Пояснювальна записка рівень вищої освіти другий



бет1/55
Дата17.05.2020
өлшемі5.17 Mb.
түріПояснювальна записка
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   55


Міністерство освіти і науки України

Харківський національний університет радіоелектроніки




Факультет

Автоматики і комп’ютеризованих технологій

(повна назва)

Кафедра

Комп’ютерно-інтегрованих технологій, автоматизації та мехатроніки

(повна назва)

АТЕСТАЦІЙНА РОБОТА



Пояснювальна записка

рівень вищої освіти

другий (магістерський)




Розробка математичної моделі та методу автоматизації управління лінією

обладнання для складних біотехнічних об’єктів

(тема)



Виконав:

студент



2

курсу, гр.




КІТПВм-18-1

Батаєва К.О.

(прізвище, ініціали)

Спеціальності

151  Автоматизація та

комп’ютерно-інтегровані технології

(код і повна назва спеціальності)

Тип програми

освітньо-професійний

Освітня програма

Комп’ютерно-інтегровані

технологічні процеси і виробництва

(повна назва освітньої програми)

Керівник

проф. Євсєєв В.В.

(посада, прізвище, ініціали)




Допускається до захисту
Зав. кафедри





Невлюдов І.Ш.




(підпис)




(прізвище, ініціали)

2019 р.


Харківський національний університет радіоелектроніки


Факультет

Автоматики і комп’ютеризованих технологій

Кафедра

Комп’ютерно-інтегрованих технологій, автоматизації та мехатроніки

Рівень вищої освіти

другий (магістерський)

Спеціальність

151  Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології

Тип програми

освітньо-професійний

Освітня програма

Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва

(код і повна назва)




ЗАТВЕРДЖУЮ:

Зав. кафедри




(підпис)

«_____»__________ 20 ___ р.

ЗАВДАННЯ


НА АТЕСТАЦІЙНУ РОБОТУ


студентові

Батаєвій Катерині Олегівні




(прізвище, ім’я, по батькові)




1. Тема роботи

Розробка математичної моделі та методу автоматизації




управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів




затверджена наказом по університету від

04.11.2019 р. № 1651 Ст




2. Термін подання студентом роботи до екзаменаційної комісії

11.12.2019 р.




3. Вихідні дані до роботи

60≤j≤65, d1=7, d2=45, d3=75, d4=130,




d5=190, 20≤tmax≤25, 15≤tmin≤20, 10000≤Ev≤15000




4. Перелік питань, що потрібно опрацювати в роботі







4.1 Вступ;




4.2 Аналіз сучасних підходів до автоматизації управління лінією обладнання




для складних біотехнічних об’єктів;




4.3 Розробка математичної моделі автоматизованого управління лінією




обладнання для складних біотехнічних об’єктів;




4.4 Розробка методу автоматизації управління лінією обладнання для складних




біотехнічних об’єктів;




4.5 Програмна реалізація та експериментальне дослідження;




4.5 Охорона праці;




4.6 Загальні висновки.







5. Перелік графічного матеріалу із зазначенням креслеників, схем, плакатів,




комп’ютерних ілюстрацій (слайдів)

Демонстраційний матеріал представлений




у форматі презентації PowerPoint (*.ppt) – с. формату А4






6. Консультанти розділів роботи (п.6 включається до завдання за наявності консультантів згідно з наказом, зазначеним у п.1 )




Найменування

розділу


Консультант

(посада, прізвище, ім’я, по батькові)



Позначка консультанта

про виконання розділу



підпис

дата


























КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН



Назва етапів роботи

Терміни

виконання етапів роботи




Примітка

1

Отримання завдання

4.11.2019




2

Аналіз завдання

6.11.2019




3

Огляд літератури за темою роботи

11.11.2019




4

Аналіз сучасних підходів до автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів

18.11.2019




5

Розробка математичної моделі автоматизованого управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів

23.11.2019




6

Програмна реалізація експериментального дослідження

26.11.2019




7

Оформлення атестаційної роботи

30.11.2019




8

Подання на підпис керівнику дипломного проекту

9.12.2019




9

Подання роботи на підпис зав.кафедри

22.12.2019




10

Подання роботи на рецензію

22.12.2019




11

Подання роботи в ЕК

22.12.2019



Дата видачі завдання «4» листопада 2019 р.

