Научная статья на тему 'Проектирование комплекса автоматизированного управления и критерии качества комплекса'

Проектирование комплекса автоматизированного управления и критерии качества комплекса Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
96
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИНТЕЗ / КОМПЛЕКС / ПРОЕКТИРОВАНИЕ / ОБЛАСТЬ ДОПУСТИМЫХ ЗНАЧЕНИЙ / SYNTHESIS / COMPLEX RANGE OF PERMISSIBLE VALUES

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Зябрева Кристина Игоревна, Сафронов Денис Вадимович, Акименко Татьяна Алексеевна

Рассматривается применение новой методологии синтеза, позволяющей наиболее быстро осуществлять поиск оптимальных вариантов комплекса автоматизированного управления, для последующего использования и усовершенствования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Зябрева Кристина Игоревна, Сафронов Денис Вадимович, Акименко Татьяна Алексеевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DESIGN OF COMPLEX AUTOMATED CONTROL COMPLEX QUALITY AND CRITERIA

The article discusses the use of the new synthetic methodology allows the fastest search for the best options for automated control for the future use and improvement.

Текст научной работы на тему «Проектирование комплекса автоматизированного управления и критерии качества комплекса»

The method of evaluating the degree of imperfection of adhesive bead porcelain insulator, including the processing of thermal images with follow - conductive coefficient calculation defects based on experimental set -foot range of values of the coefficient of thermal conductivity of the adhesive layer corre- sponding - defective condition of the bond.

Key words : Thermal, porcelain insulator, adhesive, thermal conductivity.

Zaychikov Igor Wjacheslavovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Tula, Tula state University,

Soldatov Vladimir Ivanovich, postgraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,

Lavrov Igor Vladimirovich, general director, prom [email protected], Russia, Tula, LLC «IAC «Promexpert»

УДК 681.7.06

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ И КРИТЕРИИ КАЧЕСТВА КОМПЛЕКСА

К.И. Зябрева, Д.В. Сафронов, Т. А. Акименко

Рассматривается применение новой методологии синтеза, позволяющей наиболее быстро осуществлять поиск оптимальных вариантов комплекса автоматизированного управления, для последующего использования и усовершенствования.

Ключевые слова: синтез, комплекс, проектирование, область допустимых значений.

Существующая практика применения носимых и самоходных противотанковых ракетных комплексов (ПТРК) показывает, что ПТРК являются наиболее эффективным и востребованным средством борьбы с танковыми войсками. Данные образцы имеют широкий диапазон вариантов исполнения - как в переносном виде для пехоты, так и на подвижных наземных носителях: колесных машинах, бронетранспортерах, боевых машинах пехоты, танках и даже вертолетах и самолетах [1].

До недавнего времени в противотанковых подразделениях, оснащенных современными ПТРК, было недостаточно средств автоматизации управления, связи, эффективных средств разведки, топопривязки и ориентирования, что существенно снижало эффективность применения противотанковых подразделений.

Также возникла важная проблема в процессе управления, в том числе и противотанковыми подразделениями - время. Время на принятие решения и доведение его до подчиненных служит одним из основных критериев готовности подразделения. Характер современного боя отличается быстротой выполнения любых операций. Следовательно, оператор должен находиться в режиме постоянной готовности к обработке входящего воздействия.

Средство разведки предназначено для обнаружения цели, определения ее координат, сопровождения и идентификации. Средства топопри-вязки обеспечивают взаимную привязку командира подразделения и расчетов в условной системе координат.

Средство топопривязки может быть представлено любым техническим средством, работающим с системами ГЛОНАССЮРЗ, способным осуществлять задачи привязки на местности.

Задача по выявлению и обоснованию новых технических решений при создании современных систем достаточно трудоемка, так как требует сопоставления систем не только по параметрам, но и по структуре построения.

Таким образом, актуальным является создание новой методологии синтеза, позволяющей в максимально короткие сроки осуществлять поиск оптимальных вариантов комплекса автоматизированного управления (КАУ), для последующей разработки и модернизации.

Под оптимальным вариантом КАУ понимается лучший из приемлемых вариантов по критериям качества и по конструкторским соображениям, отличающиеся высокими тактико-техническими характеристиками и в тоже время имеющие минимальную массу.

Под приемлемым вариантом будем считать вариант, удовлетворяющий всем требованиям технического задания на проектирование.

Требования на модернизацию комплекса автоматизированного управления сводятся к следующему виду:

1) ввод автоматического режима определения и нанесения координат неподвижных целей на электронную карту местности;

2) возможность одновременного (за одно сканирование антенны) обнаружения и измерения координат нескольких целей;

3) использование в качестве средства разведки оптического даль-номерного комплекса;

4) исключение демаскирующих факторов в связи с яркостью свечения экрана используемых средств автоматизации и управления;

5) обеспечение возможности подключения оконечного устройства для поддержания автоматизированного взаимодействия с вышестоящим командиром и командиром взаимодействующих подразделений.

6) повышение точности определения дирекционного угла и угла

места;

7) повышение стабильности показаний углов устройством ориентирования;

8) обеспечение четкости отображения информации на экране блока индикации устройства ориентирования при прямом освещении солнечным светом.

Проектирование КАУ представляет собой поиск и отработку технических решений, обеспечивающих выполнение определенной совокупности динамических свойств по точности, устойчивости, быстродействию, надежности функционирования. Из-за высокой размерности решаемой задачи процесс проектирования реализуется, как правило, в несколько этапов. На начальных этапах определяется будущая структура комплекса.

