Пошук навчальних матеріалів по назві і опису в нашій базі:

Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50




399.31 Kb.
НазваСіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50
Сторінка1/3
Дата конвертації09.10.2012
Розмір399.31 Kb.
ТипАвтореферат
Зміст
Кошовий Микола Дмитрович
Кривуля Геннадій Федорович
Зінченко Валерій Петрович
Вчений секретар
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.
Мета і завдання дослідження.
Об'єкт дослідження
Методи дослідження.
Наукова новизна одержаних результатів.
Практичне значення отриманих результатів.
Особистий внесок здобувача.
Апробація результатів дисертації.
  1   2   3



ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

Сіроклин Віталій Павлович


УДК 519.24:62-50



МОДЕЛЮВАННЯ систем і процесів НА ОСНОВІ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНУВАННЯ ЕКСПЕРИМЕНтІВ


01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи

Автореферат

дисертації на здобуття наукового


ступеня кандидата технічних наук

Харкiв – 2010


Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", Міністерство освіти і науки України.

Науковий керівник – лауреат Державної премії України, доктор технічних
наук, професор Кошовий Микола Дмитрович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «ХАІ», завідувач кафедри авіаційних приладів та вимірювань.



Офіційні опоненти:

  • доктор технічних наук, професор Кривуля Геннадій Федорович, Харківський національний університет радіоелектроніки, завідувач кафедри автоматизації проектування обчислювальної техніки;




  • лауреат Державних премій України, кандидат технічних наук, доцент Зінченко Валерій Петрович, Національний технічний університет України "КПІ", доцент кафедри автоматизації експериментальних досліджень.

Захист відбудеться "____" _____________ 2010 р. о ______ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.052.02 Харківського національного університету радіоелектроніки за адресою: 61166, Харків, проспект Леніна, 14.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Харківського національного університету радіоелектроніки за адресою: 61166, Харків, проспект Леніна, 14.

Автореферат розісланий "____" _____________ 2010 р.


Вчений секретар


спеціалізованої вченої ради Безкоровайний В.В

.ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Поряд з імітаційним моделюванням, яке знаходить все більше застосування в промисловості для моделювання й оптимізації виробничих процесів, застосовуються методи натурного експерименту. Метою цих методів є пошук рівнів факторів, що визначають оптимальний хід процесу виробництва. При цьому важливого значення набуває підвищення ефективності експериментальних досліджень, спрямованих на одержання адекватної математичної моделі процесу. У зв'язку із цим природним є прагнення експериментаторів одержати точні математичні моделі досліджуваних об’єктів при мінімальних часових і вартісних витратах.

Один з найважливіших напрямків – створення методів побудови математичних моделей за результатами багатофакторних експериментів (БФЕ) і статистичних даних, які дозволяють підвищити ефективність досліджень. Важливими перевагами методів планування експерименту (МПЕ) у порівнянні з методами пасивного експерименту є також їхня універсальність і придатність для багатьох областей досліджень.

Для підвищення ефективності досліджень, спрямованих на ідентифікацію й оптимізацію різних об’єктів, велике значення має розробка стратегії оптимального планування експерименту, значний внесок у розвиток якої внесли роботи Налимова В. В., Круга Г. К., Адлера Ю. П., Маркової О. В., Голикової Т. І.,
Rayos E. M., Campbell C. H., Eldred M. S., Giunta A. A. Проблема побудови оптимального плану може бути вирішена як за допомогою ЕОМ, так і за допомогою довідників-каталогів з типовими рішеннями.

В умовах промислового експерименту основна мета – отримання за допомогою найменшої кількості дорогих дослідів максимальної кількості об'єктивної інформації щодо впливу досліджуваних факторів на виробничий процес для побудови математичної моделі.

Розробка програмно-апаратних систем моделювання дозволяє скоротити строки і витрати на проведення експериментальних досліджень, вивільнити експериментатора від рутинних операцій і дає можливість проводити складні експерименти.

