Розробка інформаційних технологій проектування структурно-функціональних моделей скінчених автоматів для синтезу алгоритмів автоматизованого управління технологічними процесами. Вивчення методу моделювання алгоритмів автоматизованого управління.
Аннотация к работе
При створенні нових інформаційних технологій (ІТ) сучасні компютери та різні спеціалізовані математичні моделі слугують фундаментом побудови нових методів перетворення інформації для складних систем управління (ССУ). Розвиток засобів обчислювальної техніки вимагає підвищення швидкості обробки і обміну інформацією, який повязаний із необхідністю зменшення часу, відведеного на виконання транзакцій з інформаційним ресурсом, і, як наслідок, підвищується інтенсивність виникнення збоїв та відмов, що викликає втрати інформації, спричинює перерви у роботі ССУ і призводить до технічних та економічних витрат. Основні дослідження представлені в дисертаційній роботі проводилися відповідно до державних планів науково-дослідних робіт, програм і договорів, що виконувалися в Черкаському державному технологічному університеті (ЧДТУ), в яких автор брав участь як співвиконавець, та які повязані з напрямком дисертаційного дослідження: “Методи, моделі при обробці інтелектуальних, інформаційних технологій для високоефективних обчислювальних та локальних підсистем управління в проблемно-орієнтованих системах”, номер державної реєстрації 0106U004501; Мета дисертаційної роботи полягає у створенні та розвитку ІТ синтезу моделей СУАП, спрямованої на підвищення ефективності процесу побудови моделей СУАП за рахунок удосконалення способів перетворення інформації про ССУ, й розробці методів підвищення надійності ССУ за рахунок адаптації ТО до відмов ВМ та проведення попереджуючого багатоверсійного діагностування модулів ОП ССУ. Методи дослідження - методи, засновані на використанні теорії графів, алгебри логіки, теорії ЦА та чисельні методи, які залучені при створенні ІТ проектування структурно-функціональних моделей скінчених автоматів й розробці структурно-функціональної моделі ЦА управління ВМ ФПМ; системний аналіз, технологія проектування програмних систем - для побудови інформаційної моделі СУАП ФПМ; мережі Петрі - при створенні функціональної моделі адаптації процесу управління до можливих відмов ВМ; теорія надійності, методи технічної діагностики - для розробки методів підвищення надійності ССУ.У першому розділі проведено системний аналіз методів проектування систем автоматизованого управління, визначено особливості складних систем автоматизованого управління, сформульовані вимоги до СУАП ФПМ, розглянуті існуючі методи синтезу моделей СУАП, що дозволило визначити напрямки досліджень, сформулювати загальну наукову задачу дослідження й визначити множину підцілей, досягнення яких сприятиме подальшому розвитку ІТ синтезу моделей СУАП, спрямованих на підвищення ефективності процесу побудови моделей СУАП за рахунок удосконалення способів перетворення інформації про ССУ, й розробці методів підвищення надійності ССУ. При проектуванні графів станів ЦА в синтезованих алгоритмах для строгого дотримання послідовності активізації ВМ, яка визначається технологом і задається у вигляді циклограми, була розроблена структурно-функціональна модель ЦА управління ВМ ФПМ карусельного типу: МФПМ = (Sw, Sc, U, Td, Tw, Tm, Ts, W ), де Sw - стани, в яких виконуються операції управління ТП; Sc - стани, в яких виконуються контролюючі операції; U - умови переходів; Td - моменти фіксації кінцевих станів ВМ; Tw - тривалості активних станів виконавчих механізмів; Tm - модельний час; Ts - сумарна тривалість операцій; W - операції управління ТП. 1 - Модель ЦА для ФПМ, що має 12 ВМ, який управляє відємним фронтом 9 циклу ТО Крім того, ця модель дозволяє наочно відобразити всі причинно-наслідкові звязки ТП, що скорочує імовірність виникнення помилок при подальшому синтезі проекту автомата за допомогою найбільш поширених інструментальних засобів. Розроблена ІТ проектування структурно-функціональних моделей скінчених автоматів для синтезу алгоритмів автоматизованого управління ТП представляє собою платформу проектування, що складається з наступних елементів: циклограми роботи ФПМ, побудовану інженером-технологом; ТП називається таким, що адаптується до відмов ВМ, якщо при виявленні відмови-го механізму, де - кількість ВМ, відбувається відключення тих механізмів, які належать до множини , а механізми, що залишилися, працюють відповідно до алгоритму адаптації по даному виду відмови.Запропонована структурно-функціональна модель ЦА управління ВМ ФПМ, яка дозволяє знизити трудомісткість розробки проектів засобів управління завдяки перетворенню інформації, що міститься на циклограмах, в проміжну форму, зручну для синтезу ЦА за допомогою сучасних інструментальних засобів. Розроблена функціональна модель адаптації процесу управління до можливих відмов ВМ ФПМ, що має 12 механізмів, яка дозволяє оцінити альтернативні алгоритми управління і вибрати найбільш ефективний на етапі проектування системи без реалізації всієї системи, що забезпечить зменшення технологічних втрат продукції на 31 % пакувальної тари і на 41,7 % фасованих продуктів. Розроблено метод та програмний засіб попереджуючого багатоверсійного діагностування ОП, який забезпечує досягнення заданого рівня ІБР ОП за рах