DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0023.2020.02.11

РОЗРОБКА ІНФОРМАЦІЙНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ОПТИМІЗАЦІЇ УПРАВЛІННЯ СКЛАДНИМИ ДИНАМІЧНИМИ СИСТЕМАМИ

Olena Mykolaivna Nikulina, Valerii Petrovich Severyn, Nina Viktorivna Kotsiuba

Анотація


Розроблена структура інформаційної технології оптимізації складних динамічних систем. Структура включає блок моделей систем, модуль методів інтегрування, блок обчислення критеріїв якості систем, блок методів оптимізації, модуль структур даних та блок подання інформації. Представлена функціональна модель інформаційної технології. У блоці моделей систем знаходяться моделі динамічних систем – об’єктів управління, регуляторів, інформаційних управляючих систем. Це дозволяє моделювати інформаційні управляючі системи енергоблоків АЕС, систему управління квадрокоптером, генератори електричних імпульсів та інші динамічні системи. У модулі методів інтегрування зібрані методи інтегрування систем диференціальних рівнянь: метод матричної експоненти для інтегрування лінійних систем, системні методи для інтегрування нелінійних систем, інші методи. У блоці обчислення критеріїв якості систем створені програми для обчислення різних критеріїв інформаційних управляючих систем: стійкості процесів управління, ідентифікації параметрів, прямих показників якості систем, інтегральних квадратичних оцінок. Розроблено блок методів оптимізації. Цей блок містить модулі методів одновимірного пошуку, багатовимірної безумовної оптимізації, глобального пошуку, генетичних алгоритмів, мінімізації суми квадратів, умовної оптимізації, векторної оптимізації. Для тестування методів створені модулі тестових функцій. Ці модулі включають тестові функції, їх бази даних та програми тестування. Розроблено модуль загальних структур даних. Запропоновані глобальні структури даних – структура постійних даних задач і методів оптимізації, структура змінних параметрів стану процесу оптимізації та структура функцій для узгодження взаємодії методів оптимізації. Блок подання інформації розв’язання задач дозволяє подавати процес оптимізації у вигляді таблиць і графіків.

Ключові слова


інформаційна технологія; динамічна система; складна система; інформаційна управляюча система; математична модель; показник якості; метод оптимізації; процес оптимізації

Повний текст:

PDF

Посилання


Bastrikov M. V., Ponomarev O. P. Informatsionnye technologii upravleniya [Information technologies control]. Moscow, EKSMO Publ., 2002. 391 p.

Pavlov A. A., Telenik S. F. Informatsionnye technologii i algoritmizatsiya v upravlenii [Information technologies and algorithms in control]. Kiev, Tekhnika Publ., 2002. 344 p.

Ershova N. M. Sovremennye metody teorii proektirovaniya i upravleniya sloghnymi dinamicheskimi sistemami:monografiya [Modern methods of the theory of design and control of complex dynamic systems: monograph]. Dnepropetrovsk, PRASA Publ., 2016. 272 p.

Yastrebenetskiy М. А., Vasil'chenko V. N., Vinogradov S. V. Bezopasnost' atomnykh stantsiy: informatsionnye i upravlyayushchie sistemy [Nuclear power plant safety: information and control Systems]. Kiev, Tekhnika Publ., 2004. 472 p.

Afanas'eva O. V., Golik E. S., Pervukhin D. А. Teoriya i praktika modelirovaniya sloghnykh sistem: uchebnoye posobiye [Theory and practice of modeling complex systems: Textbook]. St. Petersburg. SZTU Publ., 2005. 132 p.

Chernorutskiy I. G. Metody optimizatsii v teorii upravleniya: uchebnoye posobiye [Optimization methods in control theory: Textbook] St. Petersburg. Piter Publ., 2004. 256 p.

Besekerskiy V. A., Popov Е. P. Teoriya sistem avtomaticheskogo upravleniya [Theory of automatic control systems]. St. Petersburg. Professiya Publ., 2004. 752 p.

Izmailov А. F., Solodov М. V. Chislennye metody optimizatsii: uchebnoye posobiye [Numerical optimization techniques: Textbook]. Moscow, FIZMATLIT Publ., 2005. 304 p.

Mokhtar S. Bazaraa, Hanif D. Sherali, Shetty C. M. Nonlinear programming theory and algorithms; third edition Hoboken, New Jersey: Wiley, 2006. 853 р.

Severin V. P., Nikulina Е. N. Metody odnomernogo poiska: laborotornyy praktikum po kursu «Metody optimizatsii» [Onedimensional search methods: laboratory practice on the course "Optimization Methods"]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2013. 124 p.

Nikulina Е. N., Severin V. P., Lukinova D. А. Matematicheskie modeli dlya issledovaniya perekhodnykh reghimov yadernogo reaktora VVER-1000 serii V-320 [Mathematical models for investigation of transient regimes of VVER-1000 nuclear reactor of V-320 series]. Ядерна та радіаційна безпека [Nuclear and radiation safety]. 2018, no. 1(77), pp. 18-23.

Severin V. P., Nikulina Е. N., Lukinova D. А. Mnogokriterial'nyy sintez sistem upravleniya ehergobloka AES s bspol'zovaniem laborotorii metodov optimizatsii [Multicriteria synthesis of NPP power unit control systems using the OPTLAB optimization methods laboratory]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPI": sb. nauch. tr. Temat. vyp.: Sistemnyy analiz, upravlenie i informatsionnye tekhnologii [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: System analysis, management and information technology]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ., 2015, no. 15(1124), pp. 106–111.