм текущей идентификации нестационарного многосвязного объекта, который основан на использовании функций чувствительности, позволяющих повысить скорость получения результатов идентификации.

4. Методика численного моделирования корректирующих звеньев и компенсаторов перекрестных связей адаптивной автономной цифровой системы управления низкой чувствительности на основе декомпозиционного подхода, исключающая пеобходи-

мость аналитических преобразований и обеспечивающая необходимую точность результатов моделирования.

5. Прикладное программное обеспечение, позволяющее осуществить расчет, моделирование и исследование адаптивных автономных цифровых систем управления низкой чувствительности.

Практическая значимость. Разработанные алгоритмы, методика и созданный на их основе пакет программ синтеза и реализации адаптивных автономных цифровых систем управления низкой чувствительности многомерными нестационарными объектами использованы на ЗАО «Сибур-Химпром» г. Пермь (акт об использовании от 17.02.2015 г.). Это позволило автоматизировать этапы расчета и моделирования управляющей части многосвязпой цифровой системы управления низкой чувствительности и повысить качество управления процессами ректификации за счет применения разработанного программного обеспечения.

Разработанные методики, алгоритмы и программное обеспечение внедрены в учебный процесс кафедры информационных и управляющих систем Воронежского государственного университета инженерных технологий.

Алгоритмы, методику и программы можно использовать проектным организациям на этапах синтеза и реализации адаптивных автономных цифровых многосвязных систем управления низкой чувствительности нестационарными технологическими процессами пищевой и химической промышленности.

Апробация работы. Основные результаты по теме диссертационной работы доложены на международных научных конференциях «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-24, 25, 26, 27» в 2011-2014 годах (г. Саратов, г. Нижний Новгород, г. Тамбов); «Современные проблемы прикладной математики, теории управления и математического моделирования (ПМТУММ-2011)» в 2011 году (г. Воронеж); I, II и III международных научно-практических интернет-конференциях «Моделирование энергоинформационных процессов» в 2013-2015 годах, а также на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и научных работников ВГУИТ в 2011-2013 годах.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 20 печатных работ, в том числе 7 статей (из них 4 статьи в периодических изданиях, рекомендуемых ВАК РФ при защите кандидатских и докторских диссертаций) и 3 свидетельства о регистрации программ.

Содержание диссертационной работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, библиографического списка и приложения. Материал изложен на 126 страницах, содержит 42 рисунка и 14 таблиц. Библиографический список включает 121 наименование.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, перечисляются цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приведен анализ работ по синтезу многомерных автономных цифровых систем управления нестационарными объектами со связанными параметрами. Обоснована необходимость разработки математического, алгоритмического и соответствующего программного обеспечения (ПО) синтеза и моделирования адаптивных автономных цифровых систем управления низкой чувствительности. В результате обзора сформулированы цели и задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке подхода к синтезу автономной цифровой системы управления низкой чувствительности, в рамках которого предложены подход, метод и алгоритм расчета передаточных функций элементов. Разработан алгоритм функционирования адаптивной автономной системы низкой чувствительности в условиях дрейфа параметров объекта.

В третьей главе на основе подхода косвенной идентификации многосвязного объекта разработаны алгоритм и математическое описание текущей идентификации параметров модели несвязной системы управления. Разработана методика численного моделирования корректирующих звеньев и автономных компенсаторов адаптивной системы управления низкой чувствительности без получения их передаточных функций в явном виде. Приведена структура ПО синтеза, моделирования и исследования традиционных и низкочувствительных автономных систем, а также проведения процедуры адаптации.

Четвертая глава посвящена исследованию работоспособности и эффективности предложенных подходов, методики, алгоритмов и ПО на основе машинного моделирования адаптивной автономной системы управления низкой чувствительности процессом экстрактивной ректификации бутилен-дивинильной фракции в производстве бутадиена.

В приложениях приведены копии актов об использовании результатов работы на ЗАО «Сибур-Химпром» (г. Пермь) и о внедрении в учебный процесс в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий».

Глава 1. АНАЛИЗ ПОДХОДОВ И МЕТОДОВ СИНТЕЗА ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСВЯЗНЫМИ НЕСТАЦИОНАРНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

1.1. Анализ подходов к синтезу многосвязных систем управления технологическими процессами

Несвязные системы молено считать простейшим видом многосвязных систем автоматического управления (САУ). Их синтез, настройка и эксплуатация легко выполнимы. Они реализуемы даже в тех случаях, когда САУ связанного управления (например, автономные) технически неосуществимы [8]. Однако к их недостаткам относится восприимчивость к возмущениям, распространяющимся по основным и перекрестным каналам. Такая система будет неустойчивой, если при расчете оптимальных настроек ее регуляторов не учитывать влияние перекрестных связей. В таком случае приходится уменьшать коэффициенты усиления регуляторов, что приводит к значительному снижению скорости их действия и резкому ухудшению качество управления [12, 60].

Высокое качество управления многосвязными объектами достигается путем развязывания внутренних перекрестных каналов между выходными величинами за счет синтеза связанных систем, вводя в них дополнительные внешние компенсирующие связи между регуляторами [3, 32, 52, 92, 93, 99-101].

Принцип автономности [62, 67] является теоретической основой для разработки рациональных схем связанного управления. В результате теоретически может быть достигнута полная компенсация влияния внутренних динамических связей между выходами [116]. Достоинства автономного управления [4, 14, 91]:

1) реализация селективной инвариантности относительно возмущений, распространяющихся по перекрестным каналам;

2) расчленение сложной системы со многими взаимосвязанными параметрами на простые сепаратные подсистемы. При этом можно использовать методы синтеза одноконтурных схем;

3) большая устойчивость, чем в системе с взаимосвязанными параметрами при несвязанном управлении, что позволяет повысить скорость действия основных регуляторов и улучшить качество управления объектом.

Недостатки автономных систем управления [7, 16]:

1) не всегда достижимы экономическая выгода и техническая реализация;

2) нестационарность свойств объекта управления (ОУ) - существенное ограничение на использование автономных систем. Так как структура автономных компенсаторов перекрестных связей напрямую зависит от свойств ОУ и весьма чувствительна к их изменению, то нестационарность приводит к невыполнению условия автономности и может вызвать значительное ухудшение качества управления или (в худшем случае) привести к неустойчивости всей системы.

Управление промышленными многосвязными нестационарными объектами является эффективным только в случае применения автоматизированных систем, которые используют цифровое управление на базе математических моделей объектов и нетривиальные методы расчета. Повышенная точность контроля параметров, обеспечение возможности усложнения законов регулирования по сравнению с типовыми, изменение стратегии управления и ее оперативной реализации на объекте являются преимуществами применения цифровых систем управления многосвязными объектами [55, 56, 69, 103].