Студент Батаєва К.О.

(підпис)


Kepiвник роботи __________________ проф. Євсєєв В.В. _

(підпис) (посада, прізвище, ініціали)

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка містить: 108 с., 7 табл., 15 рис., 2 дод., 35 джерел.


МЕТОД ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ, БІОТЕХНІЧНИЙ ОБ’ЄКТ, АВТОМАТИЗАЦІЯ УПРАВЛІННЯ, МЕТОД АВТОМАТИЗОВАНОГО УПАВЛІННЯ, МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ.
Об’єкт дослідження – процес управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів.

Предмет дослідження – математичні моделі та методи прийняття рішення для управління лінією обладнання складних біотехнічних об’єктів.

Мета магістерської атестаційної роботи – розробка математичної моделі та метода автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів.

Методи дослідження – теорія графів, теорія множин, метод прийняття рішення в умовах часткової невизначеності.

У магістерської атестаційній роботі було проведено аналіз математичних моделей, біотехнічних об'єктів, методів автоматизації та сучасних систем управління технологічними процесами. На базі проведеного дослідження розроблено параметричну, математичну моделі системи автоматизації управління, створений метод прийняття рішень для даної проблеми, метод автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів. Для проведення експерименту розроблено програмний засіб, що реалізує розроблені моделі та методи. Для визначення основних небезпек в робочій зоні та їх уникнення наведені необхідні вимоги до умов роботи у розділі охорони праці.

Результати магістерської атестаційної роботи апробовані у 2-х фахових статях [1, 2] та 1-й міжнародній конференції [3].

ABSTRACT

Master's work contains: 108 pages, 7 tables, 15 figures, 2 supplement, 35 sources.


DECISION-MAKING METHOD, BIOTECHNICAL OBJECTS, AUTOMATION OF CONTROL, METHOD OF AUTOMATED CONTROL, MATHEMATICAL MODEL.
Object of reserch - automation of the process of managing the line of equipment for complicated biotechnical objects.

The subject of reserch is the mathematical model and decision-making method for controlling the line of equipment for complicated biotechnical objects.

The purpose of the master's appraisal work is to develop a mathematical model and method of automation of line control for complicated biotechnical objects.

Research methods - graph theory, set theory, fuzzy decision making model,.

The analysis of mathematical models, biotechnical objects, methods of automation and modern systems of control of technological processes was carried out in the master's work. Parametric and mathematical models of automation of control system were developed on the basis of this research, a method of decision making, a method of automation of line control for complex biotechnical objects was also created. Software has been developed for the experiment that implements the developed models and methods. The section on safety provides the necessary requirements for working conditions to identify the main hazards in the work area and avoid them.

The results of the master's appraisal work were tested in 1 professional article [1, 2] and 1 international conference [3].

ЗМІСТ



Перелік скорочень…………….........................................................................

9

Вступ...................................................................................................................

10

1 Аналіз сучасних підходів до автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів............................................

13


1.1 Аналіз сучасних біотехнічних об’єктів...........................................

18

1.2 Аналіз математичних моделей формалізації складних біотехнічних об’єктів.......................................................................................

21


1.3Аналіз методів автоматизації складних біотехнічних об’єктів.....

31

1.4 Аналіз існуючих сучасних автоматизованих систем управління..........................................................................................................

32


1.5 Постановка задачі дослідження.......................................................

41

1.6 Висновки до розділу 1.......................................................................

42

2 Розробка математичної моделі автоматизованого управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів............................................

44


2.1 Визначення структури досліджуваної системи..............................

44

2.2 Розробка параметричної моделі опису параметрів автоматизованого управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів........................................................................................

47


2.3 Розробка математичної моделі автоматизованого управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів................................