Проектирование комплекса автоматизированного управления целесообразно вести в соответствии с математической постановкой задачи поиска технических решений, которая осуществляется в с)ледующем виде: требуется найти такое значение вектора а параметров а = (а, «2,. ., аж), определенного в области В допустимых значений №-мерного пространства параметров комплекса, которое обеспечивает [2]:

а = аг§тт«еэ V [ К (а)], (1)

где К (а) = (Ъ\(а), ¿2,..., 2«)) - вектор критериев качества; V - результирующий показатель качества; в данном исследовании он представляет собой рассматриваемую последовательность структурно-параметрического синтеза; В - область допустимых значений параметров, которая описывается соотношениями:

Д ] 1(а) = 0, у1 = 1,2,..., N 3; Ду 2 (а) < 0, у 2 = 1,2,..., N4. (2)

Декомпозиция предусматривает разбиение задачи (1), (2) на ряд последовательных частных задач, значительно более простых, чем общая (тотальная) задача. Каждая частная задача может быть сформулирована с использованием понятий векторной оптимизации: на /-м этапе проектирования требуется найти

а1 \ а-1 = агвтт«^д Гг [К(а1 )\ К'"V"1)] (3) где а1 \ а1 1 =(а N 5+1, а N 5+2,..., а N 6) - разность векторов параметров

а1 =(а1,а2,...,а^) и а1 1 =(аьa2,...,aN5), а1 и а1-1 характеризуют функционирование КАУ в областях фазовых пространств, соответствующих 1-й и (1-1)-й постановкам частных задач; - область допустимых зна-

117

1-1 1-1

чений а1 в ^6-мерном пространстве параметров; K - подмножество K; замкнутое относительно фазовых переменных i-е математическое описание однозначно определяет состав вектора ai.

Результатом выбора технических средств являются различные варианты реализации КАУ. Учитывая, что каждое из технических средств может быть, в свою очередь, выполнено в виде различных устройств (например, вычислительное средство в виде пульта командира, промышленного ноутбука или коммуникатора, карманного компьютера и т.д.), количество вариантов реализации комплекса может увеличиться.

Критерии качества функционирования КАУ базируются на оценке времени выполнения задачи от начала подготовительных операций и разведки до поражения цели и отличаются детализацией действий каждого члена подразделения и учетом времени выполнения автоматизированных операций на различных вычислительных средствах комплекса автоматизированного управления.

Список литературы

1. Амелин Ю.Г. Стрелковое оружие Конструкторского бюро приборостроения. История и современность: монография / под ред. В.П. Грязева. Тула: Дизайн-коллегия, 2007. 141 с.

2. Подчуфаров Ю.Б. Физико-математическое моделирование систем управления и комплексов / под ред. А.Г. Шипунова. М.: Физматлит, 2002. 168 с.

3. Шипунов А.Г., Игнатов А.В. Структурно-параметрический синтез пушечно-ракетных комплексов вооружения / Тула: ГУП «КБП», 2000. 168 с.

4. Подчуфаров Ю.Б. Автоматизированные технологии проектирования управляемых систем и комплексов: учеб. пособие. Тула: ТулГУ, 1995. 124 с.

Зябрева Кристина Игоревна, магистрант, kris93zyabreva@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Сафронов Денис Вадимович, инженер, [email protected], Россия, Тула, АО «КБП им. академика А. Г. Шипунова»,

Акименко Татьяна Алексеевна, канд. техн. наук, доц., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет

DESIGN OF COMPLEX AUTOMATED CONTROL COMPLEX QUALITY AND CRITERIA

K.I. Zyabreva, D. V. Safronov, T.A. Akimenko 118

The article discusses the use of the new synthetic methodology allows the fastest search for the best options for automated control for the future use and improvement.

Key words: synthesis, complex range of permissible values.

Zyabreva Kristina Igorevna, undergraduate, kris93zyabreva@mail. ru, Russia, Tula, Tula state University,

Safronov Denis Vadimovich, engineer, advent42 74@ya. ru, Russia, Tula, JSC "KBP named after Academician A.Shipunov",

Akimenko Tatiana Alekseevna, candidate of technical sciences, docent, tаntan 72 ama.il. ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 004.8, 519.85

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ АДАПТИВНОЙ СХЕМЫ РЕПРОДУКЦИИ В ОСТРОВНОМ ГЕНЕТИЧЕСКОМ АЛГОРИТМЕ

РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

А.Н. Ивутин, Д.О. Есиков

Предложена адаптивная схема репродукции в островном генетическом алгоритме для получения оптимального (квазиоптимального) решения задач обеспечения устойчивости функционирования распределенных информационных систем за приемлемое время. Проведена экспериментальная проверка эффективности адаптивной схемы репродукции в островном генетическом алгоритме решения задач обеспечения устойчивости функционирования распределенных информационных систем.

Ключевые слова: островной генетический алгоритм, адаптивная схема репродукции, распределенная информационная система.

Надежное и бесперебойное функционирование данных систем является залогом эффективного функционирования организаций и предприятий в различных сферах экономики. Под устойчивостью функционирования системы понимается ее способность выполнять возложенные функции с заданными показателями качества в условиях воздействия внутренних и внешних дестабилизирующих факторов.

Для обеспечения устойчивости функционирования распределенных информационных систем разработан комплекс математических моделей в следующем составе:

1) оптимизация распределения элементов программного обеспечения функциональных задач по узлам сети;

2) оптимизация распределения информационных ресурсов по центрам хранения и обработки данных;

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.