LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Транспорт → Автоматизована система управління експлуатацією складних регенеруючих технічних систем

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ




ЯГХІ Кхаліл Абдельхамід Ахмед



УДК 62 – 503.5: 681.3.001.5




АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЄЮ

СКЛАДНИХ РЕГЕНЕРУЮЧИХ ТЕХНІЧНИХ СИСТЕМ


05.13.06 – Автоматизовані системи управління

та прогресивні інформаційні технології





Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук







Одеса – 2001


Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському державному політехнічному університеті Міністерства освіти і науки України на кафедрі нафтогазового та хімічного машинобудування.


Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент,

Заслужений працівник народної освіти

України Балан Сергій Олександрович,

Одеський державний політехнічний університет, доцент


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Харитонов Анатолій Іванович,

Одеська державна академія будівництва і архітектури, завідувач кафедри організації

будівництва і охорони праці


кандидат технічних наук, доцент

Артьоменко Віктор Тимофійович,

Одеська державна академія харчових технологій, доцент кафедри прикладної математики та обчислювальної техніки


Провідна установа: Державний науково-дослідний

інститут інформаційної інфраструктури,

відділ інформаційних технологій і систем

Державного комітету зв'язку та інформації і НАН України, м. Львів



Захист відбудеться 31.05.2001 р. о 1330 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.052.01 в Одеському державному політехнічному університеті за адресою: 65044, м. Одеса, пр. Шевченка, 1, ауд. 400-А.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеського державного політехнічного університету за адресою: 65044, м. Одеса, пр. Шевченка, 1.


Автореферат розісланий 27.04.2001 р.



Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 41.052.01,

кандидат технічних наук, професор Ю.С. Ямпольський



ВСТУП


Множину складних регенеруючих технічних систем (СРТС) масового виготовлення таких як, наприклад, автотранспортні засоби, можна уявити як деяку спільноту незв'язаних або слабко зв'язаних індивідуумів, які працюють в різноманітних конкретних умовах експлуатації.

В процесі роботи в кожній окремій СРТС накопичуються ушкодження, які можуть призводити до відмови усієї системи. Їх причина містить як детерміновану компоненту, пов'язану з особливостями конструкції, так і стохастичну, – визначену умовами її експлуатації. Життєвий цикл (ЖЦ) СРТС відрізняється малопередбачуваністю також через суб'єктивність у прийнятті експлуатаційних рішень, а також через те, що їхня регенерація сама по собі є дією непередбачуваною по термінах і якості.

Своєчасний, випереджаючий ремонт та заміна елементів, ресурс яких наближається до своєї межі, є метою управління ЖЦ, яке неможливе без сучасних методів прогнозування ушкоджень, наприклад, використання нейросіткових інформаційних технологій. Останні, як відомо, базуються на "трьох китах": архітектурі, математичних моделях нейронів і методах оптимізації, а також на забезпеченні відповідними даними для навчання мережі. Аналіз доробок, які існують в прогнозуванні життєдіяльності СРТС за допомогою нейронних мереж, дозволяє дійти висновку, що найбільша проблема полягає, насамперед, у репрезентативності навчальної вибірки – головної цінності нейросіткової моделі, від об'єму та якості якої залежить адекватність моделювання.

Чим більше параметрів істотно впливають на стан об'єкта, тим більші вимоги по репрезентативності даних висуваються до навчальних вибірок. По відношенню до такого об'єкта, як спільнота СРТС, рівні репрезентативності безпосередньо пов'язані із методами одержання початкових даних. Таких рівнів, що існують в практиці моделювання СРТС, можна виділити, принаймні, три:

  • статичні стендові випробування та статичні розрахунки, які дозволяють виявляти "слабкі" місця в конструкції з точки зору опору матеріалів, практично непридатні для створення інформаційної бази моделювання динамічних систем;

  • полігонні випробування та динамічні розрахунки не відображають багатовиду зовнішніх умов експлуатації, а також багатовиду індивідуальних особливостей усієї множини "індивідуумів" модельованої спільноти СРТС;

  • дані реальної експлуатації по усій спільноті СРТС або не збираються, або не організовуються за єдиною уніфікованою системою, або не концентруються в єдиному центрі, з-за чого безцінна інформація для усієї спільноти практично втрачається.

На підставі викладеного можна стверджувати, що дослідження, спрямовані на створення і впровадження інформаційної системи для сучасних методів автоматизованого управління ЖЦ СРТС, є дуже актуальними.

Дисертація виконувалася відповідно до мети ізавдань НДР Одеського державного політехнічного університету № 362-24 "Розробка теорії і методів схемотехнічного моделювання для систем проектування і управління".

Метою роботи є підвищення ефективності функціонування і надійності спільноти складних регенеруючих технічних систем за рахунок поліпшення якості управління їхнім ЖЦ у процесі експлуатації шляхом створення АСУ на основі нейронної надмережі прогнозування ушкоджень, яка навчається, та забезпечення її репрезентативною інформацією для навчання.

Для досягнення цієї мети в дисертаційній роботі були розв'язані наступнізадачі:

– розроблено архітектуру та методику навчання нейронної надмережі прогнозування розвитку ЖЦ спільноти СРТС;

  • розроблено автоматизовану систему управління експлуатацією автотранспортних засобів на основі нейронної моделі прогнозування ушкоджень;

  • розроблені методики, алгоритми і програми для підвищення репрезентативності початкової інформації про життєдіяльність СРТС шляхом зменшення розмірності чинникового простору з метою виділення переважаючих техніко-організаційних чинників розвитку таких систем та перетворення їх у добірку адекватних вибірок для навчання нейронної надмережі;

  • розроблені методика, алгоритми і програми для визначення належності СРТС після регенерації до відповідної ресурсної ітерації ЖЦ.

Об'єкт дослідження. Процес автоматизованого управління експлуатацією незв'язаної або слабко зв'язаної спільноти СРТС.

Предмет дослідження. Автоматизована система управління експлуатацією автотранспортних засобів.

Методи дослідження. При побудові АСУ експлуатацією автотранспортних засобів використаний метод моделювання за допомогою нейронних мереж. При розв'язанні задач попередньої обробки статистичної інформації використовувалися методи регресійного аналізу, чинникового кореляційного аналізу і методи оптимального управління. Для експериментальної перевірки адекватності моделей використовували дані полігонних випробувань СРТС.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в розвитку і поглибленні теоретичних і методологічних