51


2.4 Розробка методу прийняття рішень.................................................

60

2.5 Висновки до розділу 2.......................................................................

64

3 Розробка методу автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів.......................................................................

66


3.1Метод опису складових системи автоматизованого управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів.............................

67


3.2 Визначення взаємозв’язків між елементами та цілей системи автоматизованого управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів .......................................................................................

70


3.3 Висновки до розділу 3…………….………………………………..

76

4 Програмна реалізація та експериментальне дослідження..........................

77

4.1 Вибір мови програмування та середовища розробки....................

77

4.1.1 Мова програмування Python...............................................

77

4.1.2 Мова програмування С #.....................................................

78

4.1.3 Мова програмування Ruby..................................................

78

4.1.4 Мова програмування Java....................................................

79

4.1.5 Обрання мови та середовища..............................................

79

4.2 Розробка системи автоматизованого управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів............................................

82


4.3 Аналогічне рішення проблеми автоматизованого управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів................................

86


4.4 Порівняльний аналіз розробленої системи автоматизованого управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів та аналога................................................................................................................

90


4.5 Висновки до розділу 4.......................................................................

95

5 Охорона праці.................................................................................................

96

Загальні висновки..............................................................................................

102

Перелік джерел посилання...............................................................................

105

Додаток А Лістинг програмної реалізації експериментального дослідження........................................................................................................

109


Додаток Б Демонстраційний матеріал …………………………………....…

121

ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ



CAD – система автоматизованого проектування продукції і технологічних процесів;

CIM – інтегроване комп'ютерне виробництво;

ERP – системи управління підприємством;

АСУ – автоматизована система управління;

БО – біологічні об'єкти;

БТС – біотехнічні системи;

ЛО – людина-оператор;

МНК – метод найменших квадратів;

МНМ – метод найменших модулів;

ОУ – об'єкт управління;



ПЗ – програмне забезпечення;

ПП – периферійний пристрій;



САМ – автоматизації виробництва;

ТЗНС – технічні засоби нормалізації станів;

ТЗОІ – технічні засоби обробки інформації;

ТЗОС – технічні засоби оцінки стану;

ТЗУО – технічні засоби управління об'єктом;

ТЗУС – технічні засоби управління середовищем.

ВСТУП

З часом перед людством виникають нові проблеми, зокрема: як нагодувати зростаюче населення планети, як задовольнити попит в якісних продуктах харчування, як домогтися підвищення продуктивності праці на підприємствах.



Проблема неякісного харчування є багатоаспектною, що включає в себе соціально-економічний, медико-біологічний, науково-технічний (ресурси, технології та обладнання), організаційно-виробничий і контролюючий (стандартизація, сертифікація) аспекти. Отже, вона вимагає системного вивчення і комплексного вирішення.

На ріст і розвиток біологічних об'єктів як елемента живлення в тій чи іншій мірі впливають практично всі екологічні фактори - фізичний і хімічний склад грунту, її вологозабезпеченість і аерація, швидкість вітру, динаміка температурного режиму та інсоляції, вологість повітря та ін. Тому для оптимізації умов утримання конкретної виду і сорту в конкретних екологічних умовах виробник біопродукції повинен враховувати стан всіх цих чинників. Вплив факторів зовнішнього середовища на рівень і якість врожаю проявляється в основному через технологію виробництва.

Умови утримання біологічних об'єктів регулюють за допомогою технологічних прийомів. При цьому необхідно враховувати економічні боку виробництва продукції - економіку, організацію, управління. Отже, щоб володіти наукою управління ростом і розвитком біооб'єктів, кількістю і якістю продукції, необхідно інтегрувати знання багатьох фундаментальних і прикладних наук.

Характерною особливістю сучасного розвитку техніки є широке впровадження елементів і пристроїв автоматики та інформаційно-вимірювальної техніки у будь-які виробничі та технологічні процеси для їх автоматизації. В умовах сучасної економіки автоматизація є одним з основних напрямів розвитку науково-технічного прогресу, який застосовується у всіх галузях та сферах життєдіяльності людини.

