Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Блок Андрей Андреевич. Управление параллельными технологическими процессами на основе распределенной интегрированной среды моделирования : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 Москва, 2005 184 с. РГБ ОД, 61:05-5/2854

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1 Вопросы исследования технологических процессов
лесозаготовительного производства 8

  1. Технологические процессы лесозаготовительного производства 8

  2. Лесозаготовительные процессы как объедет

моделирования 19

1.3 Проблемы повышения эффективности принятия решений

по управлению лесозаготовительными процессами 21

1.4 Существующие подходы к моделированию сложных

систем 27

1.5 Цели и задачи исследования 34

2 Концептуальная модель распределенной среды
моделирования параллельных технологических процессов 37

  1. Формализованное описание параллельных процессов 37

  2. Организация параллельной разработки моделей 41

  3. Е-сети 50

  4. Структура распределенной среды моделирования параллельных технологических процессов 54

  5. Механизм взаимодействия между параллельными процессами разработки моделей 57

  6. Структура информационного обмена между параллельными процессами разработки моделей 60

3 Этапы моделирования параллельных технологических
процессов 63

  1. Этапы распределенного моделирования 63

  2. Процедуры многоцелевой оптимизации 68

  3. Управление имитационным экспериментом 74

  4. Генетические алгоритмы 79

  5. Использование генетических алгоритмов для управления имитационным экспериментом 85

  6. Основные принципы систем имитационного моделирования 87

4 Разработка распределенной среды моделирования
параллельных технологических процессов 95

  1. Структура программного комплекса 95

  2. Разработка имитационных моделей с использованием

Arena 5.0 97

  1. Блок управления имитационным экспериментом 103

  2. Интерфейсный блок взаимодействия между параллельными процессами разработки моделей 105

5 Моделирование работы комплекса лесных машин 117

  1. Постановка задачи 117

  2. Формализованное описание системы лесных машин 123 ' 5.3 Реализация программной модели 128

  1. Анализ результатов 134

  2. Варианты модернизации технологии лесозаготовительного процесса 138

Заключение 141

Список литературы 142

Приложения 150

Введение к работе:

Актуальность проблемы

Интеграционные процессы, охватывающие в настоящее время все отрасли экономики, позволяют повысить эффективность работы предприятия. Все более тесное взаимодействие хозяйствующих субъектов предопределяет развитие сложных параллельных технологических процессов. В связи с этим необходимо совершенствовать существующие и разрабатываемые новые средства повышения эффективности исследования вопросов управления параллельными технологическими процессами.

В качестве методологической базы исследования сложных систем
наиболее эффективно применение системного подхода. Использование
системного подхода предусматривает стадийность процесса познания: от
формулирования целей исследования до определения отдельных
характеристик элементов изучаемой системы. Целесообразна

параллельная организация работ на различных этапах исследования, что также повысит эффективность использования вычислительных ресурсов в ходе моделирования сложных процессов. Эта сторона проблемы может быть решена путем создания распределенной технологии моделирования. На каждом этапе исследования должны применяться соответствующие методы и инструменты моделирования. Разрозненное применение этих средств моделирования на разных этапах исследования обуславливает их недостаточную эффективность при все возрастающем уровне требований к качеству предпроектных работ. Интеграция методов и инструментов в едином технологическом решении и параллельная организация работ позволят повысить эффективность исследований на предпроектной стадии разработки параллельных технологических процессов.

Задачи повышения эффективности производственных процессов нашли свое отражение в исследованиях В.Г. Митрофанова, В.В. Павлова, И.П. Норенкова, Ю.М. Соломенцева. Методы исследования параллельных технологических процессов рассмотрены в работах А.Б. Прицкера, Б.Я. Советова, Н.П. Бусленко, С.А. Яковлева. Вопросы моделирования лесозаготовительных процессов исследовали А.К. Редькин, В.И. Алябьев, B.C. Сюнев, Ю.Ю. Герасимов и др. Несмотря на наличие этих работ, в настоящее время пока еще не сформировался единый комплексный подход к построению распределенной среды моделирования параллельных технологических процессов. Таким образом, создание распределенной интегрированной среды моделирования на современном этапе требует

разработки совокупности теоретических и прикладных проблем, не решенных комплексно ни в России, ни за рубежом, а поэтому исследования в данном направлении являются актуальными.

Цель работы

Повышение эффективности принятия решения по управлению параллельными технологическими процессами путем использования распределенной интегрированной среды моделирования.

Задачи исследований

Создать математическую модель распределенной среды моделирования лесозаготовительных процессов.

