CC BY
17
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПОСТРОЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ МНОГОСТАДИЙНЫХ
ПРОЦЕССОВ
Усмонов Усмонбек Тохир углы, студент, Авазов Юсуф Шодиевич, старший преподаватель,
Ташкентский государственный технический университет, Узбекистан
(yusufbek_avazov@mail.ru)
В данной статье рассмотрены преимущества автоматизированной системы построения математической модели многостадийных процессов, приведена схема организации блока данных этой системы.
Ключевые слова: автоматизированная система построения математической модели (АСПММ), база данных (БД), оперативная информация, статистическая информация, классификационная информация.
Разработка автоматизированных систем управления различными многостадийными объектами включает разработку мощных интегрированных систем обработки информации и выработку алгоритмов оптимального управления. Поставленную задачи можно решить с помощью алгоритмической системы, охватывающей все этапы исследований многостадийных процессов и построения их моделей. Автоматизированная система построения математической модели (АСПММ) сложного объекта по своей сути представляет из себя систему, в которой происходит замена упорядоченного множества задач, возникающих в ходе решения задачи оптимального планирования и управления объектом, на множество моделей. Численное решение и анализ этих моделей обеспечивает оптимальное планирование и управление технологическим объектом.
При практической реализации АСПММ каждый из алгоритмических блоков состоит из информационной и операционной частей. Одним из блоков этой системы является блок хранения и выдачи данных (БД), служащих в качестве системного накопителя и хранилища информации. БД является практической реализацией этапа "данные эмпирические". Он может оформляться в виде банка данных [1]. Потребность в банках данных может рассматриваться как закономерный результат развития автоматизированных систем обработки данных. Это развитие характеризуется переносом акцента в архитектуре вычислительных систем с процедур обработки на структуру и хранение данных. Такая переориентация затрагивает все программное обеспечение: операционные системы, системы управления данными и системы программирования (рис.1).
В традиционных процедурно-ориентированных системах основной упор делается на внутреннею переработку данных. Процесс переработки управлялся предписанной последовательностью процедур.
Обработка Б
/ *
Данные об Файлы
объекте
Обработка информации
а)
Использование информации
Данные об объекте
Базы данных
Использование информации
Хранение и Поиск ч__..__
Обработка информации
Рисунок 1 - Схема организации классической вычислительной системы (а)
и блока данных (БД) в АСПММ (б)
Организация операционной системы подчинялась целям оптимизации использования внутренних ресурсов системы. Организация данных в виде файлов, несвязанных между собой, носила статический характер и была ориентирована на узкое конкретное применение, конкретную повторяющуюся последовательность программ обработки и фиксированную совокупность результатов. Данные и программы обработки были жестко связаны между собой, т.к. данные записывались в самой обрабатывающей программе. Все это приводило к децентрализованному хранению и много-
кратному дублированию данных. Соответствие хранимых данных управляемому объекту достигалось лишь периодически, результаты обработки заготавливались впрок под фиксированный комплекс запросов. Такая организация определяла и преимущественное использование пакетного режима обработки.
Требования новых применений и недостатки традиционного подхода привели к необходимости разработки систем, ориентированных на данные. В этих системах основной упор делается на непрерывное поддержание в системе динамической информационной модели сложного управляемого или исследуемого объекта. Эта модель реализуется в виде банка данных. Он состоит из специальным образом организованной совокупности данных большого объема и сложной структуры хранимых в памяти прямого доступа, и комплекса программных средств для создания, обновления, поддержки, хранения и использования содержимого БД. Организация данных динамична, ориентирована на разнообразные применения и на произвольную последовательность обработки, определяемую поступившими запросами.
Вся информация, входящая в информационную часть банка, была разбита на следующие виды информации (для многостадийных процессов биохимического производства):
1. Оперативная информация. Значения контролируемых и регистрирующих технологических параметров, значения лабораторных анализов (например Т - температура, PB - количество редуцируюших веществ, pH содержание P - фосфора, N - азота, P - давлени, концентрации компонентов, влажность сырья, расход готового продукта и т.д.).
2. Статистическая информация. Значения корреляционных коэффицентов переменных, значения коэффицентов уравнений кинетики, значения коэффицентов уравнений гидравлики, значения показателей из области математической статистики (значений уже известных и уточняемых величины Мх, Dx, Rxy и т.д.).
3. Классификационная информация (единицы измерения технологических процессов.
Список литературы
1. Симонова Л. А., Валиев А.М., Панкратов Д. Л., Валиева Р.Ф. Автоматизированная система проектирования и технологической подготовки производства составных металлических изделий прошивкой // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 9-8. -С. 1697-1702.
Usmonov Usmonbek Tohir ogli, student, Tashkent State Technical University, Tashkent, Uzbekistan, 100095, Tashkent city, Uzbekistan
Avazov Yusuf Shodievich, senior lecturer, Tashkent State Technical University, 100095,
Tashkent city, Uzbekistan
(yusufbek_avazov@mail.ru)
AUTOMATED SYSTEM OF CONSTRUCTION OF MATHEMATICAL MODELS OF MULTISTAGE PROCESSES
In this thesis, the advantages of an automated system for constructing a mathematical model of multi-stage processes are considered, and a scheme for organizing the data block of this system is given.
Keywords: automated system for constructing a mathematical model (ASMM), database (DB), operational information, statistical information, classification information.
ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ
Усмонов Усмонбек Тохир углы, студент Фарходов Суннатжон Умар углы, студент Авазов Юсуф Шодиевич, старший преподаватель
Ташкентский государственный технический университет, Узбекистан
(yusufbek_avazov@mail.ru)
В данной статье рассмотрены принцип построения алгоритмов управления технологическими объектами процесса разделения многокомпонентных смесей. Излагается практическая реализация автоматизированной системы построения математической модели (АСПММ), оформленной в виде семи алгоритмических блоков.
Ключевые слова: автоматизированная система построения математической модели (АСПММ), база данных (БД), оперативная информация, синтеза моделей, блок хранения и выдачи данных, блок постановки задач, блок классификации объектов, блок хранения и выдачи критериев, моделей и алгоритмов.
В практике управления многостадийными процессами одна система выступает в качестве управляющего объекта, а другая, например, технологический процесс, цех, завод - в качестве управляемого. При этом каждая система функционирует в пространстве и во времени по присущим ей законам. Поэтому оптимальное управление производством, должно строиться на основе знания законов функционирования управляемого объекта. Только тогда обеспечивается оптимальная стратегия управления, позволяющая достигнуть поставленные цели в процессе функционирования объекта.
С развитием кибернетики как науки, нашел свое применение и развитие системный подход при исследовании сложных объектов [1]. При управлении технологическими объектами с применением кибернетических методов объект управления и системы управления рассматривались как взаимосвязанные (взаимодействующие) системы. В соответствии с законами функционирования объекта управления (известными на основе опыта разработчика) строиться стратегия и разрабатывается алгоритм управления объектом. При разработке исследовании и использовании совокупности моделей и алгоритмов управления сложными технологическими объектами, (которые необходимо рассматривать во взаимосвязи и взаимодейст-
