Моделювання та забезпечення функціональної придатності статичних систем методами аналізу інтервальних даних

Abstract

АНОТАЦІЇ Крепич С. Я. Моделювання та забезпечення функціональної придатності статичних систем методами аналізу інтервальних даних. - На правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 - математичне моделювання та обчислювальні методи. -Національний університет «Львівська політехніка», Міністерство освіти і науки України, Львів, 2016. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального науково-технічного завдання створення математичних та програмних засобів для моделювання та забезпечення функціональної придатності статичних систем, які б враховували часові зміни параметрів компонентів системи, відзначалися нижчою обчислювальною складністю та давали можливість одночасного знаходження оптимальних параметрів та умов забезпечення заданої функціональної придатності систем на основі аналізу інтервальних даних. Розроблено метод допускового еліпсоїдного оцінювання функціональної придатності статичних систем, який враховує часові зміни параметрів компонентів. Створено метод забезпечення функціональної придатності статичних систем на основі аналізу інтервальних даних, який одночасно враховує обмеження на вихідні характеристики системи та забезпечує оцінювання її оптимальних параметрів, та метод забезпечення функціональної придатності статичних систем на основі аналізу інтервальних даних, який надає можливість одночасного знаходження оптимальних параметрів статичних систем та їх допусків. Розроблено програмний комплекс для реалізації запропонованих методів та алгоритмів і проведено його апробацію на прикладі моделювання та забезпечення функціональної придатності технологічного обладнання лінії по виробництву гіпсокартону в умовах змінних характеристик сировини. Ключові слова: математичне моделювання, функціональна придатність статичних систем, задача аналізу, задача забезпечення функціональної придатності, аналіз інтервальних даних. Krepych S. Ya. Modeling and provide functional suitability of static systems by the methods of analysing interval data. - On the right of manuscript. Thesis for a PhD (candidate of science) degree by specially 01.05.02 -mathematical modeling and computing methods. - Lviv Polytechnic National University, Ministry of Education and Science of Ukraine, Lviv, 2016. The dissertation is devoted to solving actual scientific and technical task of creating mathematical and software tools for modeling and provide functional suitability of static systems that would take into consideration the time changes of parameters of the system components, would have lower computational complexity and would provide possibility of simultaneous finding the optimal parameters and conditions for providing specified functional suitability of the system based on analysis of interval data. During research were found shortcomings of modern methods of solving analysis task and providing functional analysis of system suitability: not takes into consideration the time changes of parameters of the system components during operation; high computational complexity of their application; not provide simultaneous finding the optimal parameters of statistical systems and their tolerances etc. Was made market analysis of software tools, which showed that there are many software systems that give possibility to assess the functional suitability of the system but only technical, and specialized software systems for designing individual technical processes. Was developed method of tolerance ellipsoidal evaluation of functional suitability of the static systems, which takes into consideration the time changes of parameters of the system components which provided the calculation of guaranteed valuations of functional suitability of static systems and increase the degree of adequacy of models of functional suitability. Was developed method providing functional suitability of static systems by analyzing the interval data, which is based on solving of interval system of the non linear algebraic equations and also takes into consideration the restrictions on output characteristics of the system and provides assessment of optimal parameters and methods of providing functional suitability of static systems by analyzing the interval data, which is based on solving of interval system of the non linear algebraic equations and allows simultaneous finding optimal parameters of the static systems and their tolerances. Further development can be done for the methods of stochastic optimization based on the directional cone of Rastryhin that, unlike the existing ones, provide finding of interval evaluations of the optimal set of solutions. Developed software system for implementing developed methods and algorithms based on designed use case diagrams and class and conduct his approbation. Use of the complex gave a possibility to calculate values of parameters of the technical equipment, characteristics values of components of the technical process , as well as their technological tolerances. The resulting nominal values and tolerances provide functional suitability gypsum board production line, which eliminates additional experimental configuration of process equipment. Use of software complex for modeling and provide functional suitability of radio-electronic circuits made it possible to increase their functional suitability and determination tolerances on the parameters of their components. Keywords: mathematical modeling, functional suitability of static systems, analysis task, task of providing of the functional suitability, interval data analysis.