Разработка и исследование перестраиваемых вычислительных сред для систем автоматического управления

Разработка и исследование перестраиваемых вычислительных сред для систем автоматического управления

Автор: Шидловский, Станислав Викторович

Год защиты: 2007

Место защиты: Томск

Количество страниц: 398 с. ил.

Артикул: 4109005

Автор: Шидловский, Станислав Викторович

Шифр специальности: 05.13.15

Научная степень: Докторская

Стоимость: 250 руб.

Разработка и исследование перестраиваемых вычислительных сред для систем автоматического управления  Разработка и исследование перестраиваемых вычислительных сред для систем автоматического управления 

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ состояния перестраиваемых вычислительных сред для систем автоматического управления.
1.1. Вводные понятия
1.2. Перестраиваемые автоматы и вычислительные среды для построения управляющих устройств.
1.2.1. Способы задания функций алгебры логики.
1.2.2. Классификация автоматов
1.2.3. Перестраиваемые автоматы.
1.2.4. Перестраиваемые вычислительные среды.
1.2.4.1. Синхронные и асинхронные среды.
1.2.4.2. Среды с индивидуальным и коллективным выбором направления передачи сигналов.
1.2.4.3. Направленность передачи сигнала и связи ячейки.
1.2.4.4. Настройка среды
1.2.4.5. Функциональная способность ячейки
1.2.4.6. Степень универсальности сред.
1.2.5. Задание алгоритмов функционирования и переработки информации в автоматических системах управления.
1.2.6. Аппаратная и программная реализация алгоритмов функционирования управляющих устройств
1.3. Модель технологического процесса как объекта управления
1.4. Математическое описание систем с сосредоточенными
параметрами и понятие фазового пространства.
1.5. Системы управления с распределенными параметрами.
1.5.1. Математическое моделирование.
1.5.1.1. Общие замечания
1.5.1.2. Классификация математических моделей.
1.5.2. Математические модели объектов
с распределенными параметрами
1.5.2.1. Модели объектов управления, описываемых дифференциальными уравнениями
в частных производных второго порядка
1.5.2.2. Методы математического моделирования
сложных технологических процессов
1.5.2.3. Анализ аналитических и численных методов
1.5.3. Математические модели систем управления
распределенными процессами.
1.5.3.1. Особенности задач управления
1.5.3.2. Классификация методов синтеза.
1.6. Выводы
Глава 2. Логическая модель перестраиваемых автоматов
2.1. Вводные понятия
2.2. Классификация булевых формул
2.3. Логическая модель перестраиваемых автоматов
для определенных классов булевых формул
2.4. Многофункциональные логические модули. Основные понятия
и определения
2.5. Вычисление булевых формул.
2.5.1. Вычисление бссповторных ДНФ и КНФ булевых формул
2.5.1.1. Вычисление конъюнктивной нормальной формы
формул на среде для дизъюнктивной нормальной формы.
2.5.1.2. Анализ работы автомата
2.5.1.3. Нахождение настроечных кодов
по виду булевой формулы
2.5.2. Вычисление бссповторных булевых формул
с пропусками аргументов
2.5.2.1. Операция удаления аргументов из булевой формулы.
2.5.2.2. Реализация операции удаления аргумента из формулы
2.5.2.3. О неоднозначности записи настроечных кодов в 5среде
2.5.2.4. Распознавание формулы константа нуль
по виду настроечных кодов
2.5.2.5. Об избыточности в кодировании булевых формул
2.5.2.6. Нахождение булевой формулы по настроечному коду
2.5.3. Вычисление бесповторных упорядоченных булевых формул
выше второго порядка.
2.5.4. Вычисление неупорядоченных булевых формул
2.5.5. Однотактное вычисление неупорядоченных булевых формул
2.5.6. Вычисление систем булевых формул из классов бесповторных упорядоченных и неупорядоченных формул.
2.5.7. Вычисление повторных упорядоченных произвольных нормальных булевых формул из И букв и систем булевых формул
как с пропусками аргументов, так и без них.
2.6. Операции взятия производных
и интегрирования от булевых функций
2.7. Операции интегрирования и дифференцирования
на базе численных алгоритмов.
2.8. Выводы
Глава 3. Синтез перестраиваемых вычислительных сред.
3.1. Вводные понятия.
3.2. Автоматноструктурный метод.
3.3. Двухканальные среды.
3.3.1. РАавтомат
3.3.2. РРавтомат
3.3.3. РЛавтомат
3.3.4. РАавтомат
3.4. Плоскостные среды.
3.4.1. ГОавтомат
3.4.2. автомат.
3.4.3. .автомат
3.5. Трехканальные среды.
3.5.1. автомат
3.5.2. ДГавтомат
3.6. Функциональные перестраиваемые вычислительные среды.
3.6.1. Общие замечания.
3.6.2. Коммутирующая среда.
3.6.3. Преобразование структур данных
3.6.4. Синтез арифметических полиномов.
3.7. Выводы
Глава 4. Исследование перестраиваемых вычислительных сред.
4.1. Вводные понятия.
4.2. Моделирующая система
4.3. Моделирование перестраиваемых вычислительных сред.
4.4. Исследование линейных перестраиваемых вычислительных сред
4.5. Декомпозиция линейных перестраиваемых вычислительных сред
4.6. Выводы
Глава 5. Применение перестраиваемых вычислительных сред для систем управления процессами с сосредоточенными параметрами
5.1. Типовой алгоритм регулирования
5.2. Адаптивный алгоритм регулирования.
5.3. Алгоритм регулирования со структурной адаптацией
5.4. Структурноперестраиваемый алгоритм управления
5.4.1. Формирование логического закона управления
5.4.2. Пример синтеза системы без запаздывания в контуре управления.
5.4.3. Пример синтеза системы с запаздыванием в контуре управления
5.5. Бинарный структурноперестраиваемый алгоритм управления.
5.5.1. Формирование логического закона управления
5.5.2. Графоаналитический метод
5.6. Интегральный структурноперестраиваемый алгоритм управления
5.7. Интегральный дискретный структурноперестраиваемый
алгоритм управления.
5.8. Алгоритм регулирования качества переходного процесса.
5.9. Динамика многосвязных структурноперестраиваемых систем
с сосредоточенными параметрами
5 Выводы
Глава 6. Применение перестраиваемых вычислительных сред для систем управления процессами с распределенными параметрами
6.1. Вводные понятия
6.2. Перестраиваемые вычислительные среды для решения задач теплопроводности
6.2.1. Одномерная стационарная задача.
6.2.2. Одномерная нестационарная задача.
6.2.3. Многомерная нестационарная задача
6.3. Математическое моделирование сложных объектов
6.3.1. Особенности рассматриваемой задачи.
6.3.2. Постановка задачи
6.3.3. Классический алгоритм управления.
6.3.4. Структурноперестраиваемый алгоритм управления.
6.4. Моделирование теплового режима космического аппарата.
6.4.1. Особенности рассматриваемой задачи.
6.4.2. Масштабное моделирование теплового режима
объекта сложной геометрии.
6.5. Выводы.
Заключение.
Список основных сокращений.
Литература


