Применение искусственной ортогонализации в поиске оптимального управления технологическими процессами в условиях неопределенности

Dmitriy Domin

doi:10.15587/1729-4061.2013.18452

Автор(и)

Dmitriy Domin Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Технологічний Центр, Україна https://orcid.org/0000-0002-7946-3651

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18452

Ключові слова:

штучна ортогоналізації, інформаційно-керуюча система, математична модель, оптимальне управління

Анотація

У статті описана методологія штучної ортогоналізації планів пасивного експерименту з експериментальними значеннями функції виходу в багатовимірному факторному просторі малої вибірки нечітких даних. Реалізація описаних процедур, що формують методологію, дозволяє отримувати адекватні математичні моделі та знаходити оптимальне за кінцевим станом управління складними технологічними процесами в умовах невизначеності.

Біографія автора

Dmitriy Domin, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Технологічний Центр

Доктор технічних наук, професор; Директор

Посилання

Dempster, A. P. Upper and Lower Probabilities Induced by a Multivalued Mapping [Text] / A. P. Dempster // Ann. of Math. Statistics. – 1967. – V.38. – P. 325-339. 2. Shafer, G. A Mathematical Theory of Evidence. [Text] / G. Shafer. – Princeton: Princeton University Press, 1976. – 297 p. 3. Pawlak, Z. Rough relations [Text] / Z. Pawlak // Pr. IPI PAN. – 1981. – № 435. – P. 10. 4. Дилигенский, Н. В. Нечеткое моделирование и многокритериальная оптимизация производственных систем в условиях неопределенности: технология, экономика, экология [Текст] / Н. В. Дилигенский, Л. Г. Дымова, П. В. Севастьянов. – М.: Машиностроение-1. – 2004. – 397 с. 5. Bodjanova, S. Approximation of fuzzy concepts in decision making [Text] / S. Bodjanova // Fuzzy Sets and Systems. – 1997. – V.85. – P. 23-29. 6. Нариньяни, А. С. Недоопределенность в системе представления и обработки знаний [Текст] / А. С. Нариньяни // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. – 1986. – № 5. – C. 8-11. 7. Нариньяни, А. С. Недоопределенные множества - новый тип данных для представления знаний [Текст] / А. С. Нариньяни. – Препринт ВЦ СО АН СССР: Новосибирск. – 1980. – № 232. 8. Нариньяни, А. С. Недоопределенное календарное планирование: новые возможности [Текст] / А. С. Нариньяни, Д. А. Иванов, С. В. Седреев, С. А. Фролов // Информационные технологии. – 1997. – № 1. – С. 34-37. 9. Zadeh, L. A. Fuzzy Sets [Text] / L. A. Zadeh // Information and Control. – 1965. – V.8. – P. 338-353. 10. Раскин, Л. Г. Нечеткая математика [Текст]: моногр. / Л. Г. Раскин, О. В. Серая. – Харьков: Парус, 2008. – 352 с. 11. Hiyama, T. Fuzzy logic control scheme for an-line stabilization of multi-machine power system [Text] / T. Hiyama, T. Sameshima // Fuzzy Sets and Systems. – 1991. – Vol. 39. – P. 181-194. 12. Лежнюк, П. Д. Застосування парето-оптимальності α-рівня для розв‘язування задач енергетики з нечіткими параметрами [Текст] / П. Д. Лежнюк, О. О. Рубаненко // Вісник КДПУ. – 2006. – № 4(39). – С. 144-146. 13. Hanakuma, Y. Ethylen plant distillation column button temperature control [Text] / Y. Hanakuma // Keisi. – 1989. – Vol. 32. – № 8. – P. 28-39. 14. Kolios, G. Regelung eines instationar betriebenen Festbettreaktors mit Fuzzy-Kontrollregeln [Text] / G. Kolios, Ph. Aichele, U. Nieken, G. Eingenberger // Proc. Int. Conf. 4. Dortmunder Fuzzy Tage. Dortmund, BRD. – 1994. – P. 429-436. 15. Roffel, B. Fuzzy control of a polymerization reactor [Text] / B. Roffel, P. F. Chin // Hydrocarbon Processing. – 1991. – № 6. – P. 47-50. 