Многокритериальная параметрическая оптимизация судовых автоматизированных систем

• Автор: Кохно, Анна Георгиевна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Оглавление
Введение

ГЛАВА 1. Формализация задачи исследования.

1.1. Показатели качества судовых автоматизированных систем

1.2. Отношения предпочтения в задачах многокритериальной оптимизации.

1.3. Критерии оптимизации САС

1.4. Полиномиальные функции предпочтения.

Основные результаты главы 1

ГЛАВА 2. Синтез и анализ планов активного эвристического эксперимента для идентификации неаддитивных функций предпочтения
2.1. Формализация задачи идентификации неаддитивных функций предпочтения на основе планов активного эвристического эксперимента.
2.2. Синтез и анализ планов эксперимента для идентификации функций предпочтения в виде неполных полиномов второго порядка.
2.3. Синтез и анализ планов эксперимента второго, третьего и четвертого порядков.
2.4. Синтез планов эксперимента для идентификации функций предпочтения многорежимных АС.
2.5. Статистический анализ результатов эвристического эксперимента
Основные результаты главы 2
ГЛАВА 3. Идентификация функций предпочтения для многокритериальной оптимизации САС
3.1. Оценка важности показателей качества
3.2. Определение условных полиномиальных функций предпочтения на основе однофакторного эксперимента.
3.3. Интервальная оценка значений неаддитивных функций предпочтения.
3.4. Формализация процедур обработки групповой экспертизы
Основные результаты главы 3
ГЛАВА 4. Идентификация и оптимизация автоматических систем управления курсом судна
4.1. Вычислительные модели АСУ курсом судна.
4.2. Показатели качества АСУ курсом судна.
4.3. Полиномиальные модели показателей качества.
4.4. Параметрическая оптимизация АСУ курсом судна.
Основные результаты главы 4.
Заключение
Список литературы


Так, автоматизированная электроэнергетическая система (ЭЭС) должна обеспечивать потребителей необходимым количеством электрической энергии заданного качества, причем, в зависимости от режима судна, число потребителей и суммарная мощность потребляемой энергии может существенно изменяться. АСУД) должна в различных режимах обеспечивать автоматическую стабилизацию заданного курса, автоматическое маневрирование, а также движение судна по заданной траектории и стабилизацию положения судна в заданной точке. При исследовании и проектировании сложных САС, как уже говорилось выше, в большинстве случаев рассматривается комплекс специализированных вычислительных моделей, всесторонне и адекватно описывающих свойства этих систем в различных режимах эксплуатации. При этом, как правило, каждая специализированная модель дает адекватное описание одного из исследуемых процессов, соответствующему определенному режиму. При решении различных исследовательских и оптимизационных задач рассматривают стационарные, квазисгационарные и переходные процессы, причем в зависимости от особенностей проектируемых систем и решаемых оптимизационных задач расчеты тех или иных процессов являются основополагающими. Каждый из процессов характеризуется показателями качества процессов, представляющими в общем случае вычислимые функции от параметров систем и внешних воздействий. Наиболее полной характеристикой стационарных случайных процессов являются их законы распределения. Законы распределения случайных процессов являются их исчерпывающими вероятностными характеристиками. Помимо законов распределения, большое применение при исследовании САС управления и процессов в них находят числовые характеристики процессов и их законов распределения. Эти характеристики являются неслучайными функциями или величинами и представляют собой результат вероятностного осреднения различных функций случайных воздействий и процессов. Числовые характеристики, давая менее полное описание случайных воздействий и процессов по сравнению с их законами распределения, позволяют, однако, получить приемлемое представление о характере и виде последних. Поэтому, а также по ряду других соображений, в очень многих случаях, оперируя только числовыми характеристиками, т. САС. Соответственно числовые характеристики случайных процессов в САС, в частности, их математические ожидания и дисперсии, являются показателями качества этих процессов. Движение судов происходит в воде, воздухе и па границе раздела водной и воздушной сред, вследствие чего к судам приложены возмущающие воздействия со стороны обеих сред, а именно: морское волнение и ветровые возмущения. Например, при исследовании АСУД кораблей и судов рассматриваются случайные возмущающие силы и моменты, которые возникают в результате встро-волновых воздействий. Показателями качества стационарных случайных процессов в АСУД являются математические ожидания и дисперсии фазовых координат АСУД, например, угла рыскания, дифферента вертикальных перемещений центра тяжести судна. При исследовании судовых автоматизированных ЭЭС переменного тока со статическими выпрямителями необходимо учитывать, что работа таких выпрямителей, основанная на переключении (коммутации) групп диодов и тиристоров, приводит к возникновению квазисгационарных несинусоидальных процессов. Показателями несинусоидальных процессов являются амплитуды канонических высших гармонических составляющих токов и напряжений в ЭЭС, а также коэффициенты искажения синусоидальности напряжений и токов. При исследовании переходных процессов показателями качества являются координаты характерных точек переходных процессов, в частности точек пересечения кривой переходного процесса с координатными осями или с прямыми, параллельными этим осям, а также точек, соответствующих экстремальным значениям выходных переменных. Кроме того, очень часто используют интегральные квадратичные оценки отклонений переменных САС от установившихся значений. Как уже говорилось выше, показателями качества САС являются вычислимыми функциями от исследуемых параметров.