Синтез систем управления гибкими производственными системами на основе имитационных экстраполирующих моделей

• Автор: Поляков, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 224 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПРОЕКТИРОВА- 13 НИЯ СТРУКТУРЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГИБКИМИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ СИСТЕМАМИ

1.1 Общая характеристика гибких производственных 13 систем

1.2 Анализ методов проектирования структуры систем 16 управления гибкими производственными системами
1.3 Анализ функционирования гибких производствен- 21 ных систем и методов построения систем управления

1.4 Методы моделирования систем управления гибкими 32 производственными системами

1.4.1 Анализ способов моделирования систем управ- 34 ления

1.4.2 Моделирование систем управления с использо- 36 ванием метода экстраполяции

1.5 Цели и задачи исследования

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

Глава 2 ФОРМАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ОПИСАНИЯ ТЕХ
НОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГИБКИМИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ СИСТЕМАМИ
2.1 Построение формального описания гибкой произ- 41 водственной системы, осуществляющей технологический процесс, в виде графа Бержа
2.2 Задание графа матрицей инцидентора для построе- 44 ния модели управления гибкой производственной
системой
2.3 Основные операции над графами, проводимые при 48 помощи матрицы инцидентора, используемые при управлении гибкой производственной системой
2.4 Исключение изоморфизма при операциях над графа- 58 ми, описывающими управление гибкой производственной системой
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
Глава 3 ПОСТРОЕНИЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ СИС
ТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГИБКИМИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ СИСТЕМАМИ
3.1 Использование экстраполирующей процедуры при 63 построении описания системы управления гибкими производственными системами
3.2 Анализ гибких производственных систем, осуществ- 72 ляющих технологический процесс, и задание их в виде композиции графов
3.3 Синтез формального описания системы управления 81 гибкими производственными системами в виде композиции графов компонентов
3.4 Перспективы использования экстраполирующей 87 модели, заданной композицией графов, при проектировании систем управления гибкими производственными системами
3.5 Построение блок-схемы системы управления гибки- 88 ми производственными системами на основе экстраполирующей модели
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
Глава 4 АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГИБКИХ ПРО

ИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
4.1 Анализ гибкой производственной системы для построения модели системы управления с учетом параллельно функционирующих компонентов
4.2 Компоненты гибкой производственной системы
4.3 Определение взаимодействия компонентов гибкой производственной системы путём задания операции композиции
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
Глава 5 РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГИБКИМИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ СИСТЕМАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМИТАЦИОННОЙ ЭКСТРАПОЛИРУЮЩЕЙ МОДЕЛИ
5.1 Обобщенный алгоритм работы программы управления гибкой производственной системой
5.1.1 Ввод информации, описывающей процесс функционирования гибкой производственной системы, и корректировка исходных массивов
5.1.2 Введение изменений в систему управления гибкой производственной системой путем корректировки операции композиции
5.1.3 Алгоритм пошаговой экстраполяции процесс-са управления гибкой производственной системой
5.2 Структура модели системы управления гибкой производственной системой
5.3 Тестовая реализация процесса функционирования системы управления гибкой производственной

нию, при котором часть процессов, играющих второстепенную роль, или совсем не моделируется или моделируется приближенно. Следовательно, физическое моделирование не позволяет найти прямым пересчетом значения тех характеристик, которые не отвечают условиям подобия, и их определение требует соответствующих дополнительных исследований.
Математическое моделирование — осуществляется средствами языка математики и логики. Попытка с максимальной степенью приближенности описать то или иное явление с помощью математической символики. Сам процесс математического моделирования можно разделить на четыре этапа [14,30].
На первом этапе формулируются законы, связывающие основные объекты модели системы управления ГПС, при этом обязателен высокий уровень владения информацией.
На втором этапе осуществляется исследование математических задач, а именно получение в результате анализа модели выходных данных для дальнейшего их сопоставления с результатами наблюдений изучаемых явлений или объектов. На этом этапе важную роль играют математический аппарат (уже имеющийся или создаваемый специально для решения конкретного класса задач) и работа с ЭВМ.
На третьем этапе выясняется, удовлетворяет ли принятая гипотетическая модель критерию практики. Если все необходимые параметры модели были заданы, то определение уклонений теории от наблюдений дает решения прямой задачи с последующей оценкой погрешности. Если погрешности выходят за пределы точности наблюдений, то модель не может быть принята.
На завершающем, четвертом этапе, осуществляется анализ модели в связи с накоплением данных об изучаемых явлениях или объектах и модернизация модели. Со временем данные об изучаемой системе управления ГПС все более и более уточняются и наступает момент, когда выводы, получаемые на основании существующей математической модели, уже не соответствуют нашим знаниям. Таким образом, возникает необходимость построения новой, более совершенной математической модели.