16. Murakani, S. Weld-line tracking control of arc welding robot using fuzzy logic controller [Text] / S. Murakani // Fuzzy Sets and Systems. – 1989. – Vol. 32. – P. 221-237. 17. Rehfeld, D. Schweissprozessanalyse und Qualitatssicheruhg mit Fuzzy-Logic [Text] / D. Rehfeld, Th. Schmitz // Proc. Int. Conf. 4. Dortmunder Fuzzy-Tage. Dortm6und, BRD. – 1994. – P. 189-197. 18. Tobi, T. A practical application of fuzzy control for an airconditioning system [Text] / T. Tobi, T. Hanafusa // International Journal of Approximate Reasoning. – 1991. – № 5. – P. 331-348. 19. Watanabe, T. Al and fuzzy-based tunnel ventilation control system [Text] / T. Watanabe // Proc. Int. Conf. on Fuzzy Logic and Neural Networks. – Iizuka, Japan. – 1990. – P. 71-75. 20. Суздаль, В. С. Параметрическая идентификация Varmax моделей процесса кристаллизации крупногабаритных монокристаллов [Текст] / В. С. Суздаль, Ю. М. Епифанов, А. В. Соболев, И. И. Тавровский // Науковий вісник КУЕІТУ. – 2009. – № 4 (26). – С. 23-29. 21. Суздаль, В. С. Редукция модели при синтезе регуляторов для управления кристаллизацией [Текст] / В. С. Суздаль // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2011. – №2/3(50). – С. 31-34. 22. Суздаль, В. С. Оптимизация задачи синтеза управления для процессов кристаллизации [Текст] / В. С. Суздаль // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2011. – №6/3(54). – С. 41-44. 23. Heider, H. Energiesparen durch einen adaptiven Fuzzy-Regler fur Heizungsanlagen [Text] / H. Heider, V. Tryba // Proc. Conf. 4. Dortmunder Fuzzy-Tage. Dortmund, BRD. – 1994. – P. 282-288. 24. Hsieh, L. H. Fuzzy Sensordatenauswertung fur das automatisierte Entgraten [Text] / L. H. Hsieh, H. C. Groth // Proc. Conf. 4. Dortmunder Fuzzy-Tage. Dortmund, BRD. – 1994. – P. 173-180. 25. Hishida, N. Development of the operator support system applying fuzzy algorithms for glass tube molding equipment [Text] / N. Hishida // Proc. 2nd Int’l Conf. on Fuzzy Logic and Neural Networks. – Iizuka, Japan. – 1992. – P. 1097-1100. 26. Горбійчук, М. І. Спосіб відбору критеріїв оптимальності при адаптивному управлінні процесом буріння [Текст] / М. І. Горбійчук // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Технічна кібернетика та електрифікація об’єктів паливно-енергетичного комплексу. – 1997. – Вип. 34 (5). – С. 18-23. 27. Горбійчук, М. І. Адаптивне управління процесом поглиблення свердловин [Текст] / М. І. Горбійчук // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Технічна кібернетика та електрифікація об’єктів паливно-енергетичного комплексу. – 1998. – Вип. 35 (6). – С. 3-9. 28. Bien, Z. An automatic start-up and shutdown control of drum-type boiler using fuzzy logic [Text] / Z. Bien, D. H. Hwang, J. H. Lee, H. K. Ryu // Proc. 2nd Int’l Conf. on Fuzzy Logic and Neural Networks. – Iizuka. Japan. – 1992. – P. 465-468. 29. Дёмин, Д. А. Синтез систем управления технологическими процессами електродуговой плавки чугуна [Текст] / Д. А. Дёмин // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2012. – № 2/10(56). – С. 4-9. 30. Серая, О. В. Оценивание параметров уравнения регрессии в условиях малой выборки [Текст] / О. В. Серая, Д. А. Дёмин // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2009. – № 6/4(42). – 2009. – С. 14-19. 31. Дёмин, Д. А. Метод обработки малой выборки нечетких результатов ортогонализованного пассивного эксперимента [Текст] / Д. А. Дёмин, Т. И. Каткова // Вісник Інженерної Академії. – Киев: Інженерна Академія України, 2010. – № 2. – С. 234-237. 