Для покращення ефективності та якості роботи, створюються біотехнічні об'єкти – деякі споруди, оснащені технічними пристроями, що являють собою умови створення сприятливого мікроклімату для біологічних об'єктів всередині споруди з метою підвищення якості продукції та продуктивності.

Актуальність роботи. Складні біотехнічні об’єкти дозволяють забезпечити суспільство необхідним рівнем продукції в кожен момент часу, внаслідок чого виникають складні науково-технічні задачі управління та моніторингу параметрів біотехнічного об’єкта для раціонального планування, управління і досягнення максимального економічного ефекту. Внаслідок чого тема «розробка математичної моделі та метода автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єтів» є актуальною.

Таким чином, метою магістерської випускної атестаційної роботи являється розробка математичної моделі та методу автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів.

Об’єктом дослідження є процес управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів.

Предметом роботи є математичні моделі та методи прийняття рішення для автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів.

Методи дослідження – теорія графів, теорія множин, метод прийняття рішенні в умовах часткової невизначеності.

Елементом наукової новизни є наявність комплексного, загальнотеоретичного підходу до автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів, розробка власної параметричної та математичної моделі системи автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів, методу прийняття рішень, методу автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів, програмної реалізації експериментального дослідження.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

– проаналізувати сучасні підходи до автоматизації управління обладнанням для складних біотехнічних об’єктів;

– розробити параметричну та математичну моделі автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів;

– розробити метод прийняття управлінських рішення;

– розробка методу автоматизації управління лінією обладнання для складних біотехнічних об’єктів;

– розробити систему автоматизації управління обладнанням для складних біотехнічних об’єктів;;

– оформити пояснювальну записку згідно з рекомендаціями [4], та вимогами ДСТУ 3008:2015 [5].

1 АНАЛІЗ СУЧАСНИХ ПІДХОДІВ ДО АВТОМАТИЗАЦІЇ УПРАВЛІННЯ ОБЛАДНАННЯМ ДЛЯ СКЛАДНИХ БІОТЕХНІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ

На даний час існує безліч сучасних підходів до автоматизації управління обладнанням для складних біотехнічних об’єктів. Розглянемо деякі з них.



Кускова (хаотична) автоматизація є одним з особливо неефективних видів інвестування засобів в розвиток підприємства. Під хаотичністю процесу в даному розділі розуміється відсутність стратегічного плану. Як правило, при такому підході процес впровадження інформаційних технологій визначається миттєвими локальними завданнями, а не реальними по потребами бізнесу. В якості критеріїв прийняття рішень в цих випадках можуть виступати: рівень знань і віддання переваг осіб, що приймають рішення, можливість купити зараз з ексклюзивною знижкою якусь техніку або ПЗ і т.д. Як правило, в результаті підприємство в кращому випадку отримує розрізнені прикладні системи, вартість інтеграції яких в ряді випадків може бути порівняна із загальною вартістю комплексного рішення. У гіршому випадку створюються незакінчені фрагменти інформаційної інфраструктури і прикладних систем, які не можуть застосовуватися в практичній діяльності підприємства. При цьому підприємство несе додаткові витрати на дублювання функцій, які повинна була виконувати інформаційних система, і обслуговування створених незакінчених прикладних систем.

Одна з причин такого підходу може полягати в неправильному розумінні своєї ролі і функцій відділу інформаційних технологій.

