Математическое моделирование и исследование динамических производственных систем на основе окрестностных моделей сетей Петри

• Автор: Седых, Ирина Александровна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Елец
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Математическое моделирование производственных систем.

1.1. Математическое моделирование. Классификация математических моделей.

1.2. Производственная система

1.3. Окрестностные модели

1.4. Сети Петри

1.4.1. Базовый формализм классических сетей Петри. Область применения.

1.4.2. Некоторые разновидности сетей Петри.

1.5. Идентификация как метод построения моделей

1.6. Постановка задач исследования.

Глава 2. Четкие динамические недетерминированные окрестностные модели сетей Петри
2.1. Сеги Петри в классе четких окрестностных моделей
2.2. Моделирование четких сетей Петри окрестностными моделями
2.2.1. Моделирование обобщенной маркированной сети Петри окрестностной моделью
2.2.2. Представление временной сети Петри в виде окрестностной модели.
2.3. Идентификация окрестностной модели сети Петри.
2.3.1. Постановка задачи идентификации.
2.3.2. Алгоритм параметрической идентификации
2.3.3. Результаты идентификации
2.3.4. Пример идентификации окрестностной модели сети Петри
2.4. Задача достижимости для динамических недетерминированных окрестностных моделей с частично заданными параметрами
2.4.1. Динамическая недетерминированная окрестностная модель обобщенной маркированной сети Петри
2.4.2. Динамическая недетерминированная окрестностная модель
с заданной недетерминированностью.
2.4.3. Динамическая недетерминированная окрестностная модель временной сети Петри
Глава 3. Нечеткие динамические недетерминированные окрестностные модели нечетких сетей Петри
3.1. Нечеткие сети Петри в классе нечетких окрестностных моделей
3.2. Классы нечетких сетей Петри
3.2.1. Нечеткая есть Петри с нечеткой структурой С5Г
3.2.2. Временная сеть Петри с нечеткой структурой С1чГ
3.2.3. Нечеткая временная сеть Петри С,г
3.2.4. Нечеткая временная сеть Петри с нечеткой структурой СЛ
3.3. Нечеткие динамические недетерминированные окрестностные модели нечетких сетей Петри
3.4. Обобщение понятия нечеткой структуры для окрестностных моделей
3.5. Задача достижимости с частично заданными параметрами для нечетких динамических недетерминированных окрестностных моделей.
3.5.1. Нечеткая окрестностная модель нечеткой сети Петри Сг.
3.5.2. Нечеткая окрестностная модель нечеткой сети Петри
3.5.3. Нечеткая окрестностная модель нечеткой временной сети Петри С1Г.
3.5.4. Нечеткие окрестностные модели временной сети Петри с нечеткой структурой С1 и нечеткой временной сети Петри с нечеткой структурой СГ5Г.
Глава 4. Разработка окрестностных моделей цементного производства
4.1. Описание цементного производства как сложной производственной системы
4.2. Модели цементного производства.
4.2.1. Традиционные модели цементного производства
4.2.2. Построение окрестности ых моделей цементного
производства на основе сетей Петри.
4.3. Сравнение традиционных, четких и нечетких окрсстностных моделей цементного производства.
4.4. Исследование развития цементного производства при увеличении производительности оборудования.
4.5. Экологические аспекты работы цементного производства.
4.6. Разработанный программный комплекс.
4.6.1. Предварительное исследование модели сети Петри перед преобразованием в окрестностную.
4.6.2. Идентификация и управление четкими окрестноегнмми моделями, построенными на основе сетей Петри
4.6.3. Идентификация и управление нечеткими окрсстностными моделями, построенными на основе нечетких сетей Петри.
Заключение.
Список использованных источников


Моделирование нечтких сетей Петри окрестностиыми системами для решения задач экологичного управления цементным производством, г. Структура и объм диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиофафического списка из 1 наименований и приложений на страницах. Основная часть работы изложена на 7 страницах машинописного текста, содержит рисунков и таблиц. В первой главе рассмотрены общие теоретические положения математического моделирования. Дано определение производственной системы. Проведен анализ различных видов моделей, применяемых для представления производственных систем, в частности окрестностных моделей и сетей Петри. Показаны их достоинства и недостатки. Сделан обзор известных методов идентификации, рассмотрено состояние проблемы идентификации окрестностных моделей и сетей Петри. На основании результатов выполненного анализа поставлена цель исследований и сформулированы задачи работы. Во второй главе обобщено понятие четких окрестностных динамических моделей. Предложена схема положения четких сетей Петри в классе четких окрестностных моделей. Рассмотрено моделирование четкой обобщенной и временной сети Петри окрестиостными моделями, а также приведен алгоритм параметрической идентификации окрестностных моделей сетей Петри. Даны постановки задач достижимости с частично заданными параметрами и приведены алгоритмы их решения для различных видов четких динамических недетерминированных окрестностных моделей. Дано понятие меры недетерминированности окрестностной модели, а также приведен алгоритм решения задачи достижимости для окрестностной модели с переменной недетерминированностью и приоритетами слоев. В третьей главе обобщено определение нечетких окрестностных динамических моделей. Введены новые классы сетей Петри с нечеткой структурой. Рассмотрено моделирование различных классов нечетких сетей Петри окрестностными моделями. Даны постановки задач достижимости с частично заданными параметрами и приведены алгоритмы их решения для нечетких динамических недетерминированных окрестностных моделей. В четвертой главе дано описание цементного производства как сложной производственной системы. Рассмотрены традиционные модели данной системы, а также четкие и нечеткие недетерминированные динамические окрестносгные модели четких и нечетких сетей Петри. Произведено сравнение рассмотренных моделей по степени адекватности модельных значений годового производства цемента фактическим данным. Для планирования мероприятий по модернизации производства па основе построенных моделей разработан комплекс программ, позволяющий оценить годовое производство цемента при изменении состава и технических характеристик оборудования. В заключении приводятся основные результаты и выводы по исследованию, проведенному в работе. ГЛАВА 1. В данной главе сделан обзор общих теоретических положений математического моделирования. Дано определение производственной системы. Проведен анализ различных видов моделей, применяемых для представления производственных систем, в частности окрестностных моделей и сетей Петри. Показаны их достоинства и недостатки. Сделан обзор известных методов идентификации, рассмотрено состояние проблемы идентификации окрестностных моделей и сетей Петри. На основании результатов выполненного анализа поставлена цель исследований и сформулированы задачи работы. Математическое моделирование. Общие вопросы моделирования были рассмотрены в работах А. А. Самарского, А. П. Михайлова , Б. П. Безручко, Д. А. Смирнова 4, А. Д. Мышкиса , Б. Я. Советова, С. А. Яковлева и других ученых. Под математическим моделированием понимают адекватную замену исследуемого объекта соответствующей математической моделью и ее последующее изучение методами вычислительной математики с привлечением средств современной вычислительной техники . Здесь термин объект понимается в широком смысле объектом может служить не только то, что обычно именуется этим словом, но и любая ситуация, явление, процесс и т. Его можно условно разбить на три этапа модельалгоритмпрограмма .