Оптимізація управління виробничими системами на регіональному рівні

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК 517.977; 519.6

ОПТИМІЗАЦІЯ УПРАВЛІННЯ ВИРОБНИЧИМИ СИСТЕМАМИ НА РЕГІОНАЛЬНОМУ РІВНІ

05.13.06 - Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Підмогильний Микола Васильович

ХЕРСОН 2000

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: Бідюк Петро Іванович, доктор технічних наук, професор Інституту прикладного системного аналізу НАН та Міносвіти України.

Офіційні опоненти: Михайленко Віктор Мефодійович доктор технічних наук, професор, зав. кафедрою прикладної математики Європейського інституту бізнесу та технології,

Соколова Надія Андріївна кандидат технічних наук, декан факультету кібернетики, доцент кафедри програмного забезпечення ЄОМ Херсонського державного технічного університету.

Провідна установа: Харківський державний технічний університет радіоелектроніки, кафедра інформаційно - управляючих систем, Міністерство освіти і науки України.

Захист дисертації відбудеться “19” січня 2001р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої ради К.67.052.01 у Херсонському державному технічному університеті за адресою: 73068 м. Херсон, Бериславське шосе, 24.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського державного технічного університету.

Автореферат розіслано “19” грудня 2000р.

Вчений секретар

Спеціалізованої Ради Костін В.О.

Загальна характеристика роботи

автоматизований система прогнозування моделювання

Актуальність досліджень. Процеси, що відбуваються в промисловості на сучасному етапі, характеризуються структурно - параметричною невизначеністю, нестаціонарністю, впливом на них різноманітних збурень, таких як нестабільність та недосконалість існуючого законодавства, інвестиційний “голод”, відсталість технологій та методів керування, порушення раніше встановлених економічних зв`язків, втрата ринкового простору внаслідок відсталості. Розвиток та автоматизація виробництва на сучасному етапі - одна із найбільш масштабних задач, що потребують негайного розв'язку. Збільшення випуску валового продукту неможливе без зміни форми власності на засоби виробництва та впровадження нових систем підтримки прийняття рішень та автоматизованого керування. Однією із термінових проблем є налагодження виробництва міндобрив, що є актуальною задачею. На багатьох хімічних комбінатах України та зарубіжжя, в промислових апаратах відбувається процес обезвожування та гранулювання в псевдоскрапленому шарі. Такі апарати мають високий ККД, але якість гранул суттєво залежить від параметрів технологічного процесу. Автоматизовані системи дозволяють стабілізувати ці параметри в деяких межах за умов стаціонарності процесу. Але нестаціонарність, в якій протікає процес, а головне, велике запізнення в визначенні якості продукту, не дозволяє вийти на достатньо високий рівень якості продукту. Тому актуально розробити метод поточного контролю якості. Якість визначається середнім (еквівалентним) діаметром De гранул та їх дисперсією sІD. Задача оптимального керування якістю полягає в забезпеченні заданих De та sІD і якомога більшому ККД. ККД може бути значно підвищений, якщо De та sІD вимірювати поточно, без запізнення (розділ 3).

Великі втрати на виробництві пов`язані з необхідністю налагодження та переналагодження параметрів системи керування. Тому актуальною є задача побудови автоматичної системи керування, яка була б адаптована до зміни внутрішніх та зовнішніх параметрів середовища. Досягається це ідентифікацією параметрів агрегата (розділ 4) та використанням адаптивного регулятора (розділ 5).

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота містить в собі результати отримані автором під час виконання Державних науково - технічних програм за напрямками 6.4.1. та 6.4.2. ДКНТ України:

6.4.1. “Розробка методів та алгоритмів системного аналізу складних динамічних процесів”, тема: “Розробка теоретичних основ аналізу прогнозування та оптимального прийняття рішень в умовах значної інформаційної невизначеності”, № Гос. рег. 0198U000819.

6.4.2. “Інтелектуальні системи автоматизації управління виробничими комплексами і технологіями”, тема: “Розробка математичних методів моделювання, ідентифікації та оптимального управління процесами перехідного періоду”, № Гос. рег. 0100U004788.

Метою роботи є оптимізація управління окремими підсистемами, що входять на різних рівнях ієрархії до регіональної виробничої системи.