Таким чином, важливим науковим завданням є розробка теорії моделювання реальних систем і процесів і побудови програмно-апаратних засобів натурного моделювання, що дозволяють одержувати адекватні математичні моделі зазначених об'єктів при мінімальних часових і вартісних витратах.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Напрямок досліджень, що приведений у дисертації, пов'язаний з роботами, які проводилися в рамках держбюджетної тематики "Методологія проектування інформаційно-вимірювальних систем контролю параметрів енергоносіїв літальних апаратів та промислових паливно-енергетичних комплексів", Д 303-25/2006,
ДР № 0106U001053 і госпдоговірної теми з ТОВ НПФ "Энерготех" (м. Київ) "Розробка математичних моделей, розрахунок оптимальних складів і технологічних параметрів одержання конструкційних матеріалів, покриттів для виробів ПЕК, елементів ЛА, виробів спеціального призначення", № 303   49/01, що виконували на кафедрі авіаційних приладів і вимірювань Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "ХАІ". Здобувач є виконавцем зазначених тем. Ним безпосередньо удосконалено метод побудови оптимальних комбінаторних планів багатофакторного експерименту та отримано ряд математичних моделей об’єктів, що досліджувались.

Мета і завдання дослідження. Мета дисертаційної роботи – підвищення ефективності експериментальних досліджень систем і процесів шляхом розробки й застосування методів і програмно-апаратних засобів моделювання, що дозволяють одержувати математичні моделі зазначених об'єктів при мінімальних часових і вартісних витратах.

Задачі, що вирішуються в дисертаційній роботі:

– розробити метод класифікації планів багатофакторного експерименту;

– удосконалити метод побудови оптимальних комбінаторних планів багатофакторного експерименту для отримання ефективних математичних моделей об’єктів;

– розробити програмно-апаратні системи для вирішення задач вибору оптимальних планів багатофакторного експерименту для дослідження реальних об’єктів;

– провести експериментальні дослідження, моделювання й оптимізацію систем і технологічних процесів за допомогою розроблених методів (на прикладах двигуна внутрішнього згорання (ДВЗ) і процесів виготовлення електронної апаратури);

– розробити програмно-апаратні засоби для контролю параметрів при проведенні натурних багатофакторних експериментів.

Об'єкт дослідження – процеси ефективного моделювання технічних і технологічних об'єктів.

Предмет дослідження – методи і програмно-апаратні засоби, що дозволяють одержувати адекватні математичні моделі систем і процесів при мінімальних часових і вартісних витратах.

Методи дослідження. Досягнення мети дисертаційної роботи ґрунтується на комплексному використанні методів комбінаторного аналізу, планування експерименту, теорії множин, математичної статистики, моделювання, оптимізації. При цьому для класифікації планів багатофакторного експерименту використовуються методи комбінаторного аналізу, для генерації оптимальних за вартістю реалізації планів експерименту використовуються комбінаторні методи і методи теорії множин. Для одержання математичних моделей систем і процесів застосовуються методи планування експерименту і математичної статистики, а при їхній оптимізації – градієнтний метод. При розробці апаратних засобів для автоматизації дослідження і побудови оптимальних планів експерименту, засобів для контролю параметрів при проведенні багатофакторного експерименту використовуються методи синтезу дискретних пристроїв.

Наукова новизна одержаних результатів.

Наукова новизна дисертаційної роботи полягає в тому, що в ній знайшла подальший розвиток задача підвищення ефективності експериментальних досліджень, спрямованих на моделювання систем, технологічних процесів і приладів.

У ході вирішення поставлених задач були отримані такі наукові результати:

уперше розроблені:

– поліноміальні математичні моделі процесу витрати палива (бензин, газ) у двигунах внутрішнього згоряння у різних режимах, які описують зв'язок цього техніко-економічного показника з такими факторами як кількість обертів двигуна за хвилину і його температура;

– метод класифікації планів БФЕ, заснований на інваріантному підході, що дозволяє створювати каталоги типових представників, що особливо актуально при вирішенні завдань типізації й уніфікації;

удосконалені:

– метод побудови оптимальних комбінаторних планів БФЕ, що дозволяє шляхом композиції оптимальних планів БФЕ для кількості дослідів n 8 формувати оптимальні комбінаторні плани для кількості дослідів n > 8;

– плани експерименту для одержання математичних моделей технологічних процесів виготовлення електронної апаратури, які забезпечують мінімальні вартості реалізації експериментів;

набули подальшого розвитку:

– шляхи зменшення витрати палива у ДВЗ, які засновані на інтерпретації коефіцієнтів математичних моделей і оптимізації за цими моделями.

Працездатність і достовірність отриманих математичних моделей підтверджується їхньою практичною перевіркою і використанням для оптимізації та управління в системах управління витратою палива у ДВЗ, що проектуються. Оптимізація процесів витрати палива у ДВЗ із використанням розроблених математичних моделей дозволила одержати оптимальні режими його роботи.