Усложнение алгоритма управления, реализуемого с помощью средств цифровой вычислительной техники (ЦВТ), практически не влияет на надежность контура управления, тогда как увеличение числа аналоговых блоков в контуре, адекватно соответствующему усложнению, существенно снижает надежность его функционирование [30].

Таким образом, наилучшее на сегодняшний день управление параметрами объектов пищевой и химической технологий может быть получено при синтезе и реализации многосвязных систем на базе средств ЦВТ, наиболее эффективные из них получаются при использовании принципа автономности (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Структурная схема традиционной многосвязной автономной

цифровой системы управления.

В векторно-матричной форме система уравнений, описывающая поведение такой системы [52, 83], имеет вид (1.1):

у = 1Г0-и, и = Жк-ис,

ис=1¥р-е\

(1.1)

где у = \у[х\2), ..., у[г](г)]Т - вектор выходов ОУ, гх 1; у3 =[_уз['\г), /И00]Г -вектор задающих воздействий, гх 1; е3 = [е'[1](г), ..., ез1г](г)^ - вектор ошибок управления, гх 1; ис ..., ые[г]И(2)]г - вектор выходов регуляторов, гх 1;

м = [м|1](г), ми(г)]г - вектор выходов управляющей части САУ, гх 1; >0[,][,](2) ... Ж0И[11(2)"

^ =

- матрица номинальных дискретных передаточных функ-

Ж0[,1И(г) ...

ций (ПФ) объекта по основным (/=/') и перекрестным каналам гхг;

к =

к[1]Иоо ...

стных связей, гхг; Жр =

- матрица ПФ компенсаторов перекре-

...

о

- диагональная матрица ПФ регулято-

0 ... ¡¥1рг]1г\г)

ров, гхг, г — оператор временного сдвига; г - количество входов и выходов (размерность) системы, г>2;

к[лп+1

1=\

„ЫСЛ

— дискретная ПФ основного (/=/) или перекрестного (гф])

1- I 4

[ЛЛ . 2-1

1=1

канала многосвязного ОУ; а[]][п, Ь[пи] - номинальные параметры дискретной ПФ канала объекта; у, / = 1 ,г\

й1][1] рк

Р"

дискретная ПФ у'-го цифрового регулятора; р]

ШП „ШЫ _

тл.2 1

1=1

настроечные параметрыу'-го регулятора; у, / = \,г;

алы

Л т.

рк

дискретная ПФ компенсатора перекрестной связи

1 ~2>[

.[лл

/=1

дЫ[/], ¿7Ы[/] - настроечные параметры компенсатора (/#); у, / = 1,г; Л1/"71, Л^1, - порядок полинома числителя дискретной ПФ канала объекта, у'-го регулятора или компенсатора (/^/) соответственно; , , - порядок полинома знаменателя дискретной ПФ канала объекта, у'-го регулятора или компенсатора соответственно;

тшп = кшп + п1ЛЛ + ! ? ^ШШ = кшл + ^и + ! 5 т[ЛЛ = ¿[ЛЛ + „[ЛЛ +! •

, m[^lJ], - число переменных состояния разностного уравнения, описы-

вающего динамические свойства канала объекта, у'-го регулятора или компенсатора соответственно (¡Ф/); j, / = 1, /•.

Наличие перекрестных связей между каналами управления привели к появлению теорий, методов исследования и синтеза многомерных САУ, зачастую не характерных для одномерных [13, 17, 62, 67, 77, 108]. Рассмотрим основные современные методы синтеза непрерывных многосвязных систем управления.

Основой для синтеза таких систем служат графоаналитические методы расчета: метод характеристического годографа, инверсный метод Найквиста. Математическое обеспечение непрерывных многосвязных САУ реализовано в некоторых пакетах программ. Однако использование этих методов ограниченно размерностью объекта и целесообразно лишь для простейших систем.

Метод построения линейной многомерной САУ по заданному расположению характеристических нулей и полюсов системы заключается в определении некоторого преобразования, зависящего от матричных передаточных функций (ПФ) каналов объекта, регуляторов и замкнутых контуров систем. При этом уравнению управления многосвязной системы в соответствие ставится фиксированная совокупность уравнений управления односвязных систем, что позволяет аналитически рассчитывать оптимальные регуляторы [11]. Однако данный метод синтеза САУ трудоемок и требует соблюдения однозначности связей в объекте между парами входных и выходных сигналов, т.е. ориентирован на объекты только определенной структуры.

Для синтеза непрерывных многосвязных систем возможно использование численных методов оптимизации [6, 63, 68, 76, 117], применение которых прежде было невозможным ввиду значительной сложности вычислений. Использование данной группы методов позволяет определить оптимальные настройки регуляторов, зависящие от критерия оптимизации, структуры регуляторов, ограничений и параметров модели ОУ. Преимущества данного подхода подтверждается исследованиями при синтезе САУ различных структур [83].

В последнее время создана и бурно развивается научная дисциплина - искусственный интеллект (ИИ) [10, 24, 71, 72, 84, 90, 113]. ИИ не требует наличия формализованной модели объекта, что является его неоспоримым достоинством. Измерение состояний ОУ, оценка текущей ситуации и выработка управляющих воздействий по сформированным и заложенным в базе знаний (БЗ) правилам необходимы для осуществления управления объектом посредством ИИ. Один из главных недостатков систем с ИИ заключается в том, что сколь большой не была бы БЗ, она все равно конечна, в то время как множество ситуаций, в которых необходимо осуществлять управление объектом бесконечно. Введение элементов прогнозирования, обучения и самообучения позволяет лишь в некоторой степени решить эту задачу и требует при этом участия человека.

Таким образом, на основе рассмотрения и анализа приведенной классификации, можно сделать вывод, что синтез многосвязных САУ на основе численных методов оптимизации является наиболее эффективным способом. При этом под традиционными будем понимать системы управления, при расчете которых принималось допущение о стационарности динамических свойств объекта.

1.2. Подходы к учету нестационарности многосвязных объектов управления

Большинство объектов пищевой и химической технологий обладают нестационарными свойствами, что необходимо учитывать при разработке систем управления. Наличие пестационарности приводит к изменению динамических характеристик, что влечет за собой неудовлетворительное качество управления [18, 19, 23].

Существует несколько подходов к синтезу систем управления объектами, параметры которых дрейфуют в течение времени протекания процесса. Первый подход основан на нетрадиционных методах теории управления, заключающихся в использовании текущей информации о состоянии объекта, получаемой в ходе проведения процедуры идентификации, с последующим (на ее основе) автоматическим пересчетом параметров управляющей части САУ. В этом заключается адаптивный подход к синтезу систем [2, 36, 70].

