Оптимальное управление процессом лова рыбонасосными установками

• Автор: Сысоев, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 205 с. : ил.

* ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ АВТОМАТИЗАЦИИ И МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЛОВА РЫБОНАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ
1.1. Сущес гвующий уровень автоматизации рыбонасосных установок
1.2. Обзор работ по исследованию и ма I ема I ическому моделированию ПРОЦЕССА ЛОВА РЫБОНАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ
1.3. Пути совершенствования управления процессом лова
1.4. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.5. Выводы ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ЛОВА РЫБОНАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ
2.1. Особенности объекта моделирования
2.1.1. Описание процесса лова рыбонасосными установками
2.1.2. Особенности объекта лова
^ 2.1.3. Особенности орудия лова как элемента объекта моделирования
2.1.4. Физические средства интенсификации лова как средства повышения производительности лова
2.2. Совершенствование математической модели производительности лова рыбонасосными установками
2.3. Особенности сбора и обработки экспериментального и статистического материала для моделирования процесса лова
2.3.1. Сбор и обработка данных о параметрах, входящих в математическую модель производительности лова
2.4. Идентификация и проверка адекватности математической модели
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЛОВА
3.1. Анализ и исследование статических режимов процесса методом имитационного моделирования
3.1.1. Методика проведения имитационных исследований
3.1.2. Моделирование изменения концентрации рыбы в естественном скоплении как случайного процесса
^ 3.1.3. Моделирование изменения концентрации рыбы у залавливающего устройства как случайного процесса

3.2. Исследование алгоритмов оптимального управления процессом
ЛОВА РЫБОНАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ, ОСНОВАННОГО НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА
3.2.1. Анализ методов оптимизации алгоритмов управления
3.2.2. Алгоритм управления, основанный на методе простого градиента
3.2.3. Алгоритм управления, основанный на методе наискорейшего подъема (метод Коши)
3.2.4. Алгоритм управления, основанный на методе Марквардта
3.2.5. Алгоритм управления, основанный на методе сопряженных градиентов Полака-Рибьера
3.3. Исследование алгоритма экстремального управления
3.5. Сравнит ельный анализ эффективнос і и алгоритмов
3.6. Расчет управляющих воздействий для различных условий лова .... 140 3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЛОВА РЫБОНАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ
4.1. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СИС1 емы управления
4.2. Структура автоматизированной сисіемьі управления процессом лова рыбонасосными установками
4.3. Алгоритмы управления процессом лова рыбонасосными установками
4.3.1. Алгоритм оптимального управления процессом лова
4.3.2. Алгоритм логико-программного управления
4.4. Реализация структуры системы управления
4.5. Программное обеспечение АСУ ТП лова рыбонасосными установками
4.6. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Процесс лова рыбы рассматривается как технологический процесс, включающий совокупность приемов и способов добычи рыбы. Лов каспийской кильки рыбонасосными установками с применением света играет большую роль для Каспийского бассейна. В настоящее время, несмотря на сложную промысловую обстановку в регионе, запасы и уловы каспийской кильки постепенно увеличиваются. Лов рыбонасосными установками был и остается одним из наиболее прогрессивных способов лова, в котором высокая производительность и малая трудоемкость сочетаются с непрерывностью лова.
Несмотря на существенные успехи в разработке теории и проектировании рыбонасосных установок, механизацию и автоматизацию отдельных этапов лова рыбонасосными установками, создания эффективных конструкций залавливающих устройств, техника лова отстает от современных требований. Такое положение в значительной степени обусловлено наличием биологической составляющей объекта управления, невозможностью учета всех факторов, действующих на объект лова, недостаточной точностью математического описания процессов лова рыбонасосными установками и сложностью технического обеспечения.
В настоящее время автоматизированы только некоторые этапы лова: поиск скопления кильки промысловой концентрации, подготовка к лову на скоплении промысловой концентрации и частично сам процесс лова. Остается нерешенной проблема автоматизированного управления процессом непосредственно на этапе лова с целью ведения его с максимальной эффективностью на каждом горизонте лова.
Создание автоматизированной системы управления процессом лова рыбонасосными установками, разработка необходимых алгоритмов управления и систем является одной из наиболее важных современных задач совершенствования процесса лова рыбонасосными установками.

распределение рыбы в зоне орудия лова. При этом очень важным является скопление и распределение рыбы в нем.
Таким образом, при промысле каспийской кильки физические средства интенсификации лова (ФСИЛ) разделяют на: привлекающие - манилки, концентрирующие - источники света непосредственно у залавливающего устройства. Следует заметить, что источники света у залавливающего устройства выполняют и привлекающие и концентрирующие функции при опускании его ниже зоны действия манилок, поэтому к ним предъявляются особые требования:
^ обеспечение максимальной зоны действия при минимальной области слепящего действия;
^ небольшое число источников света;
К источникам света выполняющих привлекающие функции (манилки), предъявляется требование в обеспечении максимальной зоны действия. Как правило, манилки представляют собой 2-4 лампы накаливания большей мощности, чем источники света выполняющие концентрирующие функции.
Как видно к источникам света предъявляются противоречивые требования, поэтому их вбирают так, чтобы обеспечить наибольшую производительность. Противоречивость требований объясняется тем, что подводная освещенность зависит от многих трудно учитываемых факторов. Радиус привлечения рыбы является функцией нескольких аргументов [65]:
К = /{Р0,со,у,с1,Е) (2.2)
где q - коэффициент пропускания света; Е - минимальная освещенность, при которой рыба начинает привлекаться светом; со - телесный угол; у -коэффициент вертикального ослабления света; /7- световой поток.
Параметры ц, Е, со характеризуют источник света с количественной и качественной стороны, а также определяют пространственное распределение светового поля у источника света и режим его работы. Параметр у характеризует оптические свойства среды обитания рыб. Параметр Е