32. Seraya, O. V. Linear regression analysis of a small sample of fuzzy input data [Text] / O. V. Seraya, D. A. Demin // Journal of Automation and Information Sciences. – 2012. – № 44 (7). – pp. 34-48. 33. Раскин, Л. Г. Искусственная ортогонализация пассивного эксперимента в условиях малой выборки нечетких данных [Текст] / Л. Г. Раскин, Д. А. Дёмин // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. – Харків: УкрДАЗТ, 2010. – № 1(80). – С. 20-23. 34. Серая, О. В. Оценка представительности усеченных ортогональных подпланов плана полного факторного эксперимента [Текст] / О. В. Серая, Д. А. Дёмин // Системні дослідження та інформаційні технології. – Київ: Інститут системних досліджень. – 2010. – № 3. – С. 84-88. 35. Demin, D. A. Synthesis of optimal temperature regulator of electroarc holding furnace bath [Text] / D. A. Demin // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. – 2012. – № 6. – pp. 52-58. 36. Дёмин, Д. А. Оптимизация технологических режимов [Текст] / Д. А. Дёмин // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2006. – №2/1(20). – С. 32-35. 1. Dempster, A. P. (1967). Upper and Lower Probabilities Induced by a Multivalued Mapping. Ann. of Math. Statistics, V.38, 325-339. 2. Shafer, G. (1976). A Mathematical Theory of Evidence. Princeton: Princeton University Press, 297. 3. Pawlak, Z. (1981). Rough relations. Pr. IPI PAN, № 435, 10. 4. Dilihenskii, N. V., Dymova, L. H., Sevast'ianov, P. V. (2004). Nechetkoe modelirovanie i mnohokriterial'naia optimizatsiia proizvodstvennykh sistem v usloviiakh neopredelennosti: tekhnolohiia, ekonomika, ekolohiia. M.: Mashinostroenie-1, 397. 5. Bodjanova, S. (1997). Approximation of fuzzy concepts in decision making. Fuzzy Sets and Systems, V.85, 23-29. 6. Narin'iani, A. S. (1986). Nedoopredelennost' v sisteme predstavleniia i obrabotki znanii. Izv. AN SSSR. Tekhnicheskaia kibernetika, № 5, 8-11. 7. Narin'iani, A. S. (1980). Nedoopredelennye mnozhestva - novyi tip dannykh dlia predstavleniia znanii. Preprint VTs SO AN SSSR: Novosibirsk, № 232. 8. Narin'iani, A. S., Ivanov, D. A., Sedreev, S. V., Frolov, S. A. (1997). Nedoopredelennoe kalendarnoe planirovanie: novye vozmozhnosti. Informatsionnye tekhnolohii, № 1, 34-37. 9. Zadeh, L. A. (1965). Fuzzy Sets. Information and Control, V.8, 338-353. 10. Raskin, L. H., Seraya, O. V. (2008). Nechetkaia matematika: monohr. Khar'kov: Parus, 352. 11. Hiyama, T., Sameshima, T. (1991). Fuzzy logic control scheme for an-line stabilization of multi-machine power system. Fuzzy Sets and Systems, Vol. 39, 181-194. 12. Lezhniuk, P. D., Rubanenko, O. O. (2006). Zastosuvannia pareto-optimal'nostі α-rіvnia dlia rozv‘iazuvannia zadach enerhetiki z nechіtkimi parametrami. Vіsnik KDPU, № 4(39), 144-146. 13. Hanakuma, Y. (1989). Ethylen plant distillation column button temperature control. Keisi, Vol. 32, № 8, 28-39. 14. Kolios, G., Aichele, Ph., Nieken, U., Eingenberger, G. (1994). Regelung eines instationar betriebenen Festbettreaktors mit Fuzzy-Kontrollregeln. Proc. Int. Conf. 4. Dortmunder Fuzzy Tage. Dortmund, BRD, 429-436. 15. Roffel, B., Chin, P. F. (1991). Fuzzy control of a polymerization reactor. Hydrocarbon Processing, № 6, 47-50. 16. Murakani, S. (1989). Weld-line tracking control of arc welding robot using fuzzy logic controller. Fuzzy Sets and Systems, Vol. 32, 221-237. 17. Rehfeld, D., Schmitz, Th. (1994). Schweissprozessanalyse und Qualitatssicheruhg mit Fuzzy-Logic. Proc. Int. Conf. 4. Dortmunder Fuzzy-Tage. Dortm6und, BRD, 189-197. 18. Tobi, T., Hanafusa, T. (1991). A practical application of fuzzy control for an airconditioning system. International Journal of Approximate Reasoning, № 5, 331-348. 