Інформаційна технологія моделювання і аналізу дискрет- но-неперервних автоматизованих систем управління

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – Інформаційні технології. – Одеський національний політехнічний університет Міністерства освіти і науки України, Одеса, 2016. Дисертація присвячена розробці і дослідженню моделей, методів та інформаційної технології моделювання і аналізу дискретно-безперервних автоматизованих систем управління на базі мереж Петрі і дискретно-неперервних мереж для підвищення якості моделювання та скорочення часу аналізу властивості досяжності. Отримала подальший розвиток дискретно-неперервна модель автоматизованих систем управління, яка відрізняється введенням дискретнонеперервних і стохастичних переходів. Розроблено метод перетворення сигнального графа в модель, що представлена мережею Петрі. Розроблено метод та інформаційну технологію аналізу досяжності, які відрізняються використанням сигнального графа і виконанням редукції-декомпозиції мереж. Отримали подальший розвиток метод та інформаційна технологія моделювання дискретнонеперервних об'єктів.

The dissertation for a candidate of technical Sciences (Ph.D.) degree in specialty 05.13.06 – Information technology. – Odessa national polytechnic university of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Odessa, 2016. The thesis is devoted to the development and research of models, methods and informational technologies of modeling and analysis of discrete-continuous automated control systems based on Petri nets and discrete-continuous networks to improve the quality of the simulation and reducing the time of analysis properties reachability. A further development of discrete-continuous model systems with controlled structure, which is distinguished by the introduction of discrete-continuous and stochastic ?transitions. A method of converting a signal graph in the model represented by a Petri net. Also developed method and information technology of the analysis of the reachability, which is characterized by using the signal graph and the implementation of a reduction-decomposition networks. A further development of the method and information technology of modeling of discrete-continuous objects.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 – Информационные технологии. – Одесский национальный политехнический университет Министерства образования и науки Украины, Одесса, 2016. Диссертация посвящена разработке и исследованию моделей, методов и информационной технологии моделирования и анализа дискретнонепрерывных автоматизированных систем управления на базе сетей Петри и дискретно-непрерывных сетей для повышения качества моделирования и сокращения времени анализа свойства достижимости. Исходя из этого, было выполнено исследование математических моделей и методов, которые используются в автоматизированных системах управления. Получила дальнейшее развитие дискретно-непрерывная модель дискретно-непрерывных систем автоматизированного управления, которая отличается введением дополнительных компонентов: дискретно-непрерывных и стохастических переходов, что позволило повысить качество моделирования. Разработан метод преобразования сигнального графа объекта моделирования в модель системы, представленной сетью Петри, который отличается введением формального соответствия между элементами сигнального графа и элементами сети Петри, что позволило разработать метод анализа свойства достижимости. Разработан метод и информационная технология анализа достижимости состояния дискретно-непрерывной системы, который отличается использованием сигнального графа и выполнением редукции-декомпозиции сетей в дискретно-непрерывном пространстве, что обеспечивает проведение исследования достижимости систем с управляемой структурой на ранних этапах разработки системы и позволяет уменьшить время анализа. Получили дальнейшее развитие метод и информационная технология моделирования дискретно-непрерывных объектов, которые базируются на разработанной дискретно-непрерывной модели и отличаются введением специаль- ного этапа исследования достижимости заданных состояний, что позволяет повысить качество моделирования и сократить время моделирования и анализа. Объектом исследования в данной работе является процесс имитационного моделирования и анализа сложных дискретно-непрерывных автоматизированных систем управления. Предметом исследования являются модели, методы и информационные технологии моделирования и анализа дискретно-непрерывных автоматизированных систем управления на основе ДН-сетей. Проведен анализ существующих дискретно-непрерывных систем автоматического управления, математических моделей и методов исследования сложных систем с управляемой структурой, тенденций развития современных моделей. Одним из выявленных недостатков подобных моделей является сложность проведения комплексного моделирования и исследования их свойств. В частности, существующие средства описания подобных объектов либо не имеют единых математических средств для описания дискретных и непрерывных частей системы, либо требуют значительных затрат для проведения исследования их свойств. Разработанные базовые информационные технологии, направленные на моделирование и анализ сложных технических объектов с многорежимным характером функционирования, встроены в информационную технологию DCNET для моделирования дискретно-непрерывных систем и анализа свойства достижимости. Данная информационная технология внедрена в учебный процесс и экспериментально показала свою эффективность. В результате проведенного эксперимента установлено, что разработанная программная среда DCNET позволяет проводить моделирование сложных систем с управляемой структурой и обеспечивает минимальное расхождение результатов по сравнению с такими распространенными системами, как MATLAB (меньше 1%).