База знаний интеллектуальной информационно-управляющей системы многомерным объектом

Аннотация

Постановка проблемы: разработка и внедрение информационно-управляющих систем многомерными технологическими объектами являются в настоящее время актуальными задачами, поскольку позволяют повысить качество выпускаемой продукции, снизить затраты энергоресурсов, минимизировать материальные затраты, сократить уровень загрязнения окружающей среды и т. д. К наиболее наукоемким этапам разработки информационно-управляющей системы относится создание ее алгоритмического и программного обеспечения, так как применяемый при этом математический аппарат зачастую является очень сложным. Один из эффективных путей решения данной проблемы - использование интеллектуальных баз знаний, обеспечивающих программную реализацию алгоритмов синтеза энергосберегающих управляющих воздействий. Методы: разработка структуры базы знаний с использованием фреймовой модели представления знаний. Реализация в базе знаний метода структурного синтеза алгоритма энергосберегающего управления, основанного на совместном применении принципа максимума Понтрягина и метода синтезирующих переменных. Результаты: разработана структура фреймовой базы знаний информационно-управляющей системы многомерным объектом. Фреймы базы знаний обеспечивают определение вида функции оптимального управления и получение аналитических зависимостей для расчета ее параметров. Определение вида функции оптимального управления осуществляется с использованием иерархического графа переходов между видами функций оптимального управления с учетом возможных нарушений ограничений на управляющие воздействия. Параметры полученной функции оптимального управления определяются в результате решения системы уравнений, которая составляется в автоматическом режиме из «элементарных» функций, хранящихся в базе знаний. Практическая значимость: применение разработанной базы знаний в составе информационно-управляющей системы многомерным объектом обеспечивает решение задачи синтеза энергосберегающих управляющих воздействий с учетом накладываемых на них ограничений.