Анотація до роботи:

Помазан Л.В. Моделі і методи структурної ідентифікації мобільних агрегатів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи. –Черкаський державний технологічний університет. – Черкаси, 2007.

Дисертаційна робота присвячена вдосконаленню та розробці нових обчислювальних методів ідентифікації математичних моделей технічних систем, на підставі численних значень сигналів, які діють на вході і виході об’єкта. Запропоновані методи ідентифікації математичної моделі за перехідною функцією моделі на основі порівняння розв’язків на різних проміжках часу, а також на основі послідовної мінімізації функціонала середньоквадратичної похибки між лівою і правою частинами оператора перетворення вхідного сигналу у вихідний. Запропоновано метод структурної ідентифікації на основі генетичного алгоритму. На основі розроблених методів створено програмне забезпечення, яке дозволяє проводити дослідження технічних систем на основі комп’ютерного моделювання. З практичної точки зору отримані в роботі результати використанні для дослідження технологічного процесу висіву насіння пневматичною сівалкою СУПН-8.

Ключеві слова: математичні моделі, методи ідентифікації, чисельні методи, генетичне програмування.

У дисертаційній роботі проведено теоретичне обґрунтування і нове розв’язування наукової задачі, що полягає у створенні нових методів ідентифікації математичної моделі технічних систем, одержано нові теоретичні та експериментальні результати, сукупність яких є суттєвою для розвитку автоматичних систем ідентифікації технологічних процесів, діючих об’єктів, через впровадження математичного моделювання для більш поглибленого і досконального встановлення залежності кінцевого результату від різноманітних факторів і елементів конструкції. В практичному плані використання отриманих методів ідентифікації дозволяє на основі розробки програмного забезпечення для ПЕОМ підвищити адекватність математичних моделей об’єктів та, відповідно, якість технологічних процесів шляхом впровадження систем керування з ідентифікатором.

Основні наукові і практичні результати роботи полягають у наступному:

1. Проведено аналіз методів ідентифікації математичної моделі об’єкта та запропоновано класифікацію систем ідентифікації, що дозволяє обмежити коло методів ідентифікації для подальшого вибору необхідного. Аналіз методів непараметричної ідентифікації показав, що вони ґрунтуються на визначені автокореляційної і взаємокореляційної функції випадкових сигналів, які діють на вході та виході системи. Невеликі похибки в їх визначенні дають суттєві похибки моделей. На основі аналізу сформульована основна задача дисертації – розробка нових методів ідентифікації без вказаних недоліків.

2. Запропоновано метод визначення перехідної функції за даними результатів вимірювань дискретних сигналів на вході та виході діючого об’єкта, який забезпечує формування перехідної функції для лінійних та нелінійних технічних систем.

3. Запропоновано метод визначення порядку диференціального оператора за перехідною функцією об’єкта на основі послідовної мінімізації функціонала норми середньоквадратичної похибки між лівою і правою частиною оператора при послідовному розширенні базису апроксимуючих функцій диференціального оператора, а також порівняння розв’язків на різних проміжках часу.

4. Запропоновано метод структурної ідентифікації на основі генетичного алгоритму, який використано для формування структури нелінійних моделей у вигляді обчислювальних дерев (метод відрізняється від існуючих універсальністю застосування до об’єктів різної природи).

5. Розроблено алгоритмічне і програмне забезпечення, а також методика експериментальних досліджень запропонованих методів, що підтвердили теоретичні дослідження і висновки дисертаційної роботи.

6. На основі результатів дослідження, отримано наукові результати з ідентифікації об’єктів управління, які дозволяють:

– здійснити керування технологічним процесом з ідентифіка-тором за відхиленням технологічного процесу від заданого, яке визначається на основі порівняння параметрів об’єкта управління і математичної моделі;

– визначити вплив на технологічний процес параметрів об’єкта управління, що дозволяє встановити вимоги до їх контролю в процесі виробництва та експлуатації;

– впровадити математичне моделювання цих процесів, що особливо важливо для сільськогосподарської техніки, оскільки терміни випробувань завжди обмежені.

7. Здійснено техніко-економічне обґрунтування доцільності розробки при конструюванні, випробуванні та експлуатації сільськогосподарської техніки. Реальний економічний ефект становить 145762 грн., а період окупності 1,9 року.

Публікації автора:

1. Помазан Л.В. Ідентифікація динамічних об’єктів агропромислового комплексу// Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету/ Техніка в сільскогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація./ Вип. 5. - Кіровоград, КДТУ, 1999. - C. 60-65.

2. Помазан Л.В. Ідентифікація дослідних агрегатів із змінними у часі параметрами// Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету/ Техніка в сільскогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація./ Вип. 10. - Кіровоград, КДТУ, 2001. - C. 210-214.

3. Сидоренко В.В., Бєлий Ю.О., Помазан Л.В. Принципи побудови автоматизованих систем ідентифікації і контролю технологічних параметрів зернозбиральних комбайнів “ЛАН”// Вісник інженерної академії України/ Вип.2. - Київ, ІАН, 2001. - C. 78-82.

4. Сидоренко В.В., Минайленко Р.Н., Помазан Л.В. Системы управления ленточными транспортерами (нориями) в горном производстве // Сборник научных трудов Национальной горной академии Украины, № 4-Днепропетровск: РИК НГА Украины, 2004. - C. 61-62.

5. Помазан Л.В. Ідентифікація динамічних об’єктів агропромислового комплексу за результатами спостережень сигналів на його вході та виході//Збірник наукових праць КНТУ/Конструювання, виробництво та експлуатація сільскогосподарських машин/ Вип. 34. - Кіровоград, КНТУ, 2004 – C. 263-266.

6. Помазан Л.В., Корзаватих В.О., Корзаватих М.І. Визначення перехідної функції об’єкту управління за результатами спостережень вхідного та вихідного сигналу// Збірник наукових праць Кіровоградського державного тухнічного університету/ Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація/ Вип.14. – Кіро-воград, КНТУ, 2004 – C. 436-439.

7. Помазан Л.В., Корзаватих В.О. Визначення перехідної функції об’єкта управління з автоматичним вибором проміжку часу.//Збірник наукових праць КНТУ Вип.16, 2005. – C. 315-318.

8. Помазан Л.В., Дреев А.Н., Корзаватых В.А. Методы определения математической модели и параметров действующего объекта управления по результатам измерения сигналов на его входе и выходе./ тезисы докладов участников Материалы VII Международной научно-технической конференции «Системный анализ и информационные технологии». – К.: НТУУ «КПИ», 2005. – C. 71-72.

9. Сидоренко В.В., Помазан Л.В., Корзаватых В.А. Идентификация действующего объекта по результатам измерений сигналов на его входе и выходе // Идентификация систем и задачи управления SICPRO’06: тезисы докладов участников V Международной конференции М.: Институт проблем управления им. Трапезникова РАН, 2005. – C. 311.

10. Сидоренко В.В., Помазан Л.В., Корзаватых В.А. Идентификация действующего объекта по результатам измерений сигналов на его входе и выходе // Идентификация систем и задачи управления SICPRO’06: Труды V Международной конференции М.: Институт проблем управления им. Трапезникова РАН, 2006. – С. 1148-1156.

11. Помазан Л.В., Дреев А.Н., Корзаватых В.А. Методы определения математической модели и параметров действующего объекта управления по результатам измерения сигналов на его входе и выходе / Труды VII Международной научно-технической конференции «Системный анализ и информационные технологии». – К.: НТУУ «КПИ», 2006. – C. 135-142.

12. Бідюк П.І., Литвиненко В.І., Помазан Л.В. Алгоритм ідентифікації стохастичних нелінійних систем на основі генетичного підходу //Адаптивні САУ// Міжвідомчий науково-технічний збірник. – Дніпропетровськ: Системні технології Вип..9 (29), 2006. - C. 3-25.