Адаптивная система управления обрабатывает информацию об объекте, собираемую в ходе эксплуатации, и использует ее при выработке управляющих воздействий. Адаптивный подход характеризует автоматическое изменение во время работы правила определения управляющих воздействий. Это приводит к повышению качества управления в условиях параметрической нестациопариости свойств объекта

Данный класс систем характеризуется двухуровневой структурой (рис. 1.2). На первом уровне (алгоритм управления) обеспечивается достижение цели управления. На втором (закон адаптации) - изменяется алгоритм первого уровня для наилучшего приспособления к неизвестной ситуации и обеспечения достижения цели управления в новых условиях[105].

Синтез адаптивных систем включает в себя два этапа: синтез основного контура (ОК) и синтез контура адаптации (КА). Синтез ОК выполняется на основе известных методов теории управления, расчет КА зависит от класса адаптации, к которому отнесена данная система. Достоинства адаптивного подхода [66, 98]:

1) применение для ОУ со значительными изменениями параметров относительно их номинальных значений;

2) не требуется полная априорная информация о системе управления;

3) текущая информация о состоянии объекта обеспечивает точное выполнение целей управления, заключающихся в стабилизации критерия качества на заданном уровне;

[109].

/

Рис. 1.2. Структурная схема адаптивной САУ.

4) использование в случаях изменения расчетного режима управления и необходимости перехода системы на новый (оптимальный) режим функционирования -обеспечении оптимального режима работы.

Главный недостаток адаптивных систем управления - низкое быстродействие по сравнению с САУ низкой чувствительности (п. 1.3), что в наибольшей степени определяется временем проведения текущей идентификации при использовании рекуррентных методов.

Второй подход к синтезу САУ, функционирующих в условиях неопределенности входной информации, заключается в использовании теории ИИ [73, 95]. Для получения структуры экспертного или нечеткого регулятора необходимо заменить блок «Адаптор» на рис. 1.2 блоком экспертная система или КСОНИ (концептуальная схема обработки нечеткой информации).

Ключевая задача при реализации данных регуляторов - формирование БЗ. При этом необходимо учесть ряд специфических требований, которые актуальны и при разработке адаптивных систем:

1) высокие быстродействие и эффективность поиска решений, удовлетворяющих целям управления;

2) высокая надежность - способность обеспечивать эффективное функционирование системы в условиях не полностью определенной входной информации;

3) гибкость - способность к подключению различных механизмов вывода на соответствующих фрагментах знаний;

4) компактность.

Интеллектуальные системы используются в условиях априорной и текущей неполноты информации за счет отсутствия необходимости иметь формализованную модель ОУ, возможности управления по текущим измерениям состояний нестационарного объекта и выработки управляющих воздействий в соответствии с правилами, заложенными в БЗ. Однако особенности систем ИИ, изложенные в п. 1.1, существенно снижают преимущества, получаемые от его использования и препятствуют достижению оптимального управления.

В основе третьего подхода к созданию рассматриваемых систем лежит использование методов теории чувствительности [64, 65, 97, 111], позволяющие разработать алгоритмы управления, обеспечивающие минимальную чувствительность системы к изменениям параметров объекта [59]. Для этого в показатели качества синтеза осуществляется ввод критериев чувствительности. Априорная информация позволяет построить систему управления, особые структурная организация или режимы работы которой позволяют провести ее оптимизацию в каком-либо смысле не только в первоначальном расчетном состоянии, но и при дрейфе параметров модели объекта в заданной области.

Основные характерные черты методов теории чувствительности [111]:

1) применение при небольших вариациях параметров модели объекта относительно номинальных значений, происходящих по произвольному закону;

2) наличие полной априорной информации о системе и воздействиях внешней среды;

3) синтез САУ, изменение критерия качества которых вызвано непредсказуемым поведением ОУ и не выходит за допуски;

4) невозможность использования в случаях изменения расчетного режима управления, оптимального в каком-либо смысле, и необходимости перехода системы на новый оптимальный режим работы.

С учетом вышесказанного, стабилизация в заданных пределах свойств системы в условиях изменения параметров многосвязного ОУ, ведущих при традиционном управлении к неустойчивости, а также быстрая реакция на эти изменения за счет специальной структурной организации САУ, выполненной на этапе синтеза с учетом возможной нестационарности, являются главными достоинствами рассматриваемого подхода.

Недостатки:

1) отсутствие отслеживания оптимального режима управления;

2) использование при малом изменении свойств объекта;

3) необходима полная априорная информация о системе управления, что не всегда выполнимо.

Анализ подходов к синтезу САУ нестационарными объектами показывает, что в случае, когда необходимы быстрая реакция на изменение параметров ОУ, наиболее эффективным способом с точки зрения поддержания оптимального управления является использование систем, рассчитываемых на основе методов теории чувствительности. Однако малый диапазон вариаций параметров объекта накладывает значительные ограничения и существенно сужает область применения данных САУ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Свиридов, Дмитрий Алексеевич, 2015 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Автоматическое управление в химической промышленности [Текст]: учебник для вузов / под ред. Е.Г. Дудникова. - М.: Химия, 1987, - 368 с.

2. Александров, А.Г. Оптимальные и адаптивные системы [Текст]: учеб. пособие для вузов / А.Г. Александров. - М.: Высш. шк., 1989. - 263 с.

3. Александров, А.Г. Синтез регуляторов многомерных систем [Текст] /

A.Г. Александров. -М.: Машиностроение, 1986.-272 с.

4. Аписимов, И.В. Основы автоматического управления технологическими процессами нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности [Текст] / И.В. Анисимов. - Л.: Химия, 1967. - 408 с.

5. Антонов, В.Н. Адаптивные системы автоматического управления [Текст] : учеб. пособие / В.Н. Антонов, A.M. Пришвин, В.А. Терехов, А.Э. Янчевский ; под ред. проф. В.Б. Яковлева. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984. - 204 с.

6. Банди, Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. [Текст] / Б. Банди. - М.: Радио и связь, 1988. - 128 с.

7. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования [Текст]: учеб. издание / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. - СПб.: Профессия, 2003. - 752 с.

8. Битюков, В.К. Моделирование и синтез систем цифрового управления многомерными технологическими объектами непрерывного действия [Текст] /

B.К. Битюков, B.C. Кудряшов, М.В. Алексеев. - Воронеж: Воронеж, гос. технол. акад., 2002. - 143 с.

9. Борщ, В.В. Идентификация ресурсов и действий в сложной динамической системе [Текст] / В.В. Борщ, Л.В. Приходько, М.В. Приходъко // Приборы и системы. Управление, Контроль, Диагностика. - 2014. - №3. - С. 1-8.

