Метод и алгоритмы принятия решений при управлении сложными объектами на основе экспертных систем

• Автор: Новиков, Дмитрий Борисович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список условных сокращений и обозначений.

Введение.

Глава 1. Анализ методологий, методов, моделей решения задачи

принятия решений при управлении сложными объектами.

1.1 .Аналитический обзор информационных источников

1.2. Классификационные различия в методологиях построения систем основанных на знаниях

1.3.Методы формализованного представление знаний в системах основанных на знаниях

1.4.Экспертные системы и автоматизированные системы управления

1.5.Достижения инструментальных средств разработки экспертных

систем
1.6.Постановка задачи исследования
1.7.0сновные результаты по первой главе.
Глава 2. Создание нечеткого алгоритма моделирования процесса
распределения паровой нагрузки на ТЭ, с общей
магистралью на основе формализации знаний проблемной
области.
2.1 .Разработка функциональной структуры автоматизированной
системы нечеткого распределения паровой нагрузки
2.2. Разработка имитационной модели регулирования паровой
нагрузки ТЭЦ с общей магистралью
2.3. Разработка нечеткого алгоритма, лингвистических переменных и нечетких правил и программного обеспечения.
2.4. Назначение и принципы модели представления знаний
2.5. Средства представления знаний визуальнообъектной модели
знаний
2.6. Методика формализованного представления знаний в виде визуальной модели знаний.
2.7.0сновные результаты по второй главе.
Глава 3. Разработка структуры системы автоматического адаптивного управления и ее формальное описание с использованием математического аппарата нечеткой логики
3.1. Исследование технологического процесса преобразования
энергии на тепловых электрических станциях
3.2. Исследование видов и режимов работы ТЭЦ
3.3. Обзор, классификация и сопоставление методов регулирования распределения паровой нагрузки.
3.4. Разработка требований к автоматизированной системе нечеткого распределения паровой нагрузки между коглоагрегатами и критериев регулирования
3.5.рименение нечеткой логики в имитационной системе
автоматического адаптивного управления.
3.6. Основные результаты по третьей главе
Глава 4.Решение задачи диагностирования тепловой электростанции на основе эксплуатационных технических характеристик агрегатных составляющих
4.1. Предметный анализ области диагностирования котельного оборудования ТЭЦ.
4.2. Требования к автоматизированной системе диагностики котельного оборудования ТЭЦ
4.3. Выбор средства реализации системы диагностики.
4.4. Структура системы диагностики.
4.5. Возможности системы диагностики.
4.6. Оценка алгоритмического обеспечения системы диагностики
4.7. Формализация требований к функциям диагностической экспертной системы котельного оборудования ТЭЦ.
4.8. Реализация ЭС Диагностирование котельного оборудования
4.9.Основные заключения по четвертой главе.
Заключение.
Библиографический список использованной литературы.
Приложения.
Список условных сокращений и обозначений
АИС Автоматизированная информационная система
АС Автоматизированная система
АСД Автоматизированная система диагностирования
АСУ Автоматизированная система управления
БД База данных
БЗ База знаний
ЬФ База фактов
ВС Вычислительная система
жц Жизненный цикл
ИИ Искусственный интеллект
ис Информационная система
иис Интеллектуальная информационная система
КС Компьютерная система
ЛИР Лицо принимающее решение
мвопз Модель визуальнообъектного представления знаний
МПЗ Модель представления знаний
ООП Объектноориентированный подход
од Объект диагностирования
ГО Программное обеспечение
НПО Прикладное программное обеспечение
евт Средства вычислительной техники
СИ Средство измерения
соз Система основанная на знаниях
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Анализ отобранных патентных документов показал, что вес крупнейшие мировые корпорации, работающие в отрасли энергетики, проводят значительную работу по разработке автоматизированных систем управления тепловых электрических станций. Аналитический обзор информационных источников, исследования объекта и патентные исследования подтвердили правильность выбранного направления проведения работы. Рассмотрим ряд методов и систем, применяемых в настоящее время или планируемых для внедрения с целью повышения энергоэффективности функционирующих тепловых электрических станций с обшей магистралью. При этом паровая турбина содержит множество секций низкого давления и систему регулирования потока, выполненную с возможностью ограничивать поток пара, по меньшей мере, в одну из множества секций низкого давления. Система регулирования частоты вращения турбины и способ регулирования частоты вращения турбины при сбросе нагрузки запатентовано в России Я1 , предназначены для производства электрического тока с ПИрегулятором, который содержит Прегулятор и Ирегулятор и к которому подводится сигнал отклонения X, однозначно зависящий от разницы и фактического значения XV1 частоты вращения. Система регулирования соединяется со служащим для регулирования частоты вращения исполнительным звеном, служит в режиме холостого хода иили в автономном режиме турбины для регулирования частоты вращения и при сбросе нагрузки соединяется с исполнительным звеном и ПОДВОДИТ к нему сигнал закрывания, отличающаяся тем, что константа пропорциональности К1 Прегулятора является настолько большой, что при приложении сигнала отклонения X задаваемой минимальной величины выходной сигнал У1 Ирегулятора принимает значение равное нулю. Исполнительное звено является регулирующим клапаном, который непосредственно после появления сброса нагрузки через выходной сигнал ПИрегулятора приводят в задаваемое положение и удерживают его в нем так долго, пока частота вращения турбины не надает ниже значения синхронной частоты вращения. Другой метод эксплуатации паротурбинной электростанций запатентовано в России Я с парогенератором, паровой турбиной, конденсатором, трубопроводом для конденсата, резервуаром питательной воды и трубопроводом питательной воды в трубопроводе для конденсата предусматривает регулирование работы теплообменников для нагревания питательной воды. Эти теплообменники частично нагреваются паром промежуточного отбора. За счет этого частично компенсируются кратковременные нагрузочные пики. Однако в течение первых сек, до тех пор, пока не запустится этот вид регулирования мощности, неизбежными являются провалы напряжения в сети. Чтобы избежать их, данный метод предусматривает, что установка со сверхпроводящим магнитным накопителем энергии подключается к сети параллельно к генератору. Таким образом, при дефиците мощности в сети эффективным становится вначале сверхпроводящий накопитель энергии, а затем во все большей степени накопитель тепла или пара. Данный метод является применимым в паротурбинных электростанциях с общей магистралью, а также на ТЭ других всех видов. С помощью данного метода управляется работа системы производства электроэнергии и охлаждаемых конденсаторов. При этом, электроэнергия вырабатывается в оптимальной рабочей точке, и сокращается стоимость киловаттчаса. Система управления включает числовой решатель оптимизатора, который определяет значения ряда контрольных переменных, связанных с оптимальной рабочей точкой. Числовой решатель построен на основе экспертной системы, которая наблюдает за процессом и изменяет настройки контрольной переменной до обеспечения оптимальности этих настроек с помощью цифрового контроллера. Числовой решатель использует целевую функцию и одну или более моделей оборудования, чтобы определить рабочую точку. Метод управления производством электроэнергии, запатентованный в Японии применяется с целью экономии топлива. В основе метода лежит алгоритм ограничения выработки чрезмерного пара, не используемого в паровой турбине и пропадающего впустую.