Розробка методу структурно – параметричної оптимізації для підвищення ефективності перехідних процесів періодичних систем

Автор(и)

  • Iryna Semenyshyna Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам’янець-Подільський, Україна, 32300, Україна https://orcid.org/0000-0001-9300-8914
  • Yuliia Haibura Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам’янець-Подільський, Україна, 32300, Україна https://orcid.org/0000-0002-2267-4968
  • Iryna Mushenyk Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам’янець-Подільський, Україна, 32300, Україна https://orcid.org/0000-0003-4379-7358
  • Inna Sklyarenko Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 04071, Україна https://orcid.org/0000-0002-3970-078X
  • Vita Kononets Дніпропетровський державний університет внутрішніх справ пр. Гагаріна, 26, м. Дніпро, Україна, 49005, Україна https://orcid.org/0000-0003-4433-3731

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140862

Ключові слова:

ефективність перехідних процесів, структурно-параметричну оптимізація, оптимальне управління, ефективність використання ресурсів

Анотація

Для того щоб отримати максимальну віддачу від діяльності підприємства, операційні процеси функціональних систем оптимізують. Однак в процесі оптимізації керовані системи значну частину часу працюють в неоптимальних режимах. Крім того, зміна зовнішніх умов, якісних параметрів сировинних продуктів або вартісних оцінок вхідних і вихідних продуктів системної операції, призводить до необхідності знову запускати оптимізаційний процес.

Нерідкі випадки, коли тривалість процесу оптимізації порівнюється за часом або навіть перевищує час роботи системи. Це означає, оптимізації вимагає перехідний процес оптимізації.

При цьому в даний час інтенсивні дослідження в основному ведуться в області розробки системно обґрунтованого міждисциплінарного критерію оптимізації і методів пошуку оптимального управління. Роботи, спрямовані на методи підвищення ефективності перехідного процесу, ведуться в основному математиками, в рамках виконання завдання прискореного пошуку екстремуму. Відповідно, відомі методи можуть використовуватися для підвищення ефективності перехідного процесу в рамках параметричної оптимізації.

На прикладі періодичної системи порційного нагріву рідини розглядається рішення задачі підвищення ефективності перехідного процесу за рахунок використання методу структурно-параметричної оптимізації. Як критерій оптимізації використовується оцінний показник, який пройшов перевірку в предмет можливості його використання в якості формули ефективності.

Результати порівняльного дослідження еталонного технологічного процесу типової і модифікованої функціональних систем показали, що час виходу в область близьку до оптимальної зменшився практично в два рази.

Крім того, використання нової архітектури функціональної системи дозволяє підвищити її надійність і ефективність обслуговування

Біографії авторів

Iryna Semenyshyna, Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам’янець-Подільський, Україна, 32300

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Кафедра математичних дисциплін і моделювання

Навчально-науковий інститут підвищення кваліфікації та перепідготовки

Yuliia Haibura, Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам’янець-Подільський, Україна, 32300

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра фінансів, банківської справи та страхування

Iryna Mushenyk, Подільський державний аграрно-технічний університет вул. Шевченка, 13, м. Кам’янець-Подільський, Україна, 32300

Кандидат економічних наук

Кафедра інформаційних технологій

Inna Sklyarenko, Державний університет інфраструктури та технологій вул. Кирилівська, 9, м. Київ, Україна, 04071

Кандидат педагогічних наук, доцент

Кафедра гуманітарних дисциплін

Vita Kononets, Дніпропетровський державний університет внутрішніх справ пр. Гагаріна, 26, м. Дніпро, Україна, 49005