Автоматизація по ділянках має на увазі процес автоматизації окремих виробничих або управлінських підрозділів підприємства, об'єднаних за функціональною ознакою. Наприклад, ділянка упакування і маркування, бухгалтерія і т. д. Подібний шлях автоматизації вибирається в наступних випадках:

– інвестиційні ресурси підприємства недостатні для рішення завдання автоматизації в повному обсязі;

– існують ділянки, де застосування автоматизованих систем дає значний економічний ефект, наприклад за рахунок скорочення персоналу;

– технологія виробництва чи інші умови не дозволяють обходитися без використання автоматизованих систем. Найчастіше такий підхід застосовується для автоматизації виробничих ділянок. Основний засіб автоматизації - спеціалізовані АСУ. Застосування принципу автоматизації підприємства по ділянкам для ряду підприємств єдиний можливий спосіб підвищити економічні показники в умовах обмежених інвестиційних ресурсів. Щоб автоматизація по ділянкам була ефективна, необхідні стратегічний і оперативний плани автоматизації. При цьому стратегічний план автоматизації, якщо обрана стратегія автоматизації по ділянках, повинен періодично, не рідше разу на рік, переглядатися. При ревізіях стратегічного плану доцільно особливу увагу приділити питанням наступності комплексу стандартів на информаційні технології, підтримувані на підприємстві.

Автоматизація по напрямках передбачає автоматизацію окремих напрямків діяльності підприємства, таких, як виробництво, збут, управління фінансами. Підхід, пов'язаний з автоматизацією по напрямках, часто застосовується при використанні систем класу MRPII, ERP, коли кінцевою метою робіт є повна автоматизація підприємства.



Від автоматизації по ділянках цей підхід відрізняється наступним. Автоматизація за напрямками діяльності передбачає участь в цьому процесі всіх організаційних підрозділів, функціонування яких пов'язане з напрямком, що автоматизується. Зазвичай будь-який напрямок діяльності охоплює практично всі підрозділи підприємства. Наприклад, процес постачання. У цьому процесі беруть участь всі підрозділи від виробничих (в частині формування планів закупівлі сировини, комплектуючих і обладнання) до управлінських (канцтовари, меблі) і безпосередньо сам відділ постачання і транспортні служби. Тому підхід, пов'язаний з автоматизацією за напрямками, в принципі не можна розглядати як локальний. Його реалізація пов'язана зі створенням як мінімум телекомунікаційної інфраструктури підприємства. У більшості випадків автоматизація по напрямках пов'язана з реінжинирингом бізнес-процесів і вимагає створення моделі всього підприємства.

Ревізія стратегічного плану автоматизації повинна проводитися після закінчення автоматизації будь-якого напрямку і оцінки отриманих результатів.

Повна автоматизація управління як система складається з великої кількості елементів різних рівнів і різного призначення. До них відносяться підсистеми, модулі, блоки управління, завдання, управлінські процедури, функції, операції і т. п. Базові системи типу ERP , як правило, представляють собою ієрархічні структури, що складаються в результаті з елементарних управлінських процедур, призначених для включення в автоматовану систему управління.



Інтеграція передбачає таке об'єднання і узгодження управлінських функцій і процедур, щоб в ході процесу управління підприємством забезпечувалася оптимізація його поведінки. Інтеграція проявляється у всіх без винятку функціональних і забезпечувальних підсистемах.

У підсистемі технічного забезпечення – це локальні обчислювальні мережі і забезпечення зв'язку підприємства з зовнішнім середовищем через глобальні мережі. У підсистемі інформаційного забезпечення – це ведення баз даних під керуванням систем управління баз даних. Інтеграція математичного забезпечення проявляється насамперед у узгодженні входів і виходів математичних моделей, комплексуванні різних моделей (наприклад, прогнозування і планування), цілісності і несуперечності системи математичних моделей. Інтеграція програмного забезпечення проявляється в тому, що воно будується у вигляді складного і разом з тим гнучкого программного комплексу, що дозволяє виконувати програми в необхідній послідовності і в необхідних поєднаннях. Інтегровані автоматовані системи управління, побудовані на основі однієї базової системи ERP, виводять підприємство на новий рівень інтеграції організаційного забезпечення завдяки уніфікації інтерфейса користувача. Особливо відчутним цей ефект є у великих автоматованих системах управління, де нова система приходить на зміну сотням старих локальних систем. Практичним результатом переходу до нової системи стає єдиний для всього підприємства стандарт на способи взаємодії користувачів з системою.

Системи управління підприємством (ERP), автоматизації виробництва (САМ), автоматизації проектування продукції і технологічних процесів (CAD) об'єднуються в інтегроване комп'ютерне виробництво (CIM).

Єдина комп'ютерна система дозволяє забезпечити взаємну прозорість систем. Наприклад, вже на стадії проектування можна моделювати можливий вплив конструкторських і технологічних рішень на хід виробництва.

Система ERP об'єднується з об'єктами і системами, що знаходяться поза підприємством.

Таким чином, комплексна автоматизація управління сприяє подоланню бар'єрів між різними службами управління. Одним з проявів цього процесу є викоримтання в різних службах одних і тих же функцій, необхідних для підготовки різних управлінських рішень. Наприклад, перевірка рівня запасів на складі виконується як під час вступу зовнішнього замовлення, так і при формуванні виробничого замовлення або замовлення на придбання.

Інтеграція між підсистемами - це перший крок до интеграції всередині ERP. Вона виражається в обміні данними між підссистемами ERP. Нерідко ці дані ініціюють події і процеси в інших підсистемах.

Гнучкість при реалізації конкретних структур управління породжує нові моменти в інтеграції функцій базової системи, оскільки склад функцій, що включаються в підсистеми конкретної АСУ, може не повністю збігатися з функціональним наповненням підсистем базової системи.

Автоматовані системи управління будується з орієнтацією на управління виробничим процесом як єдиним цілим, а не на автоматизацію діяльності окремих підрозділів, що займаються управлінням. При цьому можливий незбіг функціонального наповнення підсистем автоматовані системи управління і функціональних обов'язків в підрозділах.



Інтеграція в одному рішенні інформації про декілька різнорідних ресурсах проявляється, як правило, на верхніх рівнях планування. При цьому вибір складу ресурсів залишається за керівником. Інтеграція управління всіма стадіями життєвого циклу виробу полягає в тому, що управління окремими стадіями змінюється на управління циклом в цілому. Інтеграція управління всіма фазами виробництва проявляється в забезпеченні безперервності управління всіма фазами . Інтеграція функцій управління у вигляді структур, що включають функції планування, обліку, контроля, регулювання, аналізу, забезпечує взаємозв'язок і безперервність прийняття рішень в ході управління. Інтеграція управління між усіма процесами перетворювання ресурсів в продукцію полягає у тому, що всі процеси керовані і забезпечена безперервність управління ними.

Ці структури об'єднуються між собою по вертикалі в більш складні взаємопов'язані ієрархічні структури. Інтеграція між ними забезпечується шляхом узгодження функцій, входів, виходів і частоти вирішення завдань управління. Наприклад, завдання планування на більш глибокому рівні є по суті задачею регулювання для верхнього рівня. У такому ж співвідношенні можуть знаходиться і періоди планування і регулювання двох сусідніх рівнів.

Перераховані способи інтеграції є основою формування складних функціональних структур, що складаються з великої кількості пов'язаних між собою функцій управління. Розриви інтеграційних зв'язків, випадання необхідних функціональностей або їх слабка реалізація знижують ефективність управління, оскільки створюють в ній «вузькі місця», «тупики», які призводять до вирішення завдань на основі неточності / або неповної інформації, знижують якість рішення і т. п. Тому при проектуванні і експлуатації системи питанням інтеграції повинна приділятися першочергова увага.

Резюмуючи вищесказане, можна відзначити наступні особливості комплексного підходу до автоматизації керування:

– підвищена економічна ефективність цього підходу в порівнянні з іншими (по ділянках і напрямках);

– надзвичайно високі вимоги до якості управління процесом впровадження системи.

До складу поданої оперативної інформації в обов'язковому порядку повинна включатися інформація про виникнення в міру реалізації плану проблем [6].
1.1 Аналіз сучасних біотехнічних об’єктів
У самому загальному вигляді біотехнічна система визначається як сукупність біологічних і технічних елементів, об'єднаних в єдину функціональну систему цілеспрямованої поведінки [7]. Одним з основних переваг таких систем є те, що в них найкращим чином поєднуються інтелектуальна міць людського розуму з цілої сукупністю переваг технічних систем (точність виконання закладених в них функцій, потужність виконавчих механізмів, величезний обсяг легкодоступної і практично безпомилкової інформації та ін.).