Новизна створених програмно-апаратних засобів для автоматизації побудови оптимальних планів експерименту і параметричного контролю при моделюванні реальних систем і процесів підтверджується одержанням на них патентів України і свідчень про реєстрацію прав автора на комп'ютерні програми.

Практичне значення отриманих результатів.

Практична цінність роботи полягає в тому, що розроблений метод розв’язання задачі класифікації планів БФЕ дозволяє створювати каталоги типових представників, що особливо актуально при вирішенні задач типізації та уніфікації. Запропонований метод побудови комбінаторних планів БФЕ для кількості дослідів n > 8 і програмно-апаратні засоби для автоматизації дослідження і побудови оптимальних планів експерименту дозволяють автоматизувати процес вирішення завдання, скоротити строки розробки оптимальних за вартістю планів, підвищити вірогідність одержуваних результатів, скоротити час і вартість проведення експерименту при натурному моделюванні об’єктів.

Запропоновані методи й розроблені програмно-апаратні засоби можна ефективно використовувати для моделювання різних об'єктів, які дозволяють проведення на них активного експерименту. Наприклад, отримані математичні моделі й оптимальні режими процесу витрати палива у ДВЗ.

Результати теоретичних і експериментальних досліджень дисертації використані в практиці ряду підприємств і організацій:

– автоматизовані системи параметричного контролю (патенти України №№ 21000, 21379) і програмне забезпечення для параметричного контролю технологічних процесів, результати дослідження технологічного процесу нанесення гальванічних покриттів на вироби використані в дослідно-конструкторських роботах і виробництві виробів, що створюються у Харківському державному авіаційному виробничому підприємстві (ХДАВП). Застосування зазначених результатів дозволило автоматизувати процес контролю і підвищити достовірність оцінки процесів виробництва й експлуатації виробів авіаційної техніки;

– результати наукових досліджень, що отримані при розробці програмно-апаратних засобів оптимального планування експерименту, запропоновані і захищені патентами України автоматизовані системи параметричного контролю й системи для виміру витрати палива використані в навчальному процесі кафедри автоматизації експериментальних досліджень Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут" у курсах лекцій "Багаторівневі системи обробки інформації", "Обчислювальні пристрої і мікропроцесорні системи";

– автоматизовані системи параметричного контролю (патенти України №№ 21000, 21379), програмне забезпечення для параметричного контролю технологічних процесів, методи класифікації та побудови оптимальних комбінаторних планів, програмно-апаратні засоби для їхньої побудови, математичні моделі реальних систем і технологічних процесів, що побудовані з використанням розроблених методів, системи визначення витрати палива впроваджені в навчальний процес кафедри авіаційних приладів і вимірювань Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського "ХАІ" у курсах лекцій "Контроль і діагностика вимірювально-обчислювальних комплексів", "Теорія планування експерименту", "Комп'ютерні системи в діагностиці автомобіля ".

Особистий внесок здобувача. В основних спільних роботах, перерахованих в авторефераті й дисертації, здобувачеві безпосередньо належать такі положення: види еквівалентних перетворень планів БФЕ [1]; структура системи контролю й управління витратою палива [2]; схема пристрою для вимірювання витрати палива [3]; комбінаторний підхід до класифікації планів БФЕ [4]; застосування інваріантного підходу для рішення завдання класифікації планів БФЕ [5]; проведення БФЕ й ідентифікація математичних моделей [6]; поліноміальні математичні моделі процесу витрати палива в ДВЗ [7]; схема витратоміра палива [8]; схема пристрою для вимірювання витрати рідини [9]; структура автоматизованої системи для проведення багатофакторного експерименту при моделюванні реальних об’єктів [10]; структура автоматизованої системи контролю [11]; структура автоматизованої системи параметричного контролю [12]; структура автоматизованої системи параметричного контролю [13]; схема пристрою для визначення еквівалентності двійкових матриць [14]; схема пристрою для формування характеристик факторних послідовностей [15]; структура автоматизованої системи контролю якості покриття [16]; процедура генерації варіантів перетворень планів [17]; процедури побудови комбінаторних планів БФЕ [18]; процедури уведення й аналізу значень параметрів [19]; постановка задачі вибору оптимального комбінаторного плану БФЕ [20]; структура програмного забезпечення для вирішення оптимізаційних задач при виборі комбінаторних планів [21]; критерії оптимальності комбінаторного плану БФЕ [23]; принципи формування тестових задач [24].

