Введение к работе
Актуальность дроблены. Современный этап создания и внедрения систем автоматического управления различными объектами характерен ирекде всего тем. что. как правило, разрабатываются высококачественные системы управления на базе широкого применения мини и мнкро электронно-вычислительных нашиноВМ). В этих условиях гцпчиге.г но возрастает роль иетодов имитационного моделирования. п.. „вол.і!яли обеспечить оденку различных вариантов проекта при нині:.ильных затратах.
К настоящему времени в направлении автоматизации построения и использования имитационных моделей выполнено достаточно много работ и создан ряд программных систем. Эти программные системи является достаточно эффективными при решении конкретных задач исследовании и ориентированы на использование традиционных моделей и методов . Однако, по мере усложнения структуры систем. совершенствования зле-«ентной базы и в связи с переходом к автоматизации всех этапов проектирования все большее значение приобретают проблемы создания и исследования новых Форм представления моделей и алгоритмов моделирования, позволявших с единых позиций описывать различные классы систем, учитывавших их топологические особенности и обеспечивающих оперативное Формирование вычислительной модели системы в зависимости от конкретной цели исследования. В связи с этим задачи разработки и исследования новых алгоритмов. Форм представления моделей и создание на этой основе систем автоматизации анализа и синтеза являются актуальными.
Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка алгоритмов машинного синтеза топологических иннтанионных моделей (ТИМ) автоматических систем на базе динамических графов и создание на их основе программной системы имитационного моделирования, способной настраиваться на широкий класс объектов. Для достижения поставленной дели, решены слёдзтоаше основные задачи исследования:
на базе системного подхода формализованы процессы построения ТИМ систем автоматического управления (CAV);
созданы способы Формального представления компонентов автоматических систем в памяти ЭВМ и разработаны алгоритмы автоматического синтеза матенатических моделей исследуе;шх систем ;
разработаны алгоритмы моделирования структурно-сложных автоматических систем ;
на базе разработанных моделей и алгоритмов создано прог-
ранимое обеспечение системы имитационного моделирования.
Методы иеследования, В процессе выполнения диссертационной работы использованы: методы системного анализа; теория автоматического управления; теория натрии; теория динамических графовых ноделей; теория Формальны?, систем и математической логики.
Научная новизна выполненных исследовании, заключается в создании и апробации натенатического ояргпрчєния для решения задачи двтоматизалии построения и использования топологических имитационных моделей с учетом специфический особенностей СТРУКТУРНО -сложны}: автоматических систем.
Основные научные результаты, выносимые на защиту:
разработанные граФовые Формы описания и машинного представления моделей компонентов сложных автоматических систем и системы в целом;
методика Формализованного описания и машинного представления процесса построения топологических имитационных моделей сложных систем; __ ..'_.._-г ' гггт^^^ ^5=г=*а#гег-^—-.----—
методика и алгоритмы.автоматического синтеза математических моделей сложных автоматических систем;
разработанные "турбо" алгоритмы моделирования сложных авто иатических систем, базирующихся в совокупном использовании динамических графовых ноделеи и нелинейных алгебраических опегатороп;
входной язык системы, позволявший описывать исходную но-дель объекта в естественных конструкциях и предложенная схена трансляции моделей;
созданное программное обеспечение системы имитационного моделирования, реализующее методику автоматического синтеза ТИП;
Практическая ценность. Разработаны и практически реализованы методы и алгоритмы автоматизированного построения ТИН САУ. Созданы эффективные программные средства в виде пакета прикладных црограмн (ППВ) для персональных компьютеров типа IBM гс/ AT. Гибкая система обшения разработанной программной системы позволяет внести необходимые изненения в нросессе эксплуатации и этим обеспечивается постоянное активное ее состояние. Результаты исследований и разработок могут быть использованы на лт.шах анализа и синтеза сложных систем, проектирования и созлания автоматических и автоматизированных систем управления техническими объектами и технологическими процессами в различных отраслях народного хозяйства, в составе математического обеспечения подсистем САПР СЛУ.
Диссертационная работа наполнена в соответствии с конпликс.ю:! целевой программой о. Ц. 026 ГКНТ бившего СССР "Разработать и внедрить в практика АСУ ТИ методы автоматизированного проектирования АСУ ТП и их врограминое обеспечение", заданием оз. 01. 03 "Різр.і-ботка топологических имитационных моделей технологических f.-..к тов", заданиен 09. Об "Разработка формального аппарата w с;.і і семантических моделей для дискретних систем ynpaiijii-iu; . ,..і і,л . топологических методой".
Реализации результатов Методы, алгоритмы и нгої ранмнан система, разработанные п диссертационной работе использованы при проектировании и внедрении "Автоматизированной системі/ управления процессами смешения и полимеризации" производства волокна "Нитрон" в производственном объединении "Навоиазот" и переданы в НПО "Нол ния" для использования в процессах проектирования и исследования систем управления упругих летательных аппаратов. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе для подготовки специалистов по разработке и эксплуатации систем управления на кафедре "Автоматика и телемеханика" Ташкентского государственного технического университета им. іїєруни.
Апроб.'ция работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 3 -и и '1-й Всесоюзных нежвузоиских научно-технических конференциях (H't'K) "Матенатическое, алгоритмическое и программное обеспечение АСУ ТИ" (Ташкент. 1985. 1988); '1-ом всесоюзном семинаре "Методы синтеза и планирования развития структур сложных систем" (Ташкент. 1987); хі-ом Всесоюзном совещании "Проблемы управления" (Ташкент.1989); первой Всесоюзной и второй международной конференции "Системный анализ, моделирование и управление сложными процессами и об'єктами на базе ЭВМ" (Ташкент. 1991. 1992 ); НТК "Наука роизводству" (Чирчик.198'Н; ежегодных НТК профессорско-преподавательского состава ТашГГУ (Ташкент, 198'! -1993).; Объединенном научном семинаре лабораторий центра "Автоматика" и кафедры "Автоматика и телемеханика" ТашГГУ им. Беруин.
Публикации. Основное содержание и результаты диссертации опубликованы в 1 3 работах.
структура и объем работы. Диссертации состоит из введения, четырех глав, иаклртения. приложений и списка литературы из 111 наименований, объем диссертации; 123 страниц основного текста, 49 рисунков, таблиц, список литературы на 11 страницах, 10 страниц приложения.