У будь-якій біотехнічній системі вирішуючій завдання управління можна виділити її системоутворюючі чинники: об'єкт управління (ОУ) і людина-оператор (система управління) (ЛО).

Взаємодіючі між собою ОУ і ЛО знаходяться під безперервним впливом навколишнього середовища, яке може бути як дуже доброзичливим, так і агресивним і навіть ворожим. Навколишнє середовище, будучи фоном, в якому працює біотехнічна система, сама відчуває вплив з боку ОУ і ЛО, які в свою чергу можуть вплинути на її стан.

Визначимо більш детально роль біооб'єкту в біотехнічній системі (БТС):

– біооб'єкти (БО) як джерело вимірювальної інформації, по якій оцінюються характеристики і окремі параметри життєдіяльності БО;

– біооб'єкти, що піддаються впливу з метою зміни його стану в потрібному напрямку;

– біооб'єкти як підсистема, яка проводить аналіз інформації про стан досліджуваного об'єкта (наприклад, ОУ) з метою формування уявлення про його стан і оцінки прогнозу поведінки цього об'єкта;

– біооб'єкти як підсистема, відповідальна за прийняття рішень про способи управління станом об'єкта досліджень.

Перші дві функції відносяться до БТС, в яких біооб'єкт є об'єктом управління, а людина-оператор, можливо, з використанням технічних засобів, вирішує завдання оцінки і управління станом людини, тваринного, рослини , екологічної обстановкою і т. д., тобто біологічним об'єктом.

Третя і четверта функції характерні для людини-оператора, керуючого складними технічними системами, можливо, взаємодіючими з іншими біооб'єктами (зокрема, з обслуговуючими технічну систему (системи)). При цьому вважається, що дії людини-оператора у більшості визначають надійність функціонування БТС в цілому.

Сучасним варіантом організації управління складним виробничим комплексом є такий, коли функції ЛО виконує автоматизований комплекс прийняття рішень, який начебто б і не включає людини безпосередньо. Однак в пакеті прикладних програм, під керуванням якого працює цей комплекс, в основі даних, використовуваної комплексом при формуванні рішень, в інших його складових закладені формалізовані досвід і знання людини. Таким чином, і в цьому варіанті системи ЛО негласно присутня і надає вплив на якість системи в цілому. Крім того, контроль роботи всього автоматизованого комплексу здійснює спеціально навчена людина (тобто ЛО), що фактично робить автоматизовані комплекси типовою біотехнічною системою.

В даний час функціонує і проектується велике число БТС різних типів і призначень. На рис. 1.1 наведено варіант узагальненої структури БТС, в якому показані різні типи технічних засобів, що підтримують роботу біотехнічних систем, забезпечуючи оптимізацію режимів їх роботи [8]. Ефективність роботи БТС може бути значно поліпшена, якщо людина-оператор буде оцінювати стан об'єкта управління не тільки своїми органами почуттів, але і отримувати додаткову «тонку» і «всебічну» інформацію за допомогою сучасних технічних засобів оцінки стану (ТЗОС).



Рисунок 1.1 – Структура комплексу технічних засобів, що «обслуговують» роботу БТС


Каталог: bitstream -> document
document -> Пояснювальна записка рівень вищої освіти другий
document -> Харківський національний університет радіоелектроніки
document -> Атестаційна робота пояснювальна записка
document -> В. Н. Бурцев, Ю. В. Гнусов, А. Л. Ерохин
document -> Пояснювальна записка рівень вищої освіти другий
document -> О построении фрагмента концептуальной классификационной модели проблемной области чрезвычайных ситуаций
document -> Н. О. Шушляпина, М. М ященко, О. Г. Авру нин е. В. Демина, Н. А юревич (харьков, украина) совершенствование обучающих технологий в медицине
document -> Моделирование кинетических процессов


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   55


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет