Анотація до роботи:

Ліпчанський М.В. Моделювання, оптимізація та контроль систем керування рухомого складу приміського сполучення. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 – автоматизація процесів керування. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". Харків. – 2008.

Дисертація присвячена питанням розробки й дослідження інформаційно-керуючої та контролюючої системи, оптимізації процесів керування електроприводами поїздів приміського сполучення. Запропонована структура системи та її окремих блоків, розроблені математичні моделі електромеханічних систем дизель- та електропоїздів, за допомогою яких знайдені оптимальні керування рухом поїздів, та керування роботою енергетичним обладнанням. Розроблені системи контролю на основі таксономічного показника для виявлення розладнань та контролю динамічних характеристик, запропонована нейронна мережа прогнозування процесів боксування. Розроблена система підтримки прийняття рішень машиністом для економії енергоресурсів.

У дисертаційній роботі розв’язана науково-практична задача створення сучасної ІККС для рухомого складу приміського сполучення, яка підвищує його техніко-економічні показники, знижує енерговитрати, удосконалює процеси керування й поліпшує умови роботи машиніста. Отримані наступні основні результати:

1. На підставі проведеного аналізу сучасних систем керування тяговим рухомим складом приміського сполучення в Україні та у світі визначена важлива роль інформаційно-керуючих систем і сформульована задача її розробки.

2. Вперше в Україні з метою автоматизації процесів збору, реєстрації й обробки даних, скорочення строків пусконалагоджувальних робіт розроблена бортова ІККС на основі персонального комп'ютера, яка є складовою частиною мікропроцесорного комплексного пристрою автоматики та дозволяє контролювати стан об’єкта керування, формувати керуючі сигнали, поліпшувати умови роботи машиніста.

3. Розроблені математичні моделі електромеханічних систем об’єктів керування, які дали змогу розробити та відлагодити ІККС, визначити параметри елементів САК об’єктів керування, провести дослідження під час розв’язання задач оптимального керування у замкнутій системі.

4. Запропоновано метод синтезу термінальних керувань рухом поїзда з урахуванням формування керуючих сигналів у режимі реального часу й забезпечення певного критерію якості в процесі руху поїзда на заданій ділянці залізничної колії в залежності від рівня його завантаження.

5. Розв’язана задача оптимізації системи керування поїзду з тяговими двигунами постійного струму, яка дала змогу оптимізувати роботу існуючої схеми за енергетичними витратами.

6. Запропоновано метод оцінки функціонування енергетичних систем дизель-поїздів й процесів, що протікають в елементах системи та визначення стану об’єкта керування з урахуванням режимів функціонування за допомогою багатокомпонентного таксономічного показника на основі нейронної мережі для обмеженої кількості позицій контролера машиніста. Розроблена нейронна мережа прогнозування процесів боксування.

7. Запропонована система підтримки прийняття рішень машиністом, яка дозволяє, відповідно до заданого режиму руху, виконувати оптимальне керування поїздом.

8. Проведені дослідження на моделях та реальних об’єктах, які підтвердили правильність прийнятих рішень і застосованих методик.

9. Розроблена ІККС впроваджена на ДП завод "Електроважмаш", ВАТ НДІ "Перетворювач" та дозволила скоротити час настроювання системи керування перших українських дизель-поїздів з асинхронним приводом. Розроблені математичні та машині моделі впроваджені у навчальному процесі на кафедрі обчислювальної техніки та програмування НТУ "ХПІ".

Публікації автора:

1. Носков В.И. Оптимизационная модель для синтеза терминальных управлений движением электропоезда / В.И. Носков, Н.И. Заполовский, Ю.Н. Колыбин, М.В. Липчанский // Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". - 2001. - № 4. - С. 198-202.

Здобувачем розроблена оптимізаційна модель електромеханічної частини електропоїзду.

2. Липчанский М.В. Синтез терминальных управлений электроприводом электропоезда / М.В. Липчанский // Системи обробки інформації. – 2001. – Вип. 6 (16). – С. 79–83.

3. Даниленко А.Ф. Информационная система дизель-поезда ДЭП-01 / А.Ф. Даниленко, М.В. Липчанский, В.И. Носков, Г.И. Яровой // Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". – 2002. – № 9, т.7. – С. 57–60.

Здобувачем розроблена структура інформаційної системи дизель-поїзду, запропоновані структури даних та алгоритми.

4. Дмитриенко В.Д. Адаптивный контроль отклонений в системах управления локомотивов с помощью нейронных сетей / В.Д. Дмитриенко, Н.И. Заполовский, В.И. Носков, М.В. Липчанский // Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". – 2002. – № 18. – С. 45–51.

Здобувачем розроблені архітектура та алгоритми роботи нейронної мережі визначення таксономічного показника.

5. Дмитриенко В.Д. Обнаружение разладок в системах управления тягового подвижного состава с помощью искусственных нейронных сетей / В.Д. Дмитриенко, Н.И. Заполовский, В.И. Носков, М.В. Липчанский // Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". – 2003. – № 26. – С. 13–24.

Здобувачем розроблені архітектури нейронних мереж.

6. Дмитриенко В.Д. Проблемы оптимизации управления тяговым асинхронным приводом украинских дизель-поездов / В.Д. Дмитриенко, В.И. Носков, М.В. Липчанский // Моделювання та інформаційні технології. – 2004. – Вип. 26. – С. 48–54.

Здобувачем запропонована нейронна мережа контролю процесів боксування при розгоні поїзду.

7. Дмитриенко В.Д. Контроль тягового подвижного состава с использованием таксономического показателя / В.Д. Дмитриенко, В.И. Носков, М.В. Липчанский // Системи обробки інформації. – 2004. – Вип. 8 (36). – С. 20–26.

Здобувачем запропонована структура нейронної мережі для контролю динамічних процесів.

8. Дмитриенко В.Д. Математическое моделирование и оптимизация системы управления тяговым электроприводом / В.Д. Дмитриенко, В.И. Носков, М.В. Липчанский // Системи обробки інформації. – 2004. – Вип. 11 (39). – С. 55–62.

Здобувачем отримані оптимальні керування з використанням принципу максимуму для САК електропривода.

9. Дмитриенко В.Д. Контроль энергетических цепей дизель-поезда с использованием нейронных сетей / В.Д. Дмитриенко, М.В. Липчанский // Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". – 2006. – №40. – С. 58–64.

Здобувачем запропонована система контролю для визначення таксономічного показника в процесі експлуатації рухомого складу.

10. Заполовский Н.И. Синтез терминальных управлений движением поезда / Н.И. Заполовский, М.В. Липчанский, Н.А. Пинчук // Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". – 2007. – № 19. – С. 82–88.

Здобувачем адаптовано метод термінальних керувань для розв’язання задачі оптимального керування розгоном дизель-поїзду.

11. Липчанский М.В. Математическая модель комплексного устройства автоматики / М.В. Липчанский // Проблемы информатики и моделирования : 4-я междунар. науч.-техн. конф., 25-27 ноября 2004 г. : тезисы докл. – Харьков, 2004. – С. 20.

12. Дмитриенко В.Д. Проблемы контроля и оценки эффективности функционирования сложных объектов управления / В.Д. Дмитриенко, Н.И. Заполовский, М.В. Липчанский // Инфотелекоммуникационные технологии в науке, производстве и образовании : 1-я междунар. науч.-техн. конф., 19 декабря 2004 г. – Ставрополь, 2004. – С. 251–255.

Здобувачем запропоновано використання таксономічного показника в перехідних режимах роботи об’єкта.

13. Носков В.И. Оптимизация динамических режимов работы тягового электропривода постоянного тока / В.И. Носков, М.В. Липчанский // Праці Луганського відділення Міжнародної Академії інформатизації. – 2005. – №1 (10). – С. 65–70.

Здобувачем отримані оптимальні керування розгоном поїзду за допомогою принципу максимуму.

14. Носков В.И. Интеллектуальная система для поддержки принятия решений машинистом дизель-поезда / В.И. Носков, В.Д. Дмитриенко, М.В. Липчанский, А.Ю. Заковоротный // Автоматика – 2005 : 12-а міжнар. конф. з автоматичного управління, 30 травня - 3 червня 2005 г. : тези доп.– Харків, 2005. – Т.1. – С. 185.

Здобувачем розроблена система ідентифікації режимів роботи електрообладнання.

15. Заполовский Н.И. Оптимизация процессов энергетической системы объекта управления, их контроль и диагностика / Н.И. Заполовский, М.В. Липчанский // Проблемы информатики и моделирования : 6-я междунар. науч.-техн. конф., 23 - 25 ноября 2006 г. : тезисы докл. – Харьков, 2006. – С. 4.

Здобувачем розглянуті питання побудови структури ІККС, розрахунку таксономічного показника за допомогою нейронних мереж.

16. Заполовский Н.И. Разработка алгоритма и программы определения управлений движением дизель-поезда в масштабе реального времени / Н.И. Заполовский, М.В. Липчанский, Н.А. Пинчук // Проблемы информатики и моделирования : 7-я междунар. науч.-техн. конф., 29 ноября - 1 декабря 2007 г. : тезисы докл. – Харьков, 2007. – С. 19.

Здобувачем запропоновано алгоритм формування термінальних керувань у реальному часі.