19. Watanabe, T. (1990). Al and fuzzy-based tunnel ventilation control system. Proc. Int. Conf. on Fuzzy Logic and Neural Networks. Iizuka, Japan, 71-75. 20. Suzdal', V. S., Epifanov, Yu. M., Sobolev, A. V., Tavrovskii, I. I. (2009). Parametricheskaia identifikatsiia Varmax modelei protsessa kristallizatsii krupnohabaritnykh monokristallov. Naukovii vіsnik KUEІTU, № 4 (26), 23-29. 21. Suzdal', V., Epifanov, Yu. (2012). Model reduction at synthesis of controllers for crystallization control. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 2(3(50)), 31-34. 22. Suzdal', V., Koz'min, Yu. (2012). Optimization of synthesis control problem for crystallization processes. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 6(3(54)), 41-44. 23. Heider, H., Tryba, V. (1994). Energiesparen durch einen adaptiven Fuzzy-Regler fur Heizungsanlagen. Proc. Conf. 4. Dortmunder Fuzzy-Tage. Dortmund, BRD, 282-288. 24. Hsieh, L. H., Groth, H. C. (1994). Fuzzy Sensordatenauswertung fur das automatisierte Entgraten. Proc. Conf. 4. Dortmunder Fuzzy-Tage. Dortmund, BRD, 173-180. 25. Hishida, N. (1992). Development of the operator support system applying fuzzy algorithms for glass tube molding equipment. Proc. 2nd Int’l Conf. on Fuzzy Logic and Neural Networks. Iizuka, Japan, 1097-1100. 26. Horbіichuk, M. І. (1997). Sposіb vіdboru kriterіiv optimal'nostі pri adaptivnomu upravlіnnі protsesom burіnnia. Rozvіdka і rozrobka naftovikh і hazovikh rodovishch. Serіia: Tekhnіchna kіbernetika ta elektrifіkatsіia obiektіv palivno-enerhetichnoho kompleksu, Vip. 34 (5), 18-23. 27. Horbіichuk, M. І. (1998). Adaptivne upravlіnnia protsesom pohliblennia sverdlovin. Rozvіdka і rozrobka naftovikh і hazovikh rodovishch. Serіia: Tekhnіchna kіbernetika ta elektrifіkatsіia obiektіv palivno-enerhetichnoho kompleksu, Vip. 35 (6), 3-9. 28. Bien, Z., Hwang, D. H., Lee, J. H., Ryu, H. K. (1992). An automatic start-up and shutdown control of drum-type boiler using fuzzy logic. Proc. 2nd Int’l Conf. on Fuzzy Logic and Neural Networks. Iizuka. Japan, 465-468. 29. Domin, D. (2012). Synthesis process control elektrodugovoy smelting iron. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 2(10(56)), 4-9. 30. Seraya, O. V., Domin, D. A. (2009). Otsenivanie parametrov uravneniia rehressii v usloviiakh maloi vyborki. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 6(4(42)), 14-19. 31. Domin, D. A., Katkova, T. I. (2010). Metod obrabotki maloi vyborki nechetkikh rezul'tatov ortohonalizovannoho passivnoho eksperimenta. Vіsnik Іnzhenernoi Akademіi. Kiev: Іnzhenerna Akademіia Ukraini, № 2, 234-237. 32. Seraya, O. V., Demin, D. A. (2012). Linear regression analysis of a small sample of fuzzy input data. Journal of Automation and Information Sciences, 44 (7), 34-48. 33. Raskin, L. H., Domin, D. A. (2010). Iskusstvennaia ortohonalizatsiia passivnoho eksperimenta v usloviiakh maloi vyborki nechetkikh dannykh. Іnformatsіino-keruiuchі sistemi na zalіznichnomu transportі. Kharkіv: UkrDAZT, № 1(80), 20-23. 34. Seraia, O. V., Diomin, D. A. (2010). Otsenka predstavitel'nosti usechennykh ortohonal'nykh podplanov plana polnoho faktornoho eksperimenta. Sistemnі doslіdzhennia ta іnformatsіinі tekhnolohіi. Kyiv: Іnstitut sistemnikh doslіdzhen', № 3, 84-88. 35. Domin, D. A. (2012). Synthesis of optimal temperature regulator of electroarc holding furnace bath. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, 52-58. 36. Domin, D. A. (2006). Optimizatsiia tekhnolohicheskikh rezhimov. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 2(1(20)), 32-35.