Разработка мультиагентной системы поддержки принятия решений по оценке эксплуатационной надежности систем управления

• Автор: Основина, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 05.13.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Старый Оскол
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

1.1 О современном состоянии теории надежности систем управления.

1.2 Сложные производственные СУ как объекты оценки надежности.

1.3 Анализ существующих методов оценки надежности сложных СУ

1.4 Анализ влияния контроля технического состояния систем и их элементов на оценку надежности
1.5 Обоснование выбора мультиагентной тех мол опй для решения задач оценки эксплуатационной надежности СУ.
1.5.1 Мультиа ентные технологии как одна из современных парадигм искусственного интеллекта

1.5.2 Назначение и функции интеллектуальных агентов

1.5.3 Анализ существующих технологий построения мультиагентных систем.

Выводы по главе 1.

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ МУЛЬТИАГЕНТНОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ОЦЕНКЕ
ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.
2.1 Разработка концептуальных основ построения ИСППР по оценке эксплуатационной надежности систем управления.
2.2 Создание математических моделей оценки и прогнозирования показателей надежности ТС на основе измерения диагностических параметров
2.3 Восходящий подход к построению мультиагентной системы ГТПР по оценке эксплуатационной надежности
2.3.1 Среда функционирования МАСГТПР по оценке эксплуатационной надежности СУ и ее основные характеристики.
2.3.2 Определение состава агентов и распределение ролей между ними.
2.3.3 Синтез моделей и разработка алгоритмов функционирования интеллектуальных агентов в МАСПГТР.
2.3.3.1 Разработка структурной модели и алгоритма поведения агентаисполнителя.
2.3.3.2 Разработка структурной модели и алгоритма поведения агентакоординатора
2.3.3.3 Разработка структурной модели и алгоритма поведения агентазаказчика.
2.4 Разработка модели представления знании шггеллектуальных агентов
М АС ПНР по оценке эксплуатационной надежности.
2.4.1 Разработка системы продукционных правил для агентаисполнителя
2.4.2 Разработка системы продукционных правил для агента координатора
2.5 Сшгтсз модели мультиагентной системы поддержки принятия решений по
оценке эксплуатационной надежности систем управления .
Выводы по главе
3 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МУЛЬТИАГЕНТНОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО ОЦЫ1КЕ НАДЕЖНОСТИ СУ
3.1 Разработка базы знаний МАСППР по оценке эксплуатационной надежности аппаратной части СУ
3.1.1 Разработка алгоритма функционирования машины логического вывода
3.1.2 Информационное обеспечение МАСР по оценке эксплуатационной надежности СУ.
3.1.2.1 Описание входной и выходной информации.
3.1.2.2 Информационный анализ предметной области и построение мифологической модели данных
3.1.2.3 Разработка структуры базы данных.
3.2 Разработка конструктора МАСППР по оценке надежности
3.2.1 Организация диалога пользователя с МАСППР
3.2.2 Разработка алгоритмов обработки информации при работе с конструктором системы.
Выводы по главе 3.
4 РАЗРАБОТКА МУЛЬТИЛГЕНТНОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ
РЕШЕНИЙ ПО ОЦЕНКЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ
АПАРАТ1ЮЙ ЧАСТИ СУ
4.1 Выбор программнотехнических средств реализации системы
4.1.1 Обоснование выбора системного обеспечения
4.1.2 Выбор системы управления базами данных
4.1.3 Выбор технических средств реализации системы.
4.1.4 Описание режима работы с системой
4.2 Разработка МАСППР но оценке эксплуатационной надежности СУ в
рамках сортопрокатного цеха ОАО ОЭМК
4.2.1 Описание производства проката на Оскольском электрометаллургическом комбинате
4.2.2 Автоматизированная система управления на ОЭМК.
4.3 Разработка структуры МАСППР по оценке эксплуатационной надежности
аппаратной части АСУТП печами нагрева СГПД1.
4.4 Примеры оценки эксплуатационной надежности АСУТП печей нагрева
4.4.1 Анализ и моделирование функциональной надежности системы для нормированных условий эксплуатации.
4.4.2 Примеры расчета показателей эксплуатационной надежности с учетом реальных условий эксплуатации
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Научно обоснованный анализ надежности СУ предусмотрен требованиями государственных и международных стандартов . Готовность организаций и предприятий, эксплуатирующих СУ, выполнять научно обоснованный анализ их надежности является обязательным условием государственной и международной сертификации. Главной конечной целью анализа, моделирования, оценки и прогнозирования надежности является своевременное получение достоверной информации, необходимой для выработки и реализации обоснованных решений в области обеспечения требуемой надежности СУ . До настоящего времени во многих организациях эти работы не выполняются изза отсутствия научнообоснованной проработки методических вопросов постановки задач, построения моделей надежности систем, выполнения расчетов и прогнозирования показателей и использования этих результатов при выработке и обосновании проектных и эксплуатационных решений. Для постановки задач разработки методов и механизмов оценки надежности СУ необходимо, прежде всего, выделить их особенности с позиций теории надежности. В основе научного анализа надежности сложных и высокоразмерных СУ лежат математические модели и современные информационные технологии. С их помощью должны осуществляться расчеты значений необходимых показателей, решаться задачи оптимизации, синтеза, выработки и обоснования управленческих решений. От обеспечения возможности достаточно точно и оперативно решать указанные задачи непосредственно зависит экономичность, ресурсосбережение и конку ре гтоспособность современного производства . Большая размерность и высокая структурная сложность современных СУ уже давно привели к тому, что главной проблемой в количественной оценке их надежности стали непреодолимые вручную громоздкость и трудоемкость процессов построения математических моделей для выполнения расчетов этих показателей. Поэтому центральное место в решении проблемы оценки надежности современных СУ занимают вопросы разработки методов имеханизмов, которые позволяют автоматизировать сложный и трудно формализуемый процесс оценки надежности СУ на различных этапах их жизненного цикла. Современные СУ как правило состоят из большого числа разнородных элементов механические, электронные, эргатические, программные, обработки сигналов, обработки информации, датчики, исполнительные устройства, переключатели и т. Существенно неоднородными могут быть функциональные связи элементов и подсистем в СУ механические, электрические, информационные, организационные и др. Функционирование таких систем описывается графом, имеющим большое число состояний. Возможно наличие элементов СУ с более чем двумя состояниями работоспособности иили отказа, которые необходимо учитывать в моделях надежности обрыв, короткое замыкание, работа с несколькими уровнями эффективности, риска функционирования и др Могут иметь место стохастические зависимости параметров надежности элементов, когда, например, изменяются условия эксплуатации, или когда отказы одних элементов изменяют режимы работы других элементов, отдельных подсистем, системы в целом. Структуры современных СУ хараюеризуюгея высокой сложностью. Схемы их надежности не всегда могут быть представлены традиционными средствами структурного описания систем логическими блоксхемами, деревьями отказов и событий, графами связности. На различных этапах жизненного цикла структуры СУ могут существенно изменяться. Так в процессе эксплуатации системы изменение ее структуры может иметь место вследствие изменений технологических режимов работы, отказов элементов, проведение мероприятий технического обслуживания, ремонтов и модернизаций. Такая множественность и изменчивость структур СУ часто приводит к необходимости многократного исследования их надежности, вплоть до анализа в реальном масштабе времени. Современные СУ, как правило, являются многофункциональными, что приводит к необходимости строить модели и анализировать их надежность по каждой функции отдельно и по различным их комбинациям. Надежность СУ может существенно зависеть от наличия и реализации различных видов обеспечения энергетического, информационного, технического обслуживания, ремонта и др.