Кандидат юридичних наук, доцент

Кафедра адміністративного права, процесу та адміністративної діяльності

Посилання

  1. Drucker, P. F. (2009). Management: Tasks, Responsibilities, Practices. Harper Collins, 864.
  2. Barskiy, L. A., Kozin, V. Z. (1978). Sistemniy analiz v obogashchenii poleznyh iskopaemyh. Moscow: Nedra, 486.
  3. Lee, T. H., Adams, G. E., Gaines, W. M. (1968). Computer process control: Modeling and Optimization. John Wiley & Sons, 386.
  4. Peters, T. J., Waterman, R. H. (1982). In search of excellence (lessons from America’s best-run companies). Harper & Row, 400.
  5. Bryson, A. E. (1996). Optimal Control – 1950 to 1985. IEEE Control Systems. 1996. Vol. 16, Issue 3. P. 26–33. doi: https://doi.org/10.1109/37.506395
  6. Churakov, E. P. (1987). Optimal'nye i adaptivnye sistemy. Moscow: Energoatomizdat, 256.
  7. Aleksandrovskiy, N. M. (1967). Elementy teorii optimal'nyh sistem avtomaticheskogo upravleniya. Moscowe: Energiya, 128.
  8. Amanullah, M., Tiwari, P. (2014). Optimization of PID Parameter In Control System Tuning With Multi-Objective Genetic Algorithm. Journal of Engineering Research and Applications, 4 (5), 60–66.
  9. Mahdi, S. A. (2014). Optimization of PID Controller Parameters based on Genetic Algorithm for non-linear Electromechanical Actuator. International Journal of Computer Applications, 94 (3), 11–20.
  10. Hemerly, E. E. (1991). PC-based packages for identification, optimization, and adaptive control. IEEE Control Systems Magazine, 11 (2), 37–43. doi: https://doi.org/10.1109/37.67674
  11. Jacobs, J. H., Etman, L. F. P., van Campen, E. J. J., Rooda, J. E. (2003). Characterization of Operational Time Variability Using Effective Process Times. IEEE Transactions on semiconductor manufacturing, 16 (3), 511–520. doi: https://doi.org/10.1109/TSM.2003.815215
  12. Lutsenko, I. (2016). Definition of efficiency indicator and study of its main function as an optimization criterion. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (2 (84)), 24–32. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.85453
  13. Ghosh, A., Dehuri, S. (2004). Evolutionary Algorithms for Multi-Criterion Optimization: A Survey. International Journal of Computing & Information Sciences, 2 (1), 38–57.
  14. Lutsenko, I. (2015). Identification of target system operations. 2. Determination of the value of the complex costs of the target operation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (2 (73)), 31–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.35950
  15. Mansour, R. M., Delbem, C. B., Alberto, F. C., Ramos, R. A. (2015). Integrating Hierarchical Clustering and Pareto-Efficiency to Preventive Controls Selection in Voltage Stability Assessment. Lecture Notes in Computer Science, 487–497. doi: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-15892-1_33
  16. Lutsenko, I., Fomovskaya, E., Koval, S., Serdiuk, O (2017). Development of the method of quasioptimal robust control for periodic operational processes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (2 (88)), 52–60. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.107542
  17. Grad, S. (2016). Duality for Multiobjective Semidefinite Optimization Problems. Operations Research Proceedings, 189–195. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-28697-6_27
  18. Lutsenko, I., Fomovskaya, E. (2015). Synthesis of cybernetic structure of optimal spooler. Metallurgical and Mining Industry, 9, 297–301.
  19. Biegel, J. E. (1971). Production Control: A Quantitative Approach. Hardcover, 282.
  20. Gavrilov, D. A. (2002). Upravlenie proizvodstvom na baze standarta MRP II. Sankt-Peterburg: Piter, 320.
  21. Bowon, K. (2017). Optimal Control Applications for Operations Strategy. Springer Nature, 223. https://doi.org/10.1007/978-981-10-3599-9
  22. Burmistrova, O. N., Korol', S. A. (2013). Opredelenie optimal'nyh skorostey dvizheniya lesovoznyh avtopoezdov iz usloviy minimizatsii raskhoda topliva. Lesnoy vestnik. 2013. Issue 1. P. 25–28.
  23. Gasparetto, A., Zanotto, V. (2010). Optimal trajectory planning for industrial robots. Advances in Engineering Software, 41 (4), 548–556. doi: https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2009.11.001" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2009.11.001
  24. Wang, H., Tian, Y., Vasseur, C. (2015). Non-Affine Nonlinear Systems Adaptive Optimal Trajectory Tracking Controller Design and Application. Studies in Informatics and Control, 24 (1), 05–12. https://doi.org/10.24846/v24i1y201501
  25. Gregory, J., Olivares, A. (2012). Energy-optimal trajectory planning for the Pendubot and the Acrobot. Optimal Control Applications and Methods, 34 (3), 275–295. https://doi.org/10.1002/oca.2020
  26. Lutsenko, I. (2015). Identification of target system operations. Development of global efficiency criterion of target operations. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (2 (74)), 35–40. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.38963
  27. Lutsenko, I., Vihrova, E., Fomovskaya, E., Serduik, O. (2016). Development of the method for testing of efficiency criterion of models of simple target operations. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (4 (80)), 42–50. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.66307
  28. Lutsenko, I., Fomovskaya, E., Oksanych, I., Vikhrova, E., Serdiuk, О. (2017). Formal signs determination of efficiency assessment indicators for the operation with the distributed parameters. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (4 (85)), 24–30. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.91025
  29. Lutsenko, I., Fomovskaya, E., Oksanych, I., Koval, S., Serdiu, О. (2017). Development of a verification method of estimated indicators for their use as an optimization criterion. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (4 (86)), 17–23. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.95914
  30. Lutsenko, I., Fomovskaya, E., Vihrova, E., Serdiuk, O., Fomovsky, F. (2018). Development of test operations with different duration in order to improve verification quality of effectiveness formula. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (4 (91)), 42–49. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.121810
  31. Argo, B., Hendrawan,Y., Riza, D., Laksono, A. (2015). Optimization of PID Controller Parameters on Flow Rate Control System Using Multiple Effect Evaporator Particle Swarm Optimization. International Journal on Advanced Science, 5 (2), 6–12. doi: https://doi.org/10.18517/ijaseit.5.2.491
  32. Krasovskiy, A. A. (Ed.) (1987). Spravochnik po teorii avtomaticheskogo upravleniya. Moscow: Nauka, 712.
  33. Lutsenko, I., Fomovskaya, E. (2015). Identification of target system operations. The practice of determining the optimal control. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (2 (78)), 30–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.54432

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-08-21

Як цитувати

Semenyshyna, I., Haibura, Y., Mushenyk, I., Sklyarenko, I., & Kononets, V. (2018). Розробка методу структурно – параметричної оптимізації для підвищення ефективності перехідних процесів періодичних систем. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(3 (94), 29–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140862

Номер

Том 4 № 3 (94) (2018): Процеси управління

Розділ

Процеси управління

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Iryna Semenyshyna, Yuliia Haibura, Iryna Mushenyk, Inna Sklyarenko, Vita Kononets

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.