Апробація результатів дисертації. Наведені в дисертаційній роботі наукові результати доповідалися й обговорювалися на конференціях: Міжнародна науково-практична конференція "Розвиток наукових досліджень 2005" (Полтава, 2005 р.); Міжнародна науково-технічна конференція "Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні ІКТМ – 2006" (Харків, 2006 р.); друга Міжнародна науково-практична конференція "Наукові дослідження   теорія та експеримент 2006" (Полтава, 2006 р.); Міжнародна науково-технічна конференція "Датчики, прилади й системи – 2006" (Черкаси-Гурзуф, 2006 р.); третя Міжнародна науково-практична конференція "Розвиток наукових досліджень 2007" (Полтава, 2007 р.); Міжнародна науково-технічна конференція "Датчики, прилади й системи – 2007" (Черкаси-Гурзуф, 2007 р.); четверта Міжнародна науково-практична конференція "Наукові дослідження – теорія та експеримент 2008" (Полтава, 2008 р.); перша Міжнародна науково-технічна конференція «Автомобиль и электроника. Современные технологии» (Харків, 2009 р.) і наукових семінарах кафедри авіаційних приладів та вимірювань Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "ХАІ".

Публікації. Основні результати дисертації опубліковані в 24 роботах, з них 4 статті в наукових журналах, 3 статті в збірниках наукових праць, 9 патентів України, 3 свідоцтва Державної реєстрації прав автора на твір, 5 матеріалів і тез конференцій. Публікацій у фахових виданнях України – 6.

Структура й обсяг роботи. Дисертація містить вступ, 4 розділи, висновки, викладена на 189 сторінках, що містять 31 рисунок по тексту, 56 таблиць по тексту, з яких 29 таблиць на окремих сторінках, 3 додатки на 20 сторінках і список з 177 використаних літературних джерел на 20 сторінках.
  1   2   3

Схожі:

Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50 iconІнформації в комп’ютерних системах І мережах удк 519. 6: 519. 712. 3: 510. 52 О. М. Богданов, Я. В. Зінченко Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації
Методи зменшення часу реалізації операції множення надвеликих чисел для системи захисту інформації
Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50 iconУдк 519. 218+617. 73 Семеняк О. Б. Компонентний метод опрацювання магнітокардіосигналу
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна
Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50 iconУдк 519. 876. 5(47282) Пилиповець Г. М., аспірантка, Клименко М. О., д с./г н., професор
Аналізуються екологічні проблеми та застосування кібернетичного підходу для моделювання екосистеми озера Світязь
Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50 iconЕкспертні системи та підтримка прийняття рішень удк 519. 81 В. В. Циганок
Ключові слова: парні порівняння, ідеально узгоджена матриця парних порівнянь, методи групового експертного оцінювання
Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50 iconПочесною грамотою Миколаївської обласної державної адміністрації нагороджені: Андрієнко Юрій Георгійович
Воронов Віталій Павлович депутат Миколаївської міської ради двох скликань, начальник управління у справах сім’ї, дітей та молоді...
Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50 iconУдк 94(5): 94(510): 94(515): 94(517) ббк 63. 3(5) В15
В15 Василий Павлович Васильев, 1818 – 1900. – Казань: Изд-во Казанск ун-та, 2002. – 20 с
Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50 iconЄ. Б. Радзішевська, В. Г. Кнігавко Приклад використання актуаріальних розрахунків в клінічній практиці
Доповідь/ Біостатистика у доказовій медицині удк 681. 3+519. 2: 616. 006-73. 916 Є. Б. Радзішевська, В. Г. Кнігавко
Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50 iconУдк 519. 633 Мартинюк П. М., к ф. м н., доцент
Діріхле для рівняння Пуассона з умовами спряження ідеального контакту в двовимірному випадку. Він базується на методі коллокацій...
Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50 iconЄвген Павлович гребінка (1812 — 1848)
Павлович Гребінка народився 2 лютого 1812р у сім'ї дрібного поміщика на хуторі Убіжище поблизу Пирятина на Полтавщині
Сіроклин Віталій Павлович удк 519. 24: 62-50 iconГідротехнічні споруди та гідравліка удк 001. 5: 519. 248
Санкт-Петербург), проф. (Національний університет водного господарства та природокористування, м. Рівне), Романчук К. Г., викладач...
Додайте кнопку на своєму сайті:
ua.convdocs.org


База даних захищена авторським правом ©ua.convdocs.org 2014
звернутися до адміністрації
ua.convdocs.org
Реферати
Автореферати
Методички
Документи
Випадковий документ

опубликовать
Головна сторінка