Вероятностная оценка показателей качества процессов в судовых автоматизированных системах в условиях неполной априорной информации

• Автор: Горячев, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Постановка задачи исследования
1.2. Формализация разброса параметров САС
1.3. Определение вероятностных характеристик показателей качества на основе метода статистических испытаний
1.4. Определение вероятностных характеристик показателей качества на основе полиномиальных моделей
2. СИНТЕЗ НЕПРЕРЫВНЫХПЛАНОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ РАВЕНСТВО МОМЕНТОВ зо
2Л. Формализация метода равных моментов
2.2. Определение моментов для различных законов распределения.
2.3. Синтез планов, обеспечивающих равенство моментов вплоть до второго и частично четвертого порядков
2.4. Синтез планов, обеспечивающих равенство моментов вплоть до четвертого порядка
2.5. Синтез планов, обеспечивающих равенство моментов вплоть до шестого порядка
2.6. Синтез многофакторных планов, основанных на методе случайного баланса
3. ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОЦЕССОВ В ЭЭС СО СТАТИЧЕСКИМИ ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ
3.1. Постановка задачи

3.2. Вероятностная формализация коэффициента искажения в ЭЭС со
статическими выпрямителями
3.3. Вероятностный анализ коэффициента искажения ЭЭС буровых установок

3.4. Вероятностный анализ коэффициента искажения ЭЭС со вспомогательными системами электродвижения
4. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА САС
4.1. Структура программного комплекса
4.2. Описание программной реализации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.
Применение судовых автоматизированных систем (САС) дает возможность существенно повысить эффективность эксплуатации судов, обеспечить более экономичную работу главных и вспомогательных механизмов а также увеличить безопасность плавания.
Поведение сложных САС, как правило, описывается нелинейными дифференциальными, алгебраическими и трансцендентными уравнениями сравнительно высокого порядка. Поэтому расчеты таких систем с учетом всех факторов, влияющих на качество процессов в САС, в большинстве случаев возможны только с помощью компьютеров. Указанные расчеты проводятся на основе вычислительных моделей, которые обеспечивают достаточно полное и точное отражение исследуемых процессов в САС и могут быть реализованы на компьютерах. Если процессы, рассматриваемые в системе, не могут быть описаны на основе единой модели, то создается комплекс специализированных вычислительных моделей, каждая из которых используется для расчета тех или иных процессов в задачах исследования и проектирования.
Решение указанных задач существенно усложняется в тех случаях, когда при расчетах необходимо учитывать неполноту априорной информации о значениях параметров САС.
Рассмотрим необходимость учета разброса параметров и оценки степени их влияния на примере двух наиболее важные судовых САС: судовых автоматизированных электроэнергетических систем (ЭЭС) и автоматических систем управления движением (АСУД) судов.
При исследовании и проектировании судовых автоматизированных ЭЭС необходимо учитывать технологический разброс параметров отдельных элементов, в частности, синхронных генераторов, асинхронных двигателей, выпрямителей и двигателей постоянного тока. Кроме того, весьма существенные ошибки возникают при определении параметров эквивалентных асинхронных двигателей и выпрямителей, а также при недостаточно полном учете нагрузочных характеристик мощных электроприводов. Как будет

членов ряда. Поэтому разложением Грамма-Шарлье обычно пользуются, не интересуясь вопросом о сходимости ряда.
Подставив (2.15) в (2.14) и преобразовав полученное выражение в соответствии с (2.13), представим плотность распределения показателя следующим образом:
--Щ—у0) (г) + - {ЩШ - 3)ф(4> ( а[К] 31ст3[К] Ал о [К]
Соответственно выражение для функции распределения показателя качества процессов в САС имеет вид:
С(г) = 0.5Ф0(г) -1(р0) (г) + ~ - 3]р(4) (г)
У.аъ[КУ 4! и [К] ' (2Л6)
1
где Ф0(г) = —г= е 2 dz - интеграл Лапласа-Гауса.
ч2я о
Выражение для вероятности того, что значения показателя не выйдет за данные пределы:
Р = ^тах)-^тт) (2Л7)
гпе7 =К^~М[К] _КтЫ-М[К]
Д “х а[К] ’ а[К]
Если величина показателя качества ограничена только сверху, то гта—»-со,
а Е(гп,т)=0. Тогда вероятность Р=Е(гтах).
Значения показателей качества процессов ограничены только сверху.
Кроме того, для симметричных законов распределения |1з[К]=0.
Соответственно вероятность того, что значение показателей качества процессов
не превысит заданной величины:
Р = 0.5 + Ф0 (гтах) + ~ ~ 3 ]?>(4) (гтах) (2.18)
4! (Т [Л]
Если пользоваться линейным разложением показателя и предположить, что случайные значения параметров подчиняются нормальному закону распределения, то выражение показателя будет линейной функцией нормально