В обоих случаях очевидно, что после ввода матрицы входных данных в матрицу ПВС каждый элемент может выполнять свою собственную задачу обработки независимо от остальных элементов среды. Поэтому необходимая для таких операций связь минимальна и проявляется только при вводе данных в ПВС или выводе из нее. Следовательно, такие операции могут выполняться параллельно. Многие алгоритмы обработки информации могут быть выражены через матричные операции. Одной из основных операций матричной алгебры является умножение двух матриц частным случаем такой операции можно считать умножение вектора на матрицу. А на кю строку матрицы В. Из вышеприведенных уравнений очевидно, что при данной операции высока степень связанности элементов входных матриц и результирующей матрицы. Так, все элементы данной строки матрицы А и данного столбца матрицы В дадут вклад в один элемент результирующей матрицы С и наоборот, один элемент матрицы А или В дает вклад во все элементы соответствующей строки или столбца матрицы С. Регулярный характер связи, задаваемый уравнениями 1. ПВС из многофункциональных логических модулей 1. Две важные операции обработки информации, требующие непростых связей между всеми элементами матрицы входных данных, это фурьепреобразование и сортировка 8. Иными словами, при этих операциях на каждый элемент выходной матрицы влияют все элементы входной матрицы и каждый элемент входной матрицы влияет на все элементы выходной матрицы. Вычисление при фурьепреобразовании сводится к умножению и сложению комплексных чисел, тогда как сортировка является операцией сравнения. Операция сортировки числовой последовательности включает в себя элементарные операции сравнения двух чисел и расположение их на выходе в убывающем порядке. Одним из эффективных алгоритмов сортировки является сортирующий алгоритм Батчера 4. Основной принцип, положенный в основу этого алгоритма, состоит в применении метода разделяй и властвуй, т. В настоящее время можно определить три направления, по которым идет развитие элементной базы большой степени интеграции для построения разного рода управляющих устройств 8. В рамках первого направления ведется разработка микропроцессоров и микропроцессорных наборов на базе одного кристалла. При этом вопрос соответствия структурных и функциональных особенностей микропроцессоров структуре ЭВМ по существу не был учтен. Это вызвало необходимость использования мультипроцессорной организации цифровых систем на основе микропроцессоров и разработки соответствующих принципов обработки информации и управления. Элементами реализации этого направления являются матричные БИС, программируемые логические матрицы и перепрограммируемые запоминающие устройства. Третье направление базируется на автоматном принципе обработки информации, это определяет структурное сближение модулей обработки информации, управления и электронной части модулей внешних устройств. Таким образом, предполагается модульное построение систем управления на основе принципов многофункциональности и регулярности. Отличительной особенностью последнего направления от предыдущих является строгая формализация процесса его синтеза, который базируется на основе идеологии многофункциональных автоматов. Существует два основных принципа реализации алгоритма функционирования устройств управления УУ аппаратурная схемная реализация в том или ином элементном базисе и программная реализация . При аппаратурной реализации, когда по заданному алгоритму функционирования строится структурная схема У У в какомлибо базисе элементов, говорят, что алгоритмическое описание переводится в структурное описание, представляющее собой структурную модель заданного алгоритма функционирования УУ. Переход от алгоритмического описания к структурному в базисе ПВС для программируемого У У означает, что по заданному алгоритму функционирования УУ осуществляется настройка многофункциональных элементов ПВС. Дтя решения поставленных задач и синтеза структурноперсстраиваемых систем автоматического управления в работе предлагается использовать идеологию модели коллектива вычислителей в качестве базовой составляющей У У рис.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.280, запросов: 244