Исследование задачи выбора морфологического описания объекта оперативного управления методом имитационного моделирования

• Автор: Армеев, Владимир Федорович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 242 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Обоснование задачи исследования

1.1. Обсуждение и формулировка задачи исследования. .

1.1.1. Проблема построения описания сложного динамического объекта управления

1.1.2. Задача выбора морфологического описания сложного динамического объекта оперативного управления

1.2. Характеристика класса исследуемых объектов .

1.2.1. Класс объектов исследования

1.2.2. Система оперативного управления рассматриваемого класса объектов

1.3. Исходные данные к синтезу систем оперативного управления

1.3.1. Анализ существующих методик и принципов

синтеза систем управления.
1.3.2. Исходные данные к синтезу
1.4. Обоснование критериев системного анализа
объектов оперативного управления
1.4.1. Эффективность и критерии синтеза системы оперативного управления.
1.4.2. Основной критерий системного анализа объектов оперативного управления и понятие оперативной управляемости объектов в критериальном пространстве
Выводы
2. Постановка задач анализа.
2.1. Задача выбора границ У
2.1.1. Исходные предпосылки .
2.1.2. Постановка задачи выбора границ объекта оперативного управления.
2.1.3. Алгоритм решения задачи по критерию оперативной управляемости.
2.2. Задача оперативной наблюдаемости.
2.2.1. Состояние динамического объекта управления
и его свойства
2.2.2. Исходные данные и алгоритм решения задачи оперативной наблюдаемости.
2.3. Анализ условий оперативной координируемое
технологических процессов
2.3.1. Предварительные замечания и исходные предпосылки решения задачи .
2.3.2. Постановка задачи
2.3.3. Алгоритм решения задачи.
2.4. Напряженность функционирования объекта
оперативного управления .
2.4.1. Исходные предпосылки исследования напряженности
2.4.2. Исходные данные исследования напряженности .
2.4.3. Постановка задачи исследования напряженности функционирования объекта
Выводы
3. Результаты решения основных задач анализа в
задаче выбора морфологического описания объектов
оперативного управления .
3.1. Классификация результатов имитационных экспериментов
3.1.1. Выбор методов классификации.
3.1.2. Критерий качества классификации в задачах анализа объектов оперативного
управления.
3.2. Результаты решения основных задач анализа
на примере горнообогатительного комбината. .
3.2.1. Результаты решения задачи выбора границ
объекта оперативного управления .
3.2.2. Результаты решения задачи оперативной наблюдаемостиТОО
3.2.3. Результаты исследования оперативной координируемости.
3.2.4. Исследование оперативной напряженности.
Вгводы.
4. Методика системного анализа динамики материальных
потоков объектов оперативного управления .
4.1. Цель проведения систеглного анализа объектов оперативного управления.
4.1.1. Исходные предпосылки.
4.1.2. Системный анализ объектов управления.
4.2. Методика системного анализа и результаты ее применения при исследовании горнообогатительного комбината как объекта оперативного управления . .
4.2.1. Анализ функционального назначения объекта оперативного управления
4.2.2. Анализ временных рядов.
4.2.3. Построение имитационной динамической модели объекта оперативного управления
4.2.4. Состав и содержание работ по проведению систеглного анализа. . .
4.2.5. Результаты использования методики в решении задачи выбора морфологического описания на
примере горнообогатительного комбината
5. Машинные имитационные эксперименты в системном
анализе объектов оперативного управления
5.1. Исходные предпосылки экспериментального изучения
У методом имитационного моделирования.
5.1.1. Общие положения
5.1.2. Исходные данные имитационного моделирования . .
5.2. Описание имитационных экспериментов
5.2.1. Эксперименты по оценке вектора оперативной управляемости .
5.2.2. Имитационные эксперименты в решении задачи оперативной наблюдаемости
5.2.3. Имитация У в решении задачи оперативной координируемое ти.
5.2.4.Имитационные эксперименты в исследовании оперативной напряженности функционирования объектов
Заключение
Список использованной литературы


Предметом исследования данной работы являются сложные динамические объекты оперативного управления У, в качестве которых выступают производственные процессы, производящие преобразование материальных потоков. Подробная характеристика объектов исследования дана в 1. Кроме того, для любого производственного процесса, связанного с исследуемым по материальному потоку, но не входящего территориально в него, исследователе может быть представлена указанная выше информация. Б . К композиция. В соответствии с этим определением морфологическое описание должно давать представление о строении системы. Для рас сматриваемого класса объектов отметим, что структура морфологического описания б является вероятностной, изменяющейся во времени по вероятностным законам. Однако примем, что интервал изменения структуры много больше интервала оперативного управления, на котором структура остается неизменной. Композиционные свойства описания композиция к , определяющие способ объединения элементов в подсистемы, задаются, определяются технологией и на рассматриваемых временных интер валах также считаются неизменными. Для рассматриваемых в работе У 2 определяется на множестве технологических операций, а V на множестве материальных потоков, связывающих между собой и средой как отдельные технологические операции, так и технологические процессы в единый производственный процесс. Множество V , в соответствии с принятыми в 1. V хиг. Кроме того, заметим, что при известной технологии задание множеств X определяет автоматически множество 2 . Так если материальный вход ЭСеХ связан через последовательность технологических операций 2. У и задачу построения модели на базе выбранной морфологии. Б свою очередь задача построения морфологического описания должна включать задачи определения границ У множество X и определения множества 2 называемая в дальнейшем задачей оперативной наблюдаемости. Ы для каждого вариан та границ, определяемый при исследовании напряженности функционирования объекта оперативного управления постанови указанных задач и результаты их решения приведены в разделах 2 и 3 соот ветственно. Структура проблемы выбора описания объекта управ ления приведена на рис. Поскольку задача выбора описания У решается на стадии системного анализа, то она должна решаться по критериям этого анализа. В свою очередь, критерии анализа должны быть согласо ваны с критериями синтеза системы оперативного управления, которые должны соответствовать критериям эффективности системы объект управления система оперативного управления. Рассматриваемый класс объектов включает производственные процессы с непосредственным участием людей на уровне технологических операций. Это определяет,с одной стороны,плохую предсказуемость протекания процессов, а с другой серьезную трудность при выборе формального аппарата для построения описания объекта на стадии системных исследований и идентификации параметров используемых моделей. Указанные особенности в качестве единственного метода изучения объектов данного класса определяют метод имитационного моделирования. В качестве объекта оперативного управления, исследуемого в данной работе, выступает горнообогатительный комбинат ГОК. Для большинства ГОК характерен дискретнонепрерывный характер производства. Основное производство комбината включает в себя карьер,обогатительные фабрики,отвалы пустой породы и склад руды. Связи между перечисленными подразделениями по материальному потоку представлены на рис. Погрузочные работы осуществляются горными экскаваторами ЭКГ с различными объемами ковшей 4,6 м3, м3. Перевозка руды и породы производится большегрузными карьерами автосамосвалами различной грузоподъемности тонн, 0 тонн. Постоянная перевозка руды ведется из карьера на обогатительную фабрику и склад, в аварийных режимах со склада на обогатительную фабрику 2,3,6. Производственный процесс, определяющий особенности функционирования ГОКа подробнее см. На рис. ГОКа. С5 теш аварийного схода автосамосвала с трасс. Рассматриваемый производственный процесс имеет следующие особенности. Ярковыраженную динамику изменения темпов и уровней1, функционирования как отдельных технологических элементов, так и их групп 2. На рис. Рис.