Для досягнення вказаної мети шляхом підвищення ефективності сучасного промислового потенціалу необхідно вирішити на різних рівнях ієрархії управління ряд складних задач: аналіз та математичне моделювання динаміки процесів; формулювання та чисельний розв'язок задач прогнозування та оптимізаційних задач автоматизованого керування; розробка та впровадження нових технологій з використанням автоматизованих систем експериментальних досліджень.

В дисертації вирішені конкретно такі питання: аналіз поточної ситуації у промисловому виробництві на регіональному рівні; моделювання інвестиційних функцій за допомогою коінтеграційного підходу на прикладі України; аналіз, моделювання та визначення оптимальних керуючих впливів при реалізації процесу приватизації; аналіз сучасних технологій гранулювання, їх фізико-математичних моделей; побудова дослідної установки та автоматизованої системи експериментальних досліджень, оптимізація на ній конструктивних та технологічних параметрів; розробка методу прямого вимірювання якості вихідного продукту та системи адаптивного прямого управління якістю.

Автор захищає наступні основні положення:

математичні моделі та методику побудови коінтеграційної моделі інвестиційного процесу;

модель процесу приватизації та алгоритм визначення оптимальних керуючих впливів при реалізації цього процесу;

метод поточного контролю якості продукту грануляції;

математичні моделі процесу грануляції, як об`єкту керування, алгоритми їх ідентифікації;

математичне проблемне забезпечення системи адаптивного керування процесом грануляції.

Методи досліджень. Використано економетричний аналіз та моделювання часових рядів, коінтеграційний аналіз та моделювання динамічних процесів, методи прийняття рішень та методи оптимального керування неперервними процесами, чисельні методи розв'язку систем диференціальних рівнянь.

Для визначення математичних моделей апарата побудована дослідна установка, на якій проведено дослідження по визначенню регресійного зв`язку між вихідними змінними De та sІD, які вимірюються з запізненням, та їх оцінками та , отриманими без запізнення. Якість і межі ефективної роботи адаптивної системи керування досліджено методами чисельного моделювання та перевірено на дослідній установці.

Наукова новизна отриманих результатів:

1. Узагальнено методику розробки математичних моделей на основі коінтеграційного підходу, що полягає у застосуванні розширеного тесту Дікі-Фуллера, рекурсивних методів оцінювання параметрів моделей та наступній корекції похибок моделі. Це дозволяє значно покращити адекватність моделі.

2. Розроблено модель процесу приватизації у стандартній формі простору станів та алгоритм розв'язку задачі оптимального керування цим процесом на основі запропонованої моделі з метою визначення оптимальних строків реалізації цього процесу. На відміну від відомого підходу в даному випадку задача має оптимальний розв'язок.

3. Запропоновано нову інформаційну технологію поточного контролю якості гранул для апаратів з псевдоскрапленим шаром.

4. Побудовано математичну модель процесу гранулювання для апаратів з псевдоскрапленим шаром.

5. Співставлено оптимальний і адаптивний алгоритми керування при неповній інформації про об`єкт, доведено переваги адаптивного алгоритму.

6. Побудовано дворівневу систему автоматизованого керування процесом гранулювання.

Достовірність та ефективність наукових положень і теоретичних результатів підтверджено дослідженнями на експериментальній установці, близькою збіжністю їх результатів, обчислювальними експериментами на ПЕОМ та результатами впровадження в промисловість.

Практична цінність отриманих результатів: створена математична модель інвестиційної функції для державного сектора економіки України на основі експериментальних даних, яка дозволяє визначити базові напрямки інвестування; стохастична математична модель процесу приватизації та алгоритм визначення його оптимальної траєкторії застосовано при реалізації цього процесу на рівні району; новий метод поточного контролю якості гранул не потребує конструктивних доробок існуючих апаратів, що дозволяє забезпечити широке його впровадження в промисловість; дворівнева система прямого цифрового адаптивного керування процесом гранулювання реалізована на дослідній установці; розроблені алгоритми ідентифікації і прямого адаптивного цифрового керування досить прості, надійні і універсальні, що дає можливість їх тиражування та широкого впровадження; система впроваджена в учбовий процес в НТУУ "КПІ", можливе впровадження на підприємствах України та зарубіжжя.

