Разработка моделей принятия решений с применением методов искусственного интеллекта для задач магистрального транспорта газа

• Автор: Шадрина, Валентина Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.13.17, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. МАГИСТРАЛЬНЫЕ ГАЗОПРОВОДЫ, ИХ ЭЛЕМЕНТЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ.

1.1. Общее описание процесса транспортировки газа от мест добычи до потребителя

1.2. Анализ структурных схем компрессорных станций.

1.3. Организация управления газотранспортной системой

1.4. Автоматизация управления технологическим процессом

1.5. Структура целей АСУ ТП при управлении КС

1.6. Разработка концепции моделирования процессов управления транспортировкой газа

1.7. Выводы
2. РАЗРАБОТКА НЕЧЕТКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ
2.1. Задачи управления технологическими процессами
компрессорной станции
2.2. Содержательное описание технологического процесса компримирования газа.
2.3. Формализация параметров технологического процесса транспортировки газа.
2.4. Формальная модель системы управления технологическим процессом компрессорной станции
2.5. Нечеткая модель на основе степени истинности дедуктивной схемы вывода.
2.6. Регулирование режима работы компрессорных станций магистральных
газопроводов с газотурбинными установками.
2.7. Выводы.
3. МОДЕЛЬ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ.
3.1. Метод логического вывода в системе нечетких монотонных высказываний второго рода
3.2. Алгоритм решения задачи.
3.3. Необходимые требования к базе знаний
3.4. Построение дерева решений и порождающих правил
3.5. Программное приложение для диспетчеризации управления.
3.6. Оценка эффективности метода логического вывода в системе нечетких монотонных высказываний второго рода.
3.7. Выводы
4. ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ
4.1. Формализация задачи нечеткой оптимизации
4.2. Метод оптимума номинала с нечетким заданием переменных
4.3. Алгоритмизация метода.
4.4. Применение метода скорейшего спуска для решения задачи выбора оптимума номинала
4.5. Нахождение оптимально компромиссного режима работы компрессорной станции
4.6. Программная среда принятия решений, реализующая метод оптимума
номинала.
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ


Представлены уровни структуризации целей с учетом структуры предприятия (КС) и требований среды. Разработана концепция моделирования процессов управления ТП КС. Во втором разделе произведен анализ ТП компримирования и транспорта газа для типовой схемы организации КС. Выполнено содержательное описание ТП транспорта газа, разработана структурная схема ТП компримирования и транспорта газа, определены и формально описаны векторы управляющих воздействий, конструктивных параметров (вектор состояний), входных и выходных параметров ТП. Предложено задание параметров векторов входных воздействий, состояний и выходных параметров ТП в виде нечетких интервалов. Разработана концептуальная модель системы управления ТП. Разработана нечеткая модель на основе степени истинности дедуктивной схемы вывода, позволяющая определять нечеткие значения компонент вектора выходных параметров ТП в зависимости от нечетких значений вектора входных параметров и отличающаяся от известных моделей принятия решений тем, что параметры модели представлены в виде нечетких интервалов, что позволяет более объективно определять оптимальное значение вектора выходных параметров. В третьем разделе диссертационной работы разработан метод решения задачи управления КС в условиях, когда экспертная информация представлена системой нечетких монотонных высказываний второго рода, в которой каждой входной эталонной ситуации ставится в соответствие не одна, а каждая выходная эталонная ситуация с некоторым весовым коэффициентом. Предложенный метод позволяет решать задачу управления ТП на КС и представлять решения как в четком, так и в нечетком виде. Определены и доказаны свойства нечетких множеств, которые позволяют ускорить процесс получения необходимых решений. В четвертом разделе решена задача нечеткой оптимизации. ТП на КС. Для решения задачи нечеткой оптимизации предложено расширение метода оптимума номинала при представлении значений векторов входных и управляющих параметров в виде нечетких интервалов. Для нахождения оптимума номинала предложено применение метода скорейшего спуска. Заключение содержит основные результаты работы. В приложении приведены схемы управления пуска, останова и регулирования скорости газоперекачивающих агрегатов. Научные и практические результаты, полученные в диссертации и изложенные в статьях. VII Всероссийской научной конференции с международным участием «Новые информационные технологии. V Всероссийской научной конференции с международным участием молодых ученых и аспирантов «Новые информационные технологии. Международной научно-технической конференции «Интеллектуальные системы (ШЕЕ А’)» и «Интеллектуальные САПР (САО-)» (Дивноморск, ). По теме диссертационной работы опубликовано четырнадцать печатных работ, из них двенадцать в соавторстве. Все результаты, представленные в диссертационной работе, получены автором лично. В совместных научных публикациях имеет место неделимое соавторство. Диссертация содержит 8 страниц машинописного текста, включая введение, 4 раздела, заключение, приложение содержит 7 страниц, список источников из 9 наименований, рисунков, 4 таблицы. Данная многоплановая работа не претендует на исчерпывающую разработку всех рассмотренных вопросов. Состав магистральных газопроводов. МПа при температуре °С с мест их производства до мест их потребления. Питаясь от промысловых газорегуляторных станций (ПГРС), магистральный газопровод осуществляет при помощи головных (ГКС), промежуточных (ПКС) и конечных (ККС) компрессорных станций перекачку газа от промыслов к выходным газорегуляторным станциям и через городские газовые коллекторы и газораспределительные сети и их газорегуляторные пункты (ГРГ1) к потребителям. Газ на промысле из газоносного слоя недр земли вместе с конденсатом поступает в газоскважины (ГС). Если скважина не регулируема по дебиту, то газ, пройдя предварительно через дроссельный штуцер, направляется в устройства сбора и очистки, где происходит отделение конденсата, и направляется в газосборный коллектор промысла. Назначение штуцера - понизить давление на выходе скважины до давления, требуемого условиями эксплуатации.