10. Будущее искусственного интеллекта [Текст] / под ред. К.Е. Ливитина и ДА. Поспелова.-М.: Наука, 1991.-302 с.

11. Буков, В.Н. Регулирование многосвязных систем [Текст] / В.Н. Буков, И.М. Максименко, В.Н. Рябченко // Автоматика и телемеханика. - 1998. - №6. -

C. 97-109.

12. Волгин, JI.H. Оптимальное дискретное управление динамическими системами [Текст] / Л.Н. Волгин ; под ред. П.Д. Крутысо. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.-240 с.

13. Воронов, A.A. Введение в динамику сложных управляемых систем [Текст] / A.A. Воронов. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1985. - 352 с.

14. Воронов, A.A. Основы теории автоматического управления: оптимальные, многосвязные и адаптивные системы [Текст] / A.A. Воронов. - JL: Энергия, 1970. -328 с.

15. Воронов, A.A. Основы теории автоматического управления: специальные линейные и нелинейные системы автоматического регулирования одной величины [Текст] / A.A. Воронов. - Л.: Энергия, 1966. - 364 с.

16. Воронов, A.A. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость [Текст] /

A.A. Воронов. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1979. - 336 с.

17. Гайдук, А.Р. Синтез автономных и связных многомерных систем управления [Текст] / А.Р. Гайдук, Е.А. Плаксиенко // Мехатроника, автоматизация, управление.-2012.-№1 (130).-С. 13-20.

18. Голант, А.И., Системы цифрового управления в химической промышленности [Текст] / А.И. Голант, Л.С. Альперович, В.М. Васин. - М.: Химия, 1985.-256 с.

19. Голубятников, В.А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности [Текст]: учебник для техникумов / В.А. Голубятников,

B.В. Шувалов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1985. - 352 с.

20. Горовиц, A.M. Синтез систем с обратной связью [Текст] / A.M. Горовиц ; пер. с англ. А.Н. Гайсинского ; под ред. М.В.Меерова. - М.: Сов. радио, 1970. -600 с.

21. Громыко, В.Д., Самонастраивающиеся системы с моделью [Текст] / В.Д. Громыко, Е.А. Санковский. - М.: Энергия, 1974. - 80 с.

22. Гропп, Д. Методы идентификации систем. Пер. с англ. [Текст] / Д. Гропп ; под ред. д-ра техн. наук, проф. Е.И. Кринецкого. - М.: Мир, 1979. - 302 с.

23. Денисенко, Д.А. Координация сложных систем с децентрализованной структурой в условиях параметрических возмущений [Текст] / Д.А. Денисенко, В.Н. Ефанов // Приборы и системы. Управление, Контроль Диагностика. - 2012. -№9.-С. 9-14.

24. Еременко, Ю.И. Об условиях применения ПИД-пейрорегулятора для управления объектами, описываемыми апериодическим звеном второго порядка с запаздыванием [текст] / Ю.И. Еременко, Д.А. Полещенко, А.И. Глущенко // Приборы и системы. Управление, Контроль, Диагностика. - 2013. -№ 6. - С. 39-45.

25. Ермаченко, А.И. Методы синтеза линейных систем управления низкой чувствительности [Текст] / А.И. Ермаченко. -М.: Радио и связь, 1981. - 104 с.

26. Зоркальцев, В.И. Метод наименьших квадратов: Геометрические свойства, альтернативные подходы, приложения [Текст] / В.И. Зоркальцев. - Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1995. -220 с.

27. Иванов, A.B. Разработка и моделирование цифровой системы многосвязного управления процессом синтеза аммиака [Текст] : дис. ... канд. техн. наук /

A.B. Иванов ; Воронежская гос. технол. академия. - Воронеж, 2009. - 165 с.

28. Изерман, Р. Цифровые системы управления. Пер. с англ. [Текст] / Р. Изер-ман ; под ред. чл.-корр. АН СССР И.М. Макарова. - М.: Мир, 1984. - 541с.

29. Каминскас В., Статистические методы в идентификации динамических систем [Текст] / В. Каминскас, А. Немура ; под ред. А. Немуры. - Вильнюс: Минтис, 1975.-190 с.

30. Катковник, В.Я. Многомерные дискретные системы управления [Текст] /

B.Я. Катковник, P.A. Полуэктов. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1966. - 416 с.

31. Кафаров, В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии [Текст]: учебник для вузов / В.В. Кафаров. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1985.-448 с.

32. Ким, П.Д. Алгебраический метод синтеза линейных непрерывных систем управления [Текст] / П.Д. Ким // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2011. -№1. - С. 9-15.

33. Козенко, И.А. Разработка методики, алгоритмов и комплекса программ автоматизированного синтеза многосвязных систем цифрового управления [Текст] : дис. ... канд. техн. наук / И.А. Козенко ; Воронежская гос. ун-т. ииж. технологий. -Воронеж, 2013.- 151 с.

34. Козлов, В.Н. Самонастраивающиеся системы с релейными элементами [Текст] / В.Н. Козлов. - М.: Энергия, 1974. - 112 с.

35. Козлов, Ю.М. Беспоисковые самонастраивающиеся системы [Текст] / Ю.М. Козлов, P.M. Юсупов. - М.: Наука, 1969. - 456 с.

36. Королева, О.И. Нелинейное робастное управление линейным объектом [Текст] / О.И. Королева, В.О. Никифоров // Автоматика и телемеханика. - 2000. -№4.-С. 117-128.

37. Красовский, A.A. Динамика непрерывных самонастраивающихся систем [Текст] / A.A. Красовский. - М.: Физматгиз, 1963. - 486 с.

38. Кудряшов, B.C. Алгоритм расчета компенсаторов многомерной цифровой системы управления [Текст] / B.C. Кудряшов, В.К. Битюков, C.B. Рязанцев, М.В. Алексеев // Математические методы в технике и технологиях: сб. трудов XVI Межд. науч. конф. / РГАСХМ ГОУ ; под общ. ред. B.C. Балакирева. - Ростов-на-Дону, 2003.-С. 151-152.

39. Кудряшов, B.C. Алгоритм функционирования автономной системы регулирования в условиях нестационарности [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, Д.А. Свиридов // Наукоемкие технологии и инновации (XXI научные чтения) : сб. докладов юбилейной межд. науч.-практ. конф., посвященной 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород / БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2014. - С. 211-214.

40. Кудряшов, B.C. Алгоритм функционирования многосвязной системы регулирования переменной структуры [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, Д.А. Свиридов, Р.И. Сарин // Моделирование энергоинформационных процессов : сб. материалов III междунар. науч.-практ. интернет-конф., Воронеж / ВГУИТ. - Воронеж, 2015.-С. 12-18.

41. Кудряшов, B.C. Исследование алгоритма текущей идентификации на основе теории чувствительности [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, О.В. Тараб-

рина, Д.А. Свиридов // Современные проблемы прикладной математики, теории управления и математического моделирования (ПМТУММ-2011) : сб. материалов IV междунар. науч. конф., Воронеж / ВГУ. - Воронеж, 2011. - С. 160-162.

42. Кудряшов, B.C. Корректирующий контур цифровой системы регулирования низкой чувствительности [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, Д.А. Свиридов, B.C. Полынаков // Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-25) : сб. трудов XXV междунар. науч. конф., Саратов / СГТУ им. Гагарина Ю.А. - Саратов, 2012. - Т. 4. - С. 135-136.

43. Кудряшов, B.C. Обеспечение автономности и низкой чувствительности в многосвязных системах регулирования [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, Д.А. Свиридов // Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-27) : сб. трудов XXVII междунар. науч. конф., Тамбов / ТГТУ. - Тамбов, 2014. — Т. 5. -С. 45-47.

44. Кудряшов, B.C. Обеспечение низкой чувствительности в автономных многосвязных системах регулирования [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, Д.А. Свиридов // Моделирование энергоинформационных процессов : сб. материалов II междунар. науч.-практ. интернет-конф., Воронеж / ВГУИТ. - Воронеж,

2014.-С. 79-80.

45. Кудряшов, B.C. Основные этапы синтеза автономных систем регулирования низкой чувствительности [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, Д.А. Свиридов, Р.И. Сарин // Моделирование энергоинформационных процессов : сб. материалов III междунар. науч.-практ. интернет-конф., Воронеж / ВГУИТ. - Воронеж,

2015.-С. 9-12.

46. Кудряшов, B.C. Оценка устойчивости цифровой системы регулирования многосвязного объекта [Текст] / B.C. Кудряшов, A.B. Иванов, A.A. Гайдин, Д.А. Свиридов // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2012. - № 3. - С. 35-39.

47. Кудряшов, B.C. Подход к синтезу многосвязных систем регулирования низкой чувствительности [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, Е.А. Хромых, Д.А. Свиридов // Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-26) : сб.

трудов XXVI междунар. науч. конф., Нижний Новгород / НГТУ им. Р.Е.Алексеева. -Нижний Новгород, 2013. - Т. 1. - С. 49-51.

48. Кудряшов, B.C. Применение одного из методов теории чувствительности для идентификации нестационарного объекта управления [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, О.В. Тарабрина, Д.А. Свиридов // Вестник Воронежской государственной технологической академии. Серия: информационные технологии, моделирование и управление. - 2011. - № 2. - С. 52-56.

49. Кудряшов, B.C. Разработка многосвязной автономной цифровой системы регулирования низкой чувствительности [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, Д.А. Свиридов // Приборы и системы. Управление, Контроль, Диагностика. - 2014. — №5.-С. 1-11.

50. Кудряшов, B.C. Синтез адаптивной цифровой связанной системы управления двумерным объектом [Текст] / B.C. Кудряшов, Н.Р. Бобровников, В.К. Битю-ков, М.В. Алексеев, C.B. Рязанцев, Ю.Н. Гридин, C.B. Яркин // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2002. - № 12. - С. 5-11.

51. Кудряшов, B.C. Синтез корректирующего контура цифровой системы регулирования низкой чувствительности [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, A.B. Иванов, Д.А. Свиридов // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2012. - № 3. - С. 65-69.

52. Кудряшов, B.C. Синтез систем цифрового управления многосвязными нестационарными технологическими объектами (на примере процессов ректификации) [Текст] : дис. ... док. техн. наук / B.C. Кудряшов ; Воронежская гос. технол. академия. - Воронеж, 2005. - 320 с.

53. Кудряшов, B.C. Синтез цифровых компенсаторов многосвязных систем управления на основе принципа автономности [Текст] / B.C. Кудряшов, Н.Р. Бобровников, C.B. Рязанцев, Ю.Н. Гридин // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2003. — № 10. - С. 15-20.

54. Кудряшов, B.C. Способы подключения корректирующего звена в системах регулирования низкой чувствительности [Текст] / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, Д.А. Свиридов, Ю.А. Свиридова // Математические методы в технике и технологиях

(ММТТ-26) : сб. трудов XXVI междунар. науч. конф., Нижний Новгород / НГТУ им. Р.Е.Алексеева. - Нижний Новгород, 2013. - Т. 1. - С. 51-52.

55. Кудряшов, B.C. Учебно-исследовательская лаборатория «Цифровые системы управления» [Текст] / B.C. Кудряшов, М.В. Алексеев, C.B. Рязанцев, A.B. Иванов // Вестник Воронежской государственной технологической академии. - 2009. -№ 2. - С. 45—48.

56. Кудряшов, B.C. Учебно-исследовательский комплекс на базе регулирующих микропроцессорных контроллеров [Текст] / B.C. Кудряшов, М.В. Алексеев, C.B. Рязанцев, A.B. Иванов // XLVII отчетная научная конференция за 2008 год : сб. материалов, Воронеж / ВГТА. - Воронеж, 2009. - С. 191.

57. Кунцевич, В.М. Импульсные самонастраивающиеся и экстремальные системы автоматического управления [Текст] / В.М. Кунцевич. - Киев: Наука, 1966. -284 с.

58. Куропаткин, П.В. Оптимальные и адаптивные системы [Текст]: учеб. пособие вузов / П.В. Куропаткин. — М.: Высшая школа, 1980. - 287 с.

59. Кухтенко, А.И. Проблема инвариантности в автоматике [Текст] /

A.И. Кухтенко. - Киев: Техника, 1963. - 270 с.

60. Лыонг, Л. О точности модели в идентификации систем [Текст] / Л. Лыонг // Техническая кибернетика. - 1992. - № 6. - С. 55-64.

61. Мееров, М.В. Оптимизация систем многосвязного управления [Текст] / М.В. Мееров, Б.Л. Литвак. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1972. - 344 с.

62. Мееров, М.В. Системы многосвязного регулирования [Текст] / М.В. Мееров. - М.: Наука, 1965. - 384 с.

63. Мееров, М.В. Синтез структур систем автоматического регулирования высокой точности [Текст] / М.В. Мееров. - М.: Физматгиз, 1959. - 284 с.

64. Менский, Б.М. Принцип инвариантности в автоматическом регулировании и управлении [Текст] / Б.М. Менский. - М.: Машиностроение, 1972. - 248 с.

65. Методы теории чувствительности в автоматическом управлении [Текст] /

B.И. Городецкий, Ф.М. Захарин под ред. E.H. Розенвассера и P.M. Юсупова. -Л.: Энергия, 1971.-344 с.

66. Мирошник, И.В. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами [Текст] / И.В. Мирошник, В.О. Никифоров, А.Л. Фрадков. -СПб.: Наука, 2000.-549 с.

67. Морозовский, В.Т. Многосвязные системы автоматического регулирования [Текст] / В.Т. Морозовский. - М.: Энергия, 1970. - 288 с.

68. Остов, Ю.Я. Метод оптимизации в задаче динамики полета [Текст] / Ю.Я. Основ, А.П. Иванов // Автоматика и телемеханика. - 2014. -№2. - С. 146-155.

69. Острем, К. Системы управления с ЭВМ: Пер. с англ. [Текст] / К. Острем, Б. Виттенмарк. - М.: Мир, 1987. - 480 с.

70. Пелевин, А.Е. Робастная стабилизация линейного объекта при неопределенных параметрах модели [Текст] / А.Е. Пелевин // Изв. РАН. Теория и системы управления. - 2003. - № 1. - С. 40-46.

71. Поспелов, Г.С. Искусственный интеллект - основа новой информационной технологии [Текст] / Г.С. Поспелов. - М.: Наука, 1988. - 280 с.

72. Поспелов, Д.А. Фантазия или наука: па пути к искусственному интеллекту [Текст] / Д.А. Поспелов. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1982. - 224 с.

73. Прикладные нечеткие системы [Текст] / Под ред. Т. Тэрано, К. Асаи, М. Сугено ; пер. с японского канд. техн. наук Ю.Н. Чернышова. - М.: Мир, 1993.-368 с.

74. Принципы построения и проектирования самонастраивающихся систем [Текст] / под ред. Б.Н. Петрова, В.Ю. Рутковского, И.Н. Круговой, С.Д. Землякова. -М.: Машиностроение, 1972. - 260 с.

75. Райбман, Н.С. Построение моделей процессов производства [Текст] / Н.С. Райбман, В.М. Чадеев. - М.: Энергия, 1975. - 372 с.

76. Ракитин, В.И. Практическое руководство по методам вычислений и приложения МАТНСАО [Текст] / В.И. Ракитин. - М.: Физматлит, 2005. - 264 с.

77. Расина, И.В. Вырожденные задачи оптимального управления для дискретно-непрерывных (гибридных) систем [Текст] / И.В. Расина // Автоматика и телемеханика. - 2013. - №2. - С. 38-52.

78. Растригин, JI.A. Адаптация сложных систем. Методы и приложения [Текст]. - Рига: Зинатне, 1981. - 375 с.

79. Резков, И.Г. Адаптивный регулятор для многорежимного объекта [Текст] / И.Г. Резков // Автоматика и телемеханика. - 2013. - №5. - С. 35-58.

80. Розенвассер, E.H. Чувствительность систем управления [Текст] / E.H. Ро-зенвассер, P.M. Юсупов. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1981. - 464 с.

81. Рубан, А.И. Идентификация и чувствительность сложных систем [Текст] / А.И. Рубан. - Томск: Изд-во Томск, ун-та. - 1982. - 410 с.

82. Рубан, A.M. Идентификация распределенных динамических объектов на основе алгоритма чувствительности [Текст] / A.M. Рубан // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. - 1971. -№ 6. - С. 191-196.

83. Рязанцев, C.B. Разработка алгоритмов синтеза адаптивной цифровой системы управления многомерными объектами в условиях нестационарности [Текст] : дис. ... канд. техн. наук / C.B. Рязанцев ; Воронежская гос. техиол. академия. - Воронеж, 2003.- 185 с.

84. Сараев, П.В. Численные методы интервального анализа в обучении нейронных сетей [Текст] / П.В. Сараев // Автоматика и телемеханика. - 2012. - №11. -С. 129-143.

85. Свиридов, Д.А. Алгоритм синтеза корректирующего контура цифровой системы регулирования [Текст] / Д.А. Свиридов // Моделирование энергоинформационных процессов : сб. материалов I междунар. науч.-практ. интернет-конф., Воронеж / ВГУИТ. - Воронеж, 2013. - С. 53-54.

86. Сейдж, Э.П., Идентификация систем управления [Текст] / Э.П. Сейдж, Дж. Л. Мелса. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1974. - 248 с.

87. Синтез двумерных автономных цифровых систем регулирования низкой чувствительности (с использованием 1-го варианта обобщенного описания объекта) [Текст] : электронный ресурс, свидетельство «Центра информационных технологий и систем органов исполнительной власти» № 50201450444 от 11.06.2014 / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, И.А. Козенко, Д.А. Свиридов.

88. Синтез двумерных автономных цифровых систем регулирования низкой чувствительности (с использованием 2-го варианта обобщенного описания объекта) [Текст] : электронный ресурс, свидетельство «Центра информационных технологий и систем органов исполнительной власти» № 50201450445 от 11.06.2014 / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, И.А. Козенко, Д.А. Свиридов.

89. Синтез двумерных автономных цифровых систем регулирования низкой чувствительности (с использованием 3-го варианта обобщенного описания объекта) [Текст] : электронный ресурс, свидетельство «Центра информационных технологий и систем органов исполнительной власти» № 50201450446 от 11.06.2014 / B.C. Кудряшов, C.B. Рязанцев, И.А. Козенко, Д.А. Свиридов.

90. Слэйгл, Дж. Искусственный интеллект. Подход на основе эвристического программирования [Текст] / Дж. Слэйгл ; пер. с англ. А.Е. Войскунского и Б.А. По-зина ; под ред. Г.Е. Поздняка. -М.: Мир, 1973. -319 с.

91. Соболев, О.С. Методы исследования линейных многосвязных систем [Текст] / О.С. Соболев. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 120 с.

92. Способ автоматического управления процессом экстрактивной ректификации [Текст] : пат. 2146960 Рос. Федерация : кл.7 В 01 D 3/42, G 05 В 21/00 / В.В. Ануфриев, B.C. Кудряшов, М.В. Алексеев ; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. ; заявл. 10.01.99 ; опубл. 27.03.00, Бгол. № 9.

93. Способ управления процессом ректификации с боковым отбором [Текст] : а. с. 1560256 : кл. В 01 D 3/42 / B.C. Кудряшов, В.В. Кузьменко, Ю.Н. Туйбарсов, Ю.И. Рязанов, Т.Н. Буканов, Н.Г. Черкасов, H.A. Миронов. - заявл. 13.07.87; опубл. 30.04.90, Бюл. № 16.

94. Сыромятников, A.A. Регулирование процесса экстрактивной ректификации по показателям качества [Текст] / A.A. Сыромятников, B.C. Кудряшов // Промышленность синтетического каучука. Науч.-техн. реф. - 1978. - сб. №2. - С. 7-11.

95. Тарасов, В.Б. От искусственного интеллекта к искусственной жизни: новые направления в науках об искусственном [Текст] / В.Б. Тарасов // Новости искусственного интеллекта. - № 4. - 1995. - С. 93-117.

96. Тастанбеков, С.Т. Нестационарный теплообмен при сушке зерна [Текст] / С.Т. Тастанбеков, М.А. Адилбеков, Е.Б. Медведков // Известия вузов. Пищевая технология. - 2007. - № 5-6. - С. 69-73.

97. Томович, Р. Общая теория чувствительности [Текст] / Р. Томович, М. Ву-кобратович; пер. с сербск. и с англ. Н.В. Логиновой и П.В. Надеждиной под ред. Я.З. Цыпкина. - М.: Советское радио, 1972. - 240 с.

98. Управление динамическими системами в условиях неопределенности [Текст] / под ред. С.Т. Кусимова, Б.Г. Ильясова, В.И. Васильева и др. - М.: Наука, 1998.-452 с.

99. Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации [Текст] : а. с. 1001954 : кл.3 В 01 D 3/42 / B.C. Кудряшов, А.И. Секре-тарев, В.В. Кафаров, В.Н. Ветохин, Т.С. Подольский, Ю.А. Румянцев, Л.А. Черников. -заявл. 11.12.81; опубл. 07.03.83, Бюл. № 9.

100. Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации [Текст] : а. с. 1099974 : кл. В 01 D 3/42 / B.C. Кудряшов, Ю.А. Румянцев, В.А. Воротынцев, А.А. Сыромятников, В.Н. Ветохин, Ю.И. Рязанов, Л.А. Черников. - заявл. 10.01.83; опубл. 30.06.84, Бюл. № 24.

101. Устройство для автоматического управления процессом экстрактивной ректификации [Текст] : а. с. 1599037 : кл. В 01 D 3/42, G 05 D 27/00 / B.C. Кудряшов,

A.А. Сыромятников, М.М. Портнов, С.Е. Бережецкий, Р.Ю. Лякишев. - заявл. 18.04.88; опубл. 15.10.90, Бюл. № 38.

102. Фомин, В.Н. Адаптивное управление динамическими объектами [Текст] /

B.Н. Фомин, А.Л. Фрадков, В.А. Якубович. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1981.-448 с.

103. Хлебников, М.В. Синтез оптимальной обратной связи при ограниченном управлении [Текст] / М.В. Хлебников, П.С. Щербаков // Автоматика и телемеханика. - 2014. - №2. - С. 177-192.

104. Цыпкин, Я.З. Адаптация и обучение в автоматических системах [Текст] / Я.З. Цыпкин. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1968. - 400 с.

105. Цыпкин, Я.З. Дискретные адаптивные системы управления [Текст] / Я.З. Цыпкин, Г.К. Кельманс // Сер. Итоги науки и техники: Техническая кибернетика.-1983.-Т. 17. - С. 3-73.

106. Цыпкин, Я.З. Информационная основа идентификации [Текст] / Я.З. Цып-кии. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984. - 336 с.

107. Цыпкин, Я.З. Оптимальные адаптивные системы управления объектами с запаздыванием [Текст] / Я.З. Цыпкин // Автоматика и телемеханика. - 1986. - № 8. -С. 5-24.

108. Чинаев, П.И. Многомерные автоматические системы [Текст] / П.И. Чинаев. - Киев.: Гос. изд. технич. лит. УССР, 1963. - 279 с.

109. Чураков, Е.П. Оптимальные и адаптивные системы [Текст]: учеб. пособие для вузов / Е.П. Чураков. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 256 с.

110. Штейнберг, Ш.Е. Идентификация в системах управления [Текст] / Ш.Е. Штейнберг. -М.: Энергоатомиздат, 1987. - 80 с.

111. Шульце, К.-П. Инженерный анализ адаптивных систем: Пер. с нем. [Текст] / К.-П. Шульце, К.-Ю. Реберг - М.: Мир, 1992. - 280 с.

112. Эйкхофф, П. Основы идентификации систем управления [Текст] / П. Эйк-хофф.-М.:, 1975.-686 с.

113. Эндрю, А. Искусственный интеллект [Текст] / А. Эндрю ; пер. с англ канд. техн. наук . B.JL Стефашока под ред. д-ра техн. наук, проф. Д.А. Поспелова. -М.: Мир, 1985.-264 с.

114. Юсупов, P.M. Методы теории чувствительности в задачах идентификации динамических систем [Текст] / P.M. Юсупов, Ф.М. Захарин // Теория и применение адаптивных систем. - 1971. -№ 2. - С. 145-158.

115. Юсупов, P.M. Получение информации об управляемом процессе в самонастраивающихся системах [Текст] / P.M. Юсупов. - М.: Энергия, 1966. - 142 с.

116. Янушевский, Р.Т. Теория линейных оптимальных многосвязных систем управления [Текст] / Р.Т. Янушевский. - М.: Наука, 1973. - 464 с.

117. Astrom, K.J. Theory and applications of self-turning regulators / K.J. Astrom, V. Borisson, L. Ljung, B. Wittenmark // Automática. - 1977. - vol. 13, № 5. - P. 457-476.

118. Isermann R. Digitale regelsysteme / R. Isermann. - Berlin; Heidelberg; New York; London; Paris; Tokyo: Springer, 1987.

119. Isermann, R. Parameter Adaptive Control Algorithmus / R. Isermann // Automática. - 1982. - Vol. 18, №5.-P. 513-528.

120. Rosenwasser, Efim, Sensitivity of Automatic Control Systems / Efim Rosenwasser, Rafael Yusupov. - Boca Raton, London, New York, Washington, D.C.: CRC press Cop., 2000. - 436 p.

121. Wilkins, A. Katharina Sensitivity Analysis for Oscillating Dynamical Systems / A. Katharina Wilkins, Bruce Tidor, Jacob White, Paul I. Barton // SIAM Journal on Scientific Computing. - 2009. - Vol. 31, № 4. - P. 2706-2732.