Особистий внесок здобувача. В роботі [1] запропоновано та виконано експеримент по оптимізації конструкції дослідної установки; системотехнічний підхід до аналізу та проектування АСУТП; [2] - модель інвестування в державний сектор економіки та синтезована система автоматизованого керування процесом приватизації; [3] - методику розвитку малого підприємництва на існуючій технологічній базі; [4] - метод аналізу гранулометричного складу сумішей; [5] - алгоритм синтезу оптимальних керуючих впливів при реалізації процесу приватизації та його впровадження в практику; [6] - алгоритм спрощення математичної моделі та адаптивний підхід до керування процесом гранулювання; [7] - використання декомпозиції та композиції при побудові складних моделей; [8] - алгоритм адаптивного двотемпового керування; [9] - розробка методики моделювання на основі коінтеграційного підходу.

Апробація результатів роботи. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на Другій Українській конференцій по автоматичному управлінню “Автоматика-95” (м. Львів); Третій міжнародній НТК “Контроль и управление в технических системах”, 1995 рік (м. Вінниця); міжнародній НТК “Техника и физика электронных систем и устройств”, 1995 рік (м. Суми); міжнародній НТК “Автоматика-2000” (м. Львів); наукових семінарах в НТУУ “КПІ” та Херсонському Державному технічному університеті.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 9 друкованих робіт. З них: три монографії, три у статтях видавництв, які рекомендовано ВАК, три - у матеріалах конференції.

Обсяг і структура роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, 5 розділів, висновків, списку літератури та додатків. Основний зміст роботи викладено на 193 сторінках, враховуючі 70 малюнків та 10 таблиць.

Зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульована мета і основні задачі дослідження, приведена загальна характеристика роботи.

В першому розділі зроблено аналіз поточних проблем, зв'язаних з розвитком промислового потенціалу регіону, визначено стратегії керування, які необхідно застосувати для підвищення соціально-економічних показників. Показано, що стратегічне та тактичне керування в умовах підвищеної нестабільності та невизначеності факторів зовнішнього середовища є особливо актуальною задачею для підприємств та організацій, які виробляють товари та послуги різного функціонального призначення. Сформульовано основні етапи циклу стратегічного керування, такі як: визначення глобальних цілей розвитку регіону, виділення короткострокових цілей розвитку, розробка та реалізація стратегій розвитку і корекція майбутньої стратегії. На основі розглянутих ідей визначено такі першочергові задачі розвитку регіону: (1) аналіз виробничо-економічного потенціалу регіону та визначення перспектив його розвитку на основі інвестицій; (2) створення сприятливого інвестиційного клімату шляхом перетворення форми власності; (3) розробка та впровадження ефективних систем керування для існуючих виробництв з метою підвищення якості та конкурентоспроможності їх продукції.

Зроблено коінтеграційний аналіз для державного інвестиційного сектора в Україні, встановлено присутність циклів в розвитку виробництва та недостатність структурних змін в державному секторі економіки на сучасному етапі розвитку. Показано, що існуюча структурна жорсткість економіки зумовлена тим, що державні інвестиції поки що не базуються на ринкових критеріях, а існуюча система держінвестування не відповідає змінам в економіці, яка трансформується. Цей процес потребує досить точного економетричного моделювання за допомогою коінтеграційного підходу, що має переваги у порівнянні із традиційними при моделюванні нестаціонарних процесів.

Запропоновано структурно чітку методику побудови коінтеграційної моделі і на основі статистичних даних розроблено функцію довгострокового інвестування виду:

, (1)

де функція довгострокового інвестування в державний сектор; дефлятор, споживання енергії на одиницю капіталовкладень, ковзне середнє виробництва зерна на одиницю капіталовкладень. Знайдене рівняння є еквівалентом рівновагового співвідношення між рівнем реальних інвестицій, енергетичними витратами та виробництвом зерна. Коефіцієнт 1,89 при свідчить про суттєве значення цієї змінної та про існування розподільчого бар'єру між розвитком промисловості та сільськогосподарським виробництвом. Іншими словами, обмеження на довгостроковий рівень інвестицій в конкретну галузь є різницею між необхідною пропозицією та розподілом ресурсів. Індикатором порушення рівноваги на попередньому кроку між рівнем інвестицій та змінними у правій частині є похибка

, (2)

за допомогою якої можна вибрати напрям руху на наступному кроці, тобто від до . Якщо похибка велика та позитивна, то для досягнення рівновагового стану необхідно зменшувати і навпаки.

