Современные информационные технологи/2.Вычислительная техника и программирова­ние

 

К.т.н. Хмельницький Ю.В.

Хмельницький національний університет, Україна

Динамічне керування системою АСД

 

В технічних системах адаптація означає пристосування до зміни зовнішніх і внутрішніх умов. Реалізація цього принципу в адаптивній системі діагностування (АСД) має багато переваг в порівнянні з традиційними схемами організації, а іноді і просто необхідна. В АСД за допомогою динамічного керування без зворотного зв'язку можна виключити вплив на вихідні параметри системи деяких передбачуваних зовнішніх впливів за умови, що характеристики блоків і компонентів системи керування прості та їхні властивості не змінюються.

В рамках традиційної теорії керування можливо ліквідувати вплив непередбачених зовнішніх впливів на поводження системи керування. Для цього необхідно використовувати принцип зворотного зв'язку, тобто організувати замкнуту систему керування, властивості всіх компонентів та елементів якої є відомими і не змінюються в часі. Дрейф деяких характеристик може допускатися, але в дуже незначних межах. Однак на практиці часто зустрічаються такі об'єкти керування, параметри яких варіюються в широких межах під дією зовнішніх причин з часом і в силу властивостей самого об'єкта керування. При керуванні складними об'єктами – наприклад, адаптивною системою діагностування, що складається з багатьох блоків, компонентів та елементів, кількість зовнішніх і внутрішніх факторів, що критично впливають на його роботу, різко зростає. Серед них можуть бути постійна зміна трафіку в телекомунікаційній комп’ютерній структурі, кількість вузлів підключених до структури, модернізація та удосконалювання апаратного та програмного забезпечення, що в свою чергу приводять до зміни характеристик і параметрів ОД та інші подібні фактори, що вимагають адаптації керуючої системи, тобто самонастроювання і пристосування до реа­льних умов експлуатації. Реакція системи керування виявляється в зміні струк­тури системи, параметрів, а іноді й алгоритму роботи системи, щоб гарантувати досягнення необхідної ефективності діагностування.

Існують загальні принципи та властивості процесу адаптації [1]:

·          вихідні параметри адаптивної системи і характеристики факторів, що впливають, знаходяться під постійним контролем і керуванням відбувається за до­помогою блоків, що включаються додатково в склад сис­теми керування;

·          поводження об'єкта, що перевіряється, описується деяким показни­ком якості, що оцінює в кількісній формі характер протікання процесу керування;

·          відхилення показника якості за межі допуску спричиняє автоматичне на­строювання параметрів адаптивної системи або заміну алгоритму керування для досягнення бажаного показника якості або ефективності діагностування.

Описані принципи та властивості характерні більшості адаптивним системам керування, що завжди є системами зі зворотним зв'язком. Для таких систем необхідна можливість уточнення моделі в реа­льних умовах функціонування. Ця особливість призводить до необхідності мати в лінії зворотного зв'язку системи керування структурний елемент, що вирішує за­дачу ідентифікації несправностей і в подальшому уточнення моделі об'єкту. Конс­труктивно ці елементи виділений у адаптивній системі діагностування в окремі блоки .

Таким чином, основна властивість АСД– реалізація мети керування в умовах не детермінованого зовнішнього середовища і дрейфу параметрів системи – відбивається в структурі двома новими компонентами: інформа­ційною системою збору інформації про об’єкт, а також блоком адекватності, що використовує інформацію про зміни, які відбулися у зовнішнім середовищі і компонентах структури. Додаткові блоки, компоненти та пристрої, введені в систему керування, і адаптація вихідної програми дозволяють значно підвищити ефективність діагностування ТКС.

Для сучасних адаптивних технічних систем характерне сполучення в обчислювальній структурі функції адаптації до змін зовнішнього середо­вища і параметрів в роботі, а також використання широкого набору апаратурних і програм­них засобів само діагностики й усунення дрібних несправностей у самій системі керування. Особливістю даної структури АСД є можливість самодіагностики і саморемонту за допомогою блоку автентичності.

Рис.1. Схема керування адаптивною системою діагностування

АСД складається з генератора діагностичних тестів, блоку збору інформації про об’єкт діагностування (ТКС), блоку адекватності, блоку прогнозування, блоку автентичності, бази даних АСД, блоку візуалізації, блоку списку тестів, блоку подачі тестів на ОД.

Функції динамічного керування АСД виконує блок списку тестів, який формує необхідні команди для інших блоків. Формування та генерування діагностичних тестів відбувається після аналізу стану та параметрів ОД- телекомунікаційної комп’ютерної структури. В базі даних зберігається діагностичні тести які вже були с генеровані в попередніх перевірках і ті тести які формуються для кожного оперативного кроку системи. Блок візуалізації забезпечує необхідний інтерфейс та зв’язок з оператором АСД, що може в разі необхідності вносити корективи в систему керування. Блоки автентичності, адекватності та прогнозування забезпечують необхідний рівень адаптації системи.

Література:

1.     Основи робототехніки. / Під ред. Е.П. Попова і Г.В. Письмового.   М., 1990.