Разработать методическое обеспечение распределенной
интегрированной среды моделирования с использованием

математического аппарата сетей Петри, методов имитационного моделирования и интеллектуальных методов обработки данных.

Разработать генетические алгоритмы для управления имитационным экспериментом.

Разработать распределенную интегрированную среду моделирования параллельных технологических процессов.

На основе разработанной распределенной среды моделирования исследовать эффективность лесозаготовительных процессов.

Методы исследования

В работе использовались методы функционального и имитационного моделирования, генетические алгоритмы. Для решения конкретных задач в качестве математического аппарата применялись сети Петри и их расширения, в частности Е-сети, математическая статистика. Для описания процессов и алгоритмов использовались стандарты IDEF, UML. Экспериментальные исследования выполнены на основе программных средств BPWin 4.0, GPSS World, Arena 5.0, Visual Basic 6.0.

На защиту выносятся

  1. Математическая модель распределенной среды моделирования параллельных технологических процессов.

  2. Методика создания распределенной интегрированной среды моделирования параллельных технологических процессов.

  1. Методика использования сетей Петри и их расширений для формализации и моделирования лесозаготовительных процессов.

  2. Методика управления имитационным экспериментом с использованием генетических алгоритмов.

  3. Распределенная архитектура среды моделирования, основанная на интеграции различных методов и инструментов и интеллектуальном управлении экспериментом.

  4. Программный комплекс моделирования, обеспечивающий взаимодействие всех этапов распределенной разработки моделей и интеллектуальное управление экспериментом.

Научная новизна

  1. Математическая модель распределенной интегрированной среды моделирования параллельных технологических процессов учитывает особенности взаимодействия различных этапов разработки модели, что позволяет формализовать структуру и взаимосвязь этапов проектирования.

  2. Использование сетей Петри и их расширений для формализации и моделирования лесозаготовительных процессов обеспечивает повышение эффективности решения задач управления лесного комплекса.

  3. Методика управления имитационными экспериментами отличается использованием генетических алгоритмов, что позволяет повысить эффективность и качество управления.

  4. Распределенная архитектура программного комплекса моделирования параллельных технологических процессов предоставляет возможность параллельной разработки моделей и снижает нагрузку на вычислительные ресурсы.

  5. Программный комплекс отличается распределенной структурой, системой подготовки исходных данных и интеллектуальностью управления процессом моделирования, что способствует повышению эффективности создания моделей.

Практическая ценность

Разработанная в диссертации распределенная интегрированная среда моделирования обеспечит автоматизацию решения исследовательских задач и повышение эффективности принятия решений по управлению параллельными технологическими процессами.

Реализация в промышленности

Методика и программный комплекс по распределенному
моделированию параллельных технологических процессов были

использованы для анализа вариантов модернизации парка лесных машин в ОАО «Северный лес».

Апробация работы (реализация в учебном процессе)

Методика и программный комплекс по распределенному моделированию параллельных технологических процессов используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 071900 (230201.65) «Информационные системы» и 220300 (230104.65) «Системы автоматизированного проектирования» института информационных технологий Архангельского государственного технического университета.

Публикации

По результатам диссертационной работы опубликованы 7 печатных работ, из них 1 учебное пособие, 3 статьи и тезисы к 3 докладам на международных и российских научно-технических конференциях.

Структура и объем работы

Подобные работы
Шведов Николай Георгиевич
Автоматизация и управление процессом многолезвийной механической обработки на основе динамического моделирования технологической системы
Асташин Сергей Михайлович
Управление режимами и процессами эксплуатации систем тягового электроснабжения на основе имитационного моделирования
Филиппов Алексей Юрьевич
Алгоритмы формализации и автоматизации решения задач на основе среды компьютерного моделирования задач
Борзов Андрей Николаевич
Моделирование и управление процессом гидроочистки дизельного топлива
Третьяков Александр Александрович
Моделирование и оптимальное управление процессом синтеза монометиланилина в контактном аппарате трубчатого типа
Елизаров Александр Михайлович
Моделирование, оптимальное проектирование и управление процессом нанесения гальванического хромового покрытия
Подрезова Виктория Игоревна
Компьютерное моделирование процессов деления потоков волокнистого материала и управление ими
Митрошин Владимир Николаевич
Математическое моделирование и автоматическое управление объектами с распределенными параметрами в технологических процессах изолирования кабелей связи
Тимофеев Дмитрий Юрьевич
Автоматизация и управление процессом стружкодробления на основе предварительного термического воздействия на обрабатываемый материал
Агеев Олег Вячеславович
Ресурсосберегающее управление процессом филетирования рыбы на основе мехатроники

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net