Другий розділ присвячено побудові та використанню моделі процесу приватизації для визначення оптимальних строків його реалізації. Модель представлена у стандартній формі простору станів у вигляді:

, , (3) (4)

де тривимірний вектор станів; загальний об'єм виробництва в районі, що розглядається; загальна поточна зайнятість на підприємствах, що плануються до приватизації; прибуток від продажу підприємств.

Вимірність моделі може змінюватись в залежності від конкретної постановки задачі. Збурення представляє сумарний вплив негативних факторів на вектор станів і визначається загальною економічною нестабільністю, порушенням торговельно-економічних зв'язків, бартеризацією торгівлі, зростанням тіньового сектора, коливаннями курсу національної валюти та іншими факторами. Оскільки значення визначається багатьма випадковими факторами, то його можна розглядати як випадкову змінну типу білого шуму. Поява шуму вимірів зумовлена похибками у статистичних даних, їх відсутністю в деякі моменти часу та навмисною некоректністю. Наведена модель використана для постановки та розв'язку задачі оптимального керування з метою визначення оптимальної траєкторії протікання процесу в часі, тобто для встановлення оптимальних строків реалізації процесу. Керуючим впливом є при цьому кількість підприємств, що приватизуються за одиницю часу. Шляхом імітаційного моделювання встановлено, що при коректному виборі початкових умов та обмежень можна знайти оптимальну траєкторію реалізації процесу і, таким чином, мінімізувати втрати, яких неможливо уникнути повністю в перехідний період. На рис.1 показано результати моделювання алгоритму пошуку оптимальної траєкторії реалізації процесу для одного з варіантів початкових умов.

Третій розділ. З метою ефективної реалізації процесу керування якістю гранул, запропоновано метод безінерційного контролю еквівалентного діаметру De гранул у шарі та їх дисперсії діаметрів. Висунута гіпотеза про статистично значимий взаємозв'язок характеристик акустичних шумів установки та параметрів De та sІD. Для її перевірки виконано серію активних експериментів на дослідній установці. В установку завантажувалась суміш з відомим De та sІD, які змінювались згідно з ортогональним планом на трьох рівнях.

На рис. 2, як приклад, показано спектр шумів установки, завантаженої гранулами великого діаметру De з малою дисперсією sІD.

В діапазоні 1-9 кГц, суттєво визначається пік на частоті 2.5 кГц, що відповідає De = 2.8 мм. Аналогічний спектр маємо на частоті 5 кГц, що відповідає De = 1.5 мм. Гострота піка визначається як відношення

, (5)

що залежить від уD, де Am(f*) - найбільша амплітуда на частоті f*, Am(fk) - амплітуда шумів в діапазоні (1±1/3)f*.

За результатами обробки даних отримано гіперболічна залежність f*(Am) від De, та о1(sD). Тоді замість f* і о1, як відгук, були взяті зворотні величини Т*= f*?№, о = о1?№. Для них отримана статично достовірна лінійна регресійна залежність Т*(De) та о(sD).

Подальший аналіз “фізики” двопараметричної моделі підказав додаткову точку (Т*=0, De=0), що регулязовало залежність Т*(De) й підвищило достовірність визначення коефіцієнту в1 вже однопараметричної моделі.

У зв'язку з тим, що як Т*, так і De вимірюються з похибкою, МНК-оцінка коефіцієнту буде зміщеною. Обчислюється модель оцінка дисперсії уDІ

(7)

де о1 - виміряна характеристика гостроти піку спектру шуму,

в02 та в2 - коефіцієнти, розраховані за даними активного експерименту.

Отримане значення у€ІD використовується для компенсації зміщення МНК-оцінки

(8)

Враховуючи неоднакову дисперсію вимірювань, у роботі наведено алгоритми зваженого МНК з оптимізацією коефіцієнтів ваги вимірювань, отримано математичну модель оцінки дисперсії скоригованої оцінки в1 у вигляді променя з 95%-м довірчим інтервалом, який значно вужчий 95%-го довірчого інтервалу для двопараметричної моделі. Розраховано зворотню регресію De(T*), та, на основі нерівності Коші, показано, що точне значення в1 лежить в межах між його значенням для прямої та зворотної регресії.

