ПРОГРАМНІ КОМПОНЕНТИ БОРТОВОЇ КОМП’ЮТЕРНОЇ СИСТЕМИ ДИЗЕЛЬ-ПОТЯГА

  • D. Hlavchev
Ключові слова: програмне забезпечення, форма Бруновського, математична модель, нейронні мережі, геометрична теорія управління

Анотація

При вирішенні завдань в рамках геометричної теорії управління виникають проблеми, пов’язані зі складністю виконання розрахунку похідних Лі, перевірки розподілень на інволютивність, пошуку функцій перетворення, які пов’язують змінні та рівняння лінійної та нелінійної моделей. При виконанні цих операцій людиною виникає потреба у виконанні занадто об’ємних аналітичних розрахунків які можуть стати причиною відмови від застосування геометричної теорії управління. Вирішити цю проблему можна за допомогою використання спеціалізованого програмного забезпечення, що розглядається як програмне забезпечення для бортової комп’ютерної системи дизель-потяга, яке здатне автоматизувати необхідні розрахунки, чим істотно скоротити час виконання лінеаризації та пошуку функцій перетворення для математичних моделей за рахунок використання потужностей комп’ютерної техніки та нейронних мереж. Метою роботи є розробка спеціалізованого програмного забезпечення для виконання лінеаризації математичних моделей та пошуку функцій перетворення за рахунок використання нейронних мереж та можливостей мови програмування, що має графічний інтерфейс для взаємодії з користувачем. Результати. За допомогою можливостей сучасних мов програмування на основі запропонованих алгоритмів обробки даних та нейронних мереж запропонованої структури, розроблено спеціалізоване програмне забезпечення для виконання перетворення нелінійних математичних моделей у лінійну форму Бруновського та пошуку функцій перетворення. При використанні розробленого програмного забезпечення збільшується швидкість виконання процесу лінеаризації, пошуку функцій перетворення, а графічний інтерфейс та коментарі, які висвітлює програмне забезпечення в процесі роботи дають можливість оперувати користувачам, які не мають спеціальної підготовки. Порівняння результатів моделювання нелінійної математичної моделі з лінійною математичною моделлю у формі Бруновського показало повне співпадіння та підтвердило правильність теоретичних положень та еквівалентність нелінійної та лінійної моделей. Висновки. Розроблено спеціалізоване програмне забезпечення для автоматизації аналітичних перетворень геометричної теорії управління, вирішення систем рівнянь в часткових похідних, для визначення функцій перетворень, що зв’язують змінні лінійної та нелінійної моделей. Промодельовано ряд об’єктів, які показали працездатність програмного забезпечення.

Завантаження

Дані про завантаження поки що недоступні.

Посилання

1. Заковоротный А. Ю. Синтез автоматизированной системы управления подвижным составом на основе геометрической теории управления и нейронных сетей [Электронный ресурс]: дис. ... д-ра техн. наук: спец. 05.13.07 / Александр Юрьевич Заковоротный; науч. консультант Дмитриенко В. Д. ; Нац. техн. ун-т “Харьков. политехн. ин-т”. – Харьков, 2017. – 433 с. – Библиогр.: с. 326 – 358.
2. Liu, B. & Gao, C. / Key Technologies of the Independent and Innovative Communications-Based Train Control Systems in China / Urban Rail Transit (2016) 2: 28. doi:10.1007/s40864-016-0035-z
3. Дмитриенко В. Д. Моделирование и оптимизация процессов управления движением дизель–поездов / В. Д. Дмитриенко, А. Ю. Заковоротный. – Х.: Изд. центр «HTMT», 2013. – 248 с.
4. Verma, A. & Pattanaik, K.K. / Multi-agent communication-based train control system for Indian railways: the behavioural analysis / Journal of Modern Transportation (2015) 23: 272. doi:10.1007/s40534-015-0083-1
5. Albrecht, T. (2013), “Human factor challenges in the development of a driver advisory system for regional passenger trains”, Rail human factors: supporting reliability, safety and cost reduction, Taylor & Francis, London, pp 129–138.
6. Программная компонента для поиска решений системы уравнений в частных производных в ГТУ методом группового учёта аргументов / В.Д. Дмитрієнко, А.Ю. Заковоротный, С.Ю. Леонов, Д.М. Главчев // Вісник Національного технічного університету “ХПІ”. Серія: Інформатика та моделювання. – Х.: НТУ “ХПІ”, 2019. – №13 (1338). – С. 61 – 72.
7. Аграчев А.А., Сачков Ю.Л. Геометрическая теория управления: моногр. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015. – 392 c.
8. Исследование метода поиска функций преобразования нелинейных систем к эквивалентным линейным в геометрической теории управления / В.Д. Дмитрієнко, А.Ю. Заковоротный, Н.В. Мезенцев, Д.М. Главчев // Вісник Національного технічного університету “ХПІ”. Серія: Інформатика та моделювання. – Х.: НТУ “ХПІ”, 2018. – № 42 (1318). – С. 20 – 35.
9. Charu C. Aggarwal Neural Networks and Deep Learning: A Textbook.– IMB T.J. Watson Research Center, 2018. – 94 с.
10. Главчев Д.М. Нейронная сеть, распознающая группы изображений / В.Д. Дмитриенко, С.Ю. Леонов, Д.М. Главчев / Вісник НТУ “ХПІ”. – Харків: НТУ “ХПІ”, 2015, № 32 (1141). – С. 42 – 50.
11. ДСТУ ISO/IEC 25010:2016 Інженерія систем і програмних засобів. Вимоги до якості систем і програмних засобