Дисертації з теми "Об'єкт керування"

Сучасний рівень розвитку промисловості вимагає комплексного підходу при розробці САУ технічними об'єктами. Це обумовлено, з одного боку, необхідністю підвищення якості управління при мінімальних витратах на створення та експлуатацію систем, з іншого боку – ускладненням структури об'єкта управління, функцій, виконуваних ним, і, як наслідок, збільшенням факторів невизначеності, які необхідно враховувати для управління об’єктом.

Побудова систем керування різноманітних об’єктів та розробка ефективних алгоритмів ними вимагає, перш за все, визначення їх математичних моделей. Останні можуть бути задані у різних формах, однією з яких, досить розповсюджених, є передатні функції та відповідні структурні схеми.

Автоматизована система управління технологічними процесами представляє собою замкнуту систему, що забезпечує автоматизований збір і обробку інформації, необхідної для оптимізації управління технологічним об'єктом в відповідності з прийнятим критерієм, і реалізацію керуючих впливів на технологічний об'єкт. Технологічний об'єкт керування — це сукупність технологічного обладнання і реалізованого на ньому (за відповідними алгоритмами і регламентами) технологічного процесу. В залежності від рівня технологічним об'єктом управління можуть бути технологічні агрегати і установки, групи верстатів, окремі виробництва (цехи, ділянки), що реалізують самостійний технологічний процес.

Дисертацію присвячено розробці комплексного методу ідентифікації технічного стану газоперекачувального агрегату (ГПА) як об’єкта керування, а також розробці інформаційного та програмного забезпечення у складі системи автоматизованого керування ГПА, що реалізує даний метод. На основі аналізу структури процесу ідентифікації технічного стану газоперекачувальних агрегатів на основі даних технологічного процесу компримування природного газу, основних етапів підготовки даних до обробки, методів поглибленого аналізу даних та методів опрацювання результатів, розроблено комплексний метод ідентифікації технічного стану газоперекачувальних агрегатів на основі параметрів процесу функціонування із застосуваннями методів аналізу даних та методів штучного інтелекту, що дає змогу виявити І попереджувати аварійні ситуації. Розроблено, на основі ентропійних оцінок, алгоритм побудови процесу аналізу з урахуванням інформаційної цінності ознак, що дало можливість досягати заданої достовірності оцінки стану за мінімальний час. Розроблено та реалізовано концепцію адаптивного клієнта блоку ідентифікації технічного стану ГПА у складі автоматизованої системи керування,, що дає змогу розподілити обчислювальні задачі між ресурсами системи, виходячи з їх поточної завантаженості та скоротити час обчислень. Синтезоване програмне забезпечення ідентифікації технічного стану ГПА, що дає змогу оцінити технічний стан ГПА з заданою точністю за найкоротший час на основі даних про його функціонування. Знайшов подальший розвиток метод розпізнавання імпульсів певної форми у структурі параметрів технологічного процесу на основі вейвлета, згенерованого за формою шуканого імпульсу, що дало змогу підвищити достовірність виявлення таких імпульсів.
Диссертация посвящена разработке комплексного метода идентификации технического состояния газоперекачивающего агрегата (ГПА) как объекта управления, а также разработке информационного и программного обеспечения в составе системы автоматизированного управления ГПА, реализующего данный метод. Исходя из анализа структуры процесса идентификации технического состояния газоперекачивающих агрегатов на основе данных технологического процесса компримирования природного газа, основных этапов подготовки данных к обработке, методов углубленного анализа данных и методов обработки результатов, разработан комплексный метод идентификации технического состояния газоперекачивающих агрегатов на основе параметров процесса функционирования с применением методов анализа данных и методов искусственного интеллекта, позволяющий определять и предупреждать аварийные ситуации. Разработан на основе энтропийных оценок, алгоритм построения процесса анализа с учетом информационной ценности признаков, что позволило достигать заданной достоверности оценки состояния за минимальное время. Разработана и реализована концепция адаптивного клиента блока идентификации технического состояния ГПА в составе автоматизированной системы управления, что позволяет распределить вычислительные задачи между ресурсами системы, исходя из их текущей загруженности, тем самым сокращая время вычислений. Синтезировано программное обеспечение идентификации технического состояния ГПА, которое позволяет оценить техническое состояние ГПА с заданной точностью за короткое время на основе данных о его функционировании. Нашел дальнейшее развитие метод распознавания импульсов определенной формы в структуре параметров технологического процесса на основе вейвлета, сгенерированного по форме искомого импульса, что позволило повысить достоверность выявления таких импульсов.
The thesis is devoted to developing an integrated method of identifying the technical state of gas compressing units (GCU) as control object, and development of informational and software in the automatic control system of GCU that implements this method. By analyzing the structure of the identification process for technical state of gas compressor units based on data from process of natural gas compression, the main stages of preparing the data to the processing methods of advanced data analysis techniques, there was developed a comprehensive method of identifying the technical state of gas compressor units based on the parameters of the functioning, application of data analysis methods and techniques of artificial intelligence, that give possibility to detect and prevent accidents. Developed, based on entropy estimates, construction of process analysis algorithm, based on information value features that made it possible to achieve the desired reliability assessment in the minimum time. Developed and implemented the concept of adaptive client for identification of GCU technical condition in the automated control system, which makes it possible to distribute computing tasks between resources system, based on their current workload and reduce the computation time. Synthesized software for identification of GCU technical condition that allows to evaluate the 'technical condition of the GCU with given accuracy in the shortest time based on it’s performance. Found further development the method of recognition of pulse with certain form in the structure of process parameters, based on wavelet generated by the form of the desired pulse, leading to improved reliability of detection of such pulses.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13. 03 – системи та процеси керування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена вирішенню науково-практичної задачі вдосконалення оптимальною за витратами енергії системи керування. У дисертаційній роботі розглянуто метод оптимального керування в лінійній системі при квадратичному критерії якості з урахуванням обмежень на керовані координати, стосовно до розімкнутої системи. Показано, що існує шість варіантів алгоритмів оптимального керування, в залежності від поєднання обмежень, що накладаються на керовані координати. В залежності від тривалості процесу оптимального керування, алгоритми розташовуються у певному порядку, відносно один одного, утворюючи область рішення, обмежену часом максимальної швидкодії з одного боку і часом мінімальних витрат з іншого. Математичні залежності для визначення цих обмежень, а також кордонів сусідніх алгоритмів всередині цієї області виведені в дисертації. В дисертації запропоновано метод ідентифікації параметрів позиційного приводу, заснований на рекурентної нейронної мережі Елмана. Математичний зв'язок між ваговими коефіцієнтами рекурентного і зовнішнього шарів мережі з параметрами двигуна дозволяє застосувати здатність мережі до навчання як спосіб ідентифікації. В роботі запропонована функціональна схема дворівневої системи оптимального керування. На верхньому рівні здійснюється вибір алгоритму оптимального керування і розрахунок тривалості його інтервалів. Контролер нижнього рівня здійснює вироблення керуючих впливів на об'єкт, форма і тривалість яких визначена ЕОМ верхнього рівня.
The thesis for scientific degree of candidate of technical sciences in the specialty 05.13.03 – control systems and processes. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2016. The thesis is devoted to solving scientific and practical problems of improvement of cost effective energy control system. In the thesis has given the method of optimal control in a linear open-loop system with quadratic criteria of quality. It is shown that there are six variants of the algorithms of optimal control, depending on the combination of constraints on the controlled axes. Depending on the duration, optimal control algorithms are arranged in a specific order, relative to each other, thereby forming a region of the problem solution by the time of maximum speed with one hand and minimal time costs with other. Mathematical dependences for definition of these limits and the borders of neighbour algorithms within this field are derived in the thesis. In the thesis is proposed a method for the identification of the drive parameters. This method based on recurrent neural network Elman. The mathematical relationship between the weight coefficients of the network layers and parameters of the engine allows using the network learning as a way of identification. The paper presents a functional diagram of a two-tier system of optimal control. On the upper level, there is a choice of algorithm of optimal control and calculation of intervals durations. The lower level controller performs the generation of control actions on the object, the shape and duration of which is determined the upper-level computer.

Любченко, А. Ю., Точона, О. В. Комплексна інформаційна система кінотеатру. Система бухгалтерського обліку та кадрового обліку. Система керування та відображення об'єктів інформаційної системи : випускна кваліфікаційна робота : 123 "Комп’ютерна інженерія" / А. Ю. Любченко, О. В. Точона ; керівник роботи Є. В. Нікітенко ; НУ "Чернігівська політехніка", кафедра інформаційних і комп’ютерних систем. – Чернігів, 2020. – 79 с.
Кінець XX та початок ХХІ століття ознаменувався інтенсивним розвитком і впровадженням у всі сфери життя суспільства інформатики. Це проявилося в інтенсивному вдосконаленні засобів обчислювальної техніки і техніки зв'язку, у появі нових і в подальшому розвитку існуючих інформаційних технологій, а також в реалізації прикладних інформаційних систем. Досягнення інформатики зайняли гідне місце в організаційному управлінні, в промисловості, в проведенні наукових досліджень і в автоматизованому проектуванні. Інформатизація охопила і соціальну сферу: освіту, науку, культуру, охорону здоров'я [1]. Автоматизація затронула і сферу розваг. Для підприємств, які активно впроваджують та постійно підтримують інформаційні системи, кількість нових та постійних клієнтів зростає приблизно на 35-40%. Переваги, що надають інформаційні системи для клієнтів: − отримувати актуальну інформацію про спектр надаваємих послуг; − віддалено отримувати або(та) оплачувати послуги; − отримувати онлайн консультації; − слідкувати за новинами та акціями підприємства. Для підприємства, перевагами інформації являються: − аналітичні дані; − автоматизація деяких процесів підприємства; − часткова діджетелізація документообігу; − інтерактивна взаємодія з клієнтами. Для якісного написання програмного забезпечення необхідно правильно та змістовно дослідити призначення даної програми. Існують різні методи аналізу: − аналіз існуючих систем; − аналіз окремих компонентів систем; − збір теоретичних даних в напрямку написання пз; 5 − метод наукового експерименту.[16] Для аналізу технічного завдання необхідно провести аналіз існуючих систем. Через те, що велика частина інформаційної системи скрита від користувачів (адміністративна панель, тощо), не можливо використовувати провести повноцінний аналіз, тому необхідно використати метод збору теоретичних відомостей (для бухгалтерського модуля інформаційної системи) та метод дослідження окремих компонентів системи. Метод наукового експерименту не підходить для аналізу даного проекту. Під час аналізу існуючих систем, необхідно звертати увагу на дизайн, інформаційне наповнення та структуру інформаційних систем. Для дослідження бухгалтерського модуля, необхідно дослідити методи фінансового обліку, основну термінологією, методи ведення особових справ, правила складання фінансових звітів. Інформаційна система включає в себе механізми передачі даних між модулями проєкту. Основним зв’язком в проекті являється касовий модуль інформаційної системи та бухгалтерський модуль інформаційної системи. Ця інформація необхідна для підрахування активів компанії та формування фінансових та податкових звітів про прибуток. Зазначений вище механізм передачі інформації значно спрощує роботу та шанс фінансової помилки працівників.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.07 – автоматизація процесів керування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016 р. Дисертація присвячена обґрунтуванню та розробці концепції та методів синтезу автоматизованих систем робастного керування запасами в мережах поставок на основі розвитку методу інваріантних еліпсоїдів з використанням дескрипторного підходу і параметризованої функції Ляпунова. Розроблено дискретну математичну модель керованої мережі поставок у просторі станів з використанням матриці динаміки, яка має параметричну невизначеність афінного типу. Закон керування побудовано на основі періодичної перевірки рівнів запасів ресурсів у вигляді лінійного динамічного зворотного зв'язку за сигналом нев'язки між готівковими і страховими рівнями запасів. Для подавлення впливу зовнішнього попиту на рівні запасу ресурсів та забезпечення робастної стійкості замкнутої системи застосовано метод інваріантних еліпсоїдів, який зводить синтез оптимального регулятора до пошуку найменшого інваріантного еліпсоїда замкнутої системи. За допомогою лінійних матричних нерівностей задачу синтезу регулятора зведено до послідовності задач напіввизначеного програмування, які розв'язуються чисельно в реальному часі. Для зменшення ступеня консерватизму результатів керування застосовано дескрипторний підхід з використанням параметризованої функції Ляпунова. Сформульовано необхідні та достатні умови існування допустимого керування для розглянутої задачі. Задача оцінювання допустимої області в просторі керуючих впливів представлена у вигляді системи білінійних матричних нерівностей, для вирішення якої запропоновано ітераційний алгоритм. Побудовано математичну модель системи подачі та розподілу води як об'єкта автоматичного керування, яка відрізняється врахуванням нелінійних взаємозв'язків за умови існування квадратичних обмежень на їх значення. Розв'язано задачу автоматизації керування режимами роботи насосних станцій в системі централізованого водопостачання.
The dissertation for the degree of doctor of technical sciences, specialty 05.13.07 – automation of control processes. – The National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. The dissertation is devoted to the development of a concept and synthesis methods of automated systems of robust inventory control in supply networks with uncertainty of demand and time-delays on the basis of extension of the invariant ellipsoids method using the descriptor system approach and parameter-dependent Lyapunov function. A discrete mathematical model in state space of supply network is developed, which has parametric uncertainty of affine type. The control law is based on the periodic inspection of resources stock levels and constructed in the form of a linear dynamic feedback with respect to deviation between cash and safety stock levels of resources. In order to suppress the influence of the changes in external demand while ensuring robust stability of a closed system the invariant ellipsoids method is used, which reduces the synthesis of optimal controller to a problem of the search for the smallest invariant ellipsoid of the closed system. Using linear matrix inequalities the controller synthesis problem is reduced to a sequence of semidefinite programming problems, that are solved numerically in real time. A descriptor system approach with parameter-dependent Lyapunov function is used to reduce the degree of conservatism of control results. A necessary and sufficient conditions of the control existence for a constrained robust guaranteeing inventory control synthesis problem in supply networks are formulated. A problem of estimating the allowable region in the space of control actions is formulated in terms of solvability of bilinear matrix inequalities system, for solution of which an iterative algorithm is proposed. A mathematical model of the water distribution system as an automatic control object in the form of a set of linear subsystems with nonlinear relationships under condition of the existence of a quadratic constraints on their values is developed. A problem of pumping stations modes control automation in the centralized water supply system is solved.