ПРИЛОЖЕНИЕ Копии актов об использовании результатов работы, копии свидетельств о регистрации программ

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы аспиранта ФГБОУ ВПО ВГУИТ Свиридова Дмитрия Алексеевича

В 2014-2015 гг. в рамках научно-технического сотрудничества ООО «Нефтехимпроект КНГ» и ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» при совершенствовании автоматизированной системы управления процессом производства этилбензола на ЗАО «Сибур-Химпром» г. Пермь использовались результаты диссертационной работы аспиранта Свиридова Д.А., в том числе;

1) подход к расчету цифровых систем управления многосвязными объектами, обеспечивающий независимое управление выходами в условиях нестационарности;

2) методика расчета корректирующих звеньев на основе функций чувствительности, обеспечивающих компенсацию /дополнительного движения выходов объекта, вызванного нестационарностыо динамических свойств;

3) алгоритм двухэтапной оптимизации цифровых регуляторов автономных систем управления низкой чувствительности с использованием критериев минимизации интегрально-квадратичной ошибки и суммы квадратов невязок;

4) алгоритм текущей идентификации нестационарного многосвязного объекта на основе применения функций чувствительности;

5) методика моделирования корректирующих звеньев и автономных компенсаторов перекрестных связей, путем представления данных элементов управляющей части системы в виде последовательно-параллельного соединения элементарных звеньев; проверку на реализуемость указанных звеньев и

адаптивной автономной системы управления низкой чувствительности в целом без выполнения сложных аналитических преобразований;

6) программное обеспечение расчета и моделирования автономной цифровой системы управления низкой чувствительности.

Использование предложенных подходов, методик, алгоритмов и программного обеспечения при расчете, моделировании в составе автоматизированной системы повышает качество управления за счет:

1) автоматизации этапов расчета и моделирования управляющей части системы на основе предложенных методики и алгоритмов, исключающих необходимость выполнения аналитических преобразований;

2) обеспечения низкой чувствительности системы управления к вариациям параметров многосвязного нестационарного объекта и выполнения принципа автономности;

3) высокого быстродействия процедуры текущей идентификации объекта на основе предложенного алгоритма, использующего функции чувствительности, обеспечивающего своевременную адаптацию управляющей части и повышения качества разделения исходного продукта;

4) высокой точности формирования управляющих воздействий на основе предложенных метода моделирования и пакета прикладных программ.

От ООО «Нефтехимпроект КНГ»: От ФГБОУ ВПО «ВГУИТ»:

Начальник отдела проектирования

А.В. Ромасенко

об использовании результатов диссертационной работы аспиранта

ФГБОУ ВПО ВГ'УИ'Г Свиридова Дмитрия Алексеевича «СИНТЕЗ ЦИФРОВЫХ АВТОНОМНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСВЯЗНЫМИ НЕСТАЦИОНАРНЫМИ ОБЪЕКТАМИ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ ТЕОРИИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ»

Настоящим актом подтверждается, что в Воронежском государственном университете инженерных технологии кафедры информационных и управляющих систем в процессе обучения бакалавров и магистров но курсам «Основы цифрового управления». «Цифровые многосвязные системы». «Моделирование систем» направлений подготовки 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств» и 220400 «Управление в технических системах» использованы следующие результаты диссертационной работы Свиридова Д.А.:

1. Дополнены и усовершенствованы следующие разделы курсов лекций по указанным дисциплинам:

а) моделирование многомерных нестационарных объектов управления:

б) синтез управляющей части системы управления на основе применения корректирующих звеньев, компенсирующих дополнительное движение нестационарною объекта;

в) оптимизация основных регуляторов автономных цифровых систем управления, обеспечивающих заданное качество управления выходными параметрами в условиях нестационарноеги динамических свойств объекта:

г) текущая идентификация нестационарного многосвязного объекта на основе методов теории чувствительности:

д) методика расчета численных значений выходов -элементов управляющей части многосвязной цифровой системы управления, включая корректирующие звенья и автономные компенсаторы.

2. Под руководством научного руководителя, профессора кафедры ФГБОУ ВПО ВГУИТ Кудряшова B.C.. научного консультанта доцента кафедры ИУС Рязанцева С.В. и при непосредственном участии аспиранта Свиридова Д.А в период с 2011 г. по 2015 г. создан пакет прикладного программного обеспечения, позволяющий осуществить расчет, моделирование и исследование адаптивных автономных цифровых систем управления низкой чувствительности. Получено 3 свидетельства «Центра информационных технологий и систем органов исполнительной власти» регистрации алгоритмов и программ. Разработанное программное обеспечение использовано при выполнении лабораторных и практических работ по перечисленным выше дисциплинам.

Использование результатов диссертационной работы в учебном процессе повышает качество обучения бакалавров и магистров по указанным направлениям подготовки.

И.о. зав. каф. ИУС, д.т.н.. проф. Научный руководитель, проф. каф. ИУС Научный консультант, доц. каф. ИУС Аспирант каф. ИУС

B.К. Бипоков B.C. Кудряшов

C.В. Рязанпев Д.А. Свиридов

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный технический университет» Воронежский областной центр новых информационных технологий

CNIT

394026, Воронеж, Московский проспект, 14, ОЦ НИТ тел. [phone] факс [phone]

Настоящим удостоверяется, что программное средство «Синтез двумерных автономных цифровых систем регулирования низкой чувствительности (с использованием 1-го варианта обобщенного описания объекта)», разработанное в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (авторы -Кудряшов B.C., Рязанцев C.B., Козенко И.А., Свиридов Д.А., научный руководитель - профессор Кудряшов B.C.), зарегистрировано в государственном информационном фонде неопубликованных документов ФГАНУ «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти» (№ 50201450444 от 11.06.2014).

Директор ОЦ НИТ ФГБОУ ВПО «ВГТУ»

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный технический университет» Воронежский областной центр новых информационных технологий

394026, Воронеж, Московский проспект, 14,

оц нит

тел. [phone] факс [phone]

Настоящим удостоверяется, что программное средство «Синтез двумерных автономных цифровых систем регулирования низкой чувствительности (с использованием 2-го варианта обобщенного описания объекта)», разработанное в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (авторы -Кудряшов B.C., Рязанцев C.B., Козенко И.А., Свиридов Д.А., научный руководитель - профессор Кудряшов B.C.), зарегистрировано в государственном информационном фонде неопубликованных документов ФГАНУ «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти» (№ 50201450445 от 11.06.2014).

CNIT

Директор ОЦ НИТ ФГБОУ ВПО «ВГТУ»

В.Г. Юрасов

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный технический университет» Воронежский областной центр новых информационных технологий

394026, Воронеж, Московский проспект, 14, ОЦ НИХ тел. [phone] факс [phone]

W _ w» »! _ mi r'l crtif/zili чмч' (it 1"» I

Настоящим удостоверяется, что программное средство «Синтез двумерных автономных цифровых систем регулирования низкой чувствительности (с использованием 3-го варианта обобщенного описания объекта)», разработанное в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (авторы -Кудряшов B.C., Рязанцев C.B., Козенко И.А., Свиридов Д.А., научный руководитель - профессор Кудряшов B.C.), зарегистрировано в государственном информационном фонде неопубликованных документов ФГАНУ «Центр информационных технологий и систем органов исполнительной власти» (№ 50201450446 от 11.06.2014).

CNIT