Четвертий розділ присвячено розробці алгоритмів поточної ідентифікації динаміки процесу грануляції. Для регуляризації задачі використано:

1. Принцип частотної декомпозиції змінних на низькочастотні (хімічний склад та концентрація розчину, коефіцієнт вигрузки, та інше); середньочастотні (температура, висота шару, перепад тиску та інше); високочастотні (період гармоніки максимальної амплітуди шумів та інше).

2. Принцип амплітудної декомпозиції: побудова локально-лінійних моделей та їх коректне об'єднання в глобально-нелінійну.

3. Принцип наближеності та багатоваріантності моделей дозволив, для аперіодичних реакцій температури на струм нагрівача, перейти від оператора моделі з n+1 невідомими параметрами K, ф1, фn до еквівалентної з двома невідомими K і ф:

(9)

де n вибрано за принципом раціонального ускладнення.

4. Поточний експеримент та метод ідентифікації конструювалися виходячи з принципу цілеорієнтації, коли вхідні впливи та методи обробки такі, що керування об'єктом за моделлю має найменші втрати. Так, при ідентифікації параметрів K і ф моделі (9) при n=2

, (10)

де виміри x і u зашумлені, враховуючи, що u(t) - “сходинка”, для інтервалу незмінності u(t), шляхом переходу до центрованих змінних замість рівняння (10) отримаємо (11)

(11)

де ф оцінюється незалежно від K.

Для режимів одночасної зміни двох вхідних впливів побудовано модель

(12)

де X - тривимірний вектор змінних стану, U - двовимірний вектор вхідних впливів. Виміри X і U зашумлені, ідентифікація коефіцієнтів матриць А і В виконується для окремих рядків, максимальна точність досягається послідовним підбором моментів Q1 і Q2 подачі додаткових пробних імпульсів до впливів U (рис.5). Чисельним моделюванням підтверджена збіжність та ефективність такої процедури вже на другій ітерації.

Розглянуто алгоритм коректної побудови по частковим лінійним моделям повної нелінійної моделі динаміки:

(13)

де дP, дQ і дTсл - відхилення від базового режиму тиску, темпу подачі розчину та температури шару І(t) - струм нагрівача повітря. Модель використовувалась для розрахунку режиму запуску установки.

В п'ятому розділі розроблено проблемне математичне забезпечення задачі автоматизованого керування установкою шляхом побудови дворівневої системи: адаптивної системи безпосереднього цифрового керування станом системи (I рівень) та системи оптимізації якості продукту (II рівень). В першій, з метою спрощення алгоритму адаптивного керування нелінійним динамічним об'єктом (13) з метою лінеаризації, на його вхід I підключено зворотній нелінійний оператор, а на вихід Тсл - пропорційно-диференційний оператор ф(x)p+1, що компенсує один порядок інерційності об'єкту. Такій узагальнений об'єкт матиме функцію передачі у вигляді інерційної ланки першого порядку. Параметри K і ф об'єкту поточно ідентифікуються. Для реалізації операції захищеного від збурень диференціювання розглянуто два квазіоптимальних цифрових фільтри. Порівнюються оптимальне на інтервалі [0, NT] і адаптивне кусочно-стале оптимальне на кожному k-му підінтервалі Т керування об'єктом:

(14) (15)

Результат чисельного моделювання показав, що при ±50% відхиленню оцінок параметрів К і ф від точних значень, адаптивний алгоритм дає в півтора-два рази кращий результат, ніж оптимальний неадаптивний. Прийнято і реалізовано на дослідній установці адаптивний алгоритм. Проведено дослідження довжини підінтервалу Т в залежності від співвідношення “шум-сигнал”. Запропонована технічна реалізація системи керування. Система надійно функціонує у широкому діапазоні зміни параметрів та зовнішніх збурень.

В першому додатку розглянуто математичні моделі процесів, які відбуваються у псевдорозчиненому шарі апарату. Другий додаток присвячено розробці та уточненню моделі експериментальної установки гранулювання.

Висновки

1. На основі системного підходу зроблено аналіз поточних проблем розвитку економіко-промислового комплексу регіону в умовах перехідної економіки. Показано, що основними задачами управління промисловим комплексом регіону є визначення глобальних напрямів інвестування, створення для цього сприятливого інвестиційного клімату, розробка та впровадження сучасних систем автоматизованого керування технологічними процесами.

2. Узагальнено методику розробки математичних моделей на основі коінтеграційного підходу, що полягає у застосуванні розширеного тесту Дікі-Фуллера, рекурсивних методів оцінювання параметрів моделей та наступній корекції похибок моделі. Це значно покращує адекватність моделі. Модель дозволяє визначити глобальні напрямки інвестування в умовах нестабільного розвитку економіки.

3. Розроблено модель процесу приватизації у стандартній формі простору станів та алгоритм розв'язку задачі оптимального керування цим процесом з метою визначення оптимальних строків реалізації цього процесу. На відміну від відомого підходу запропоновано оптимальний розв'язок задачі.

4. Застосовано системотехнічний підхід при інноваційному аналізі існуючих та розробці нових більш ефективних технологій грануляції.

5. Досліджено та оптимізовано конструктивні параметри дослідного апарата.

6. Запропоновано, перевірено і підтверджено гіпотезу стійкого регресійного зв'язку прямих показників якості, які вимірюються із значним запізненням, та безінерційних вимірювань непрямих показників, що зробило можливим реалізувати автоматизовану систему прямого безінерційного керування якістю гранул.

7. Запропоновано основні принципи побудови системи ідентифікації параметрів динаміки апарату: амплітудна та частотна декомпозиція моделі; мінімізація мірності вектора невідомих параметрів; цілеорієнтація моделі на задачу керування об'єктом; незалежного оцінювання параметрів лінійної та коректної побудови повної нелінійної моделі.

8. Порівняно оптимальний та адаптивний алгоритми керування. Доведено перевагу останнього, оптимізовано його параметри, досліджено працездатність в усіх режимах, отримано технічну реалізацію.

Перелік опублікованих праць за темою дисертації

1. Подмогильный Н.В., Корниенко Я.Н., Сильвестров А.Н. Управление качестовом гранулирования минеральных удобрений. Киев: "Такі справи", 1998. 200 с.

2. Подмогильный Н.В., Бидюк П.И., Коваленко И.И., Слободенюк А.В. Информационные системы в моделировании экономических процессов переходного периода. Київ: "Такі справи", 2000. 230 с.

3. Біленчук П.Д., Кравченко В.В., Підмогильний М.В. Місцеве самоврядування в Україні. Київ: Атіка, 2000. 304 с.

4. Подмогильный Н.В., Корниенко Я.Н., Сильвестров А.Н., Хотячук Р.Ф. Метод текущего контроля гранулометрического состава продукта аппаратов с псевдоожиженным слоем // Проблемы управления и информатки, №6, 1999, с. 123-135.

5. Підмогильний М.В., Бідюк П.І., Бойкова В.О. Моделювання і керування процесом трансформації власності // Наукові вісті НТУУ “КПІ”, №3, 1999, с. 34-42.

6. Подмогильный Н.В., Спинул Л.Ю. Методика построения многомерных нелинейных зависимостей // 3-я МНТК “Контроль и управление в технических системах”. Тез. докл., Вінниця, 1995, ч.1, с. 122-123.

7. Подмогильный Н.В., Спинул Л.Ю. Адаптивное управление процессом гранулирования минудобрений // 2-я Укр. конф. по автомат. управлению “Автоматика - 95”, Тез. докл., Львов, 1995.

8. Подмогильный Н.В., Сильвестров А.Н., Спинул Л.Ю. Современные методы обработки данных эксперимента // В тр. НТК “Техника и физика электронных систем и устройств”, Сумы, 1995.

9. Подмогильный Н.В., Бидюк П.И. Моделирование инвестиционной функции с помощью коинтеграционного подхода // В сб. “Адаптивні системи автоматичного управління”, Дніпропетровськ, “Системні технології”, №2, 1999, с. 96-102.

Анотація

Підмогильний М.В. Оптимізація управління виробничими системами на регіональному рівні. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - Автоматизовані системи керування та прогресивні інформаційні технології. - Херсонський державний технічний університет, Херсон, 2000.

Дисертація присвячена розробці математичних моделей та алгоритмів автоматизованого керування економіко-виробничими процесами на регіональному та місцевому рівні.

Запропоновано модель глобальних інвестиційних процесів в державний сектор економіки, яка дозволяє визначитись із основними напрямками інвестування в перехідний період. Узагальнено методику побудови таких моделей на основі коінтеграційного підходу.

Розроблено стохастичну модель процесу приватизації в стандартній формі простору станів, яка використана для синтезу системи оптимального керування цим процесом. Показано яким чином можна досягти оптимальної траєкторії реалізації процесу.

Розглянуто проблеми побудови високоефективних алгоритмів керування процесом грануляції мінеральних добрив. Запропоновано метод поточного контролю якості продукту, що дозволило здійснити практично безінерційне керування якістю. На основі системного підходу спроектовано, досліджено та оптимізовано прості, функціонально надійні підсистеми ідентифікації та керування процесом гранулювання.

Ключові слова: математичне моделювання, автоматизація, оптимальне керування, інвестиції, технологічні процеси, гранулювання міндобрив, цифрові системи керування.

Аннотация

Подмогильный Н.В. Оптимизация управления производственными системами на региональном уровне. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 - Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии. - Херсонский государственный технический университет, Херсон, 2000.

Диссертация посвящена разработке математических моделей и алгоритмов автоматизированного управления экономико-производственными процессами на различных уровнях иерархии: от конкретного процесса в конкретном аппарате на нижнем уровне до инвестиционных и приватизационных процессов на верхнем региональном уровне. Для верхнего уровня иерархии управления.

Математическая модель глобальных инвестиционных процессов в государственный сектор экономики, которая позволяет определить основные направления инвестирования в характеризующийся существенной нестационарностью и неопределенностью переходный период. Обобщена методика построения достаточно адекватных моделей на основе коинтеграционного подхода.

В стандартной форме пространства состояний разработана стохастическая модель процесса приватизации, которая была успешно использована для синтеза алгоритма оптимального управления этим процессом. Показана возможность достижения оптимальной траектории реализации процесса приватизации.

Для нижнего уровня иерархии управления рассмотрены проблемы создания высокоэффективных алгоритмов управления процессом грануляции минеральных удобрений. Предложен новый способ косвенного текущего контроля качества продукта - распределение по диаметрам. Это позволило осуществить практически безынерционное управление качеством выходного продукта. На основе системного подхода исследованы, оптимизированы и спроектированы простые, функционально надежные подсистемы идентификации объекта управления и адаптивного управления процессом гранулирования минеральных удобрений в аппарате с псевдоожиженным слоем.

Для исследования оптимизации конструктивных и технологических параметров аппарата гранулирования минеральных удобрений в псевдоожиженном слое разработана и построена экспериментальная установка, включающая аппарат и автоматизированную систему экспериментальных исследований.

Диссертация иллюстрирует инвариантность методов системного анализа относительно применения их на разных уровнях иерархической системы.

Ключевые слова: математическое моделирование, автоматизация, оптимальное управление, инвестиции, технологические процессы, гранулирование минеральных удобрений, цифровые системы управления.

Abstract

Pidmogylniy M.V. Optimization of the Production Systems Control on the Regional Level. - Manuscript.

The thesis for a scientific degree of Candidate of Engineering Sciences by the specialty of 05.13.06 - Automation of Technology Processes and Progressive Information Technologies. - Kherson State Engineering University, Kherson, 2000.

The dissertation covers development of mathematical models and algorithms for automated control of economic and production systems on regional level.

A model for the global investment processes into the state sector of economy is proposed, that provides a possibility to determine basic directions of investment during transition. The methodology for construction of cointegration theory based models is structured and generalized.

The stochastic model for privatization process is developed in generalized state space representation that has been used for synthesis of automated control system to control the process implementation. The ways to reach the optimality are highlighted.

The problems of construction of highly effective algorithms to control the process of fertilizers granulation are considered. The method for control of the product quality is proposed that allows to implement practically inertia free quality control. On the base of the system approach were designed, studied and optimized structurally simple, and functionally reliable subsystems for identification and control for the granulation process.

Keywords: mathematical modeling, automation, optimal control, investments, technology process, fertilizers granulation, digital control systems.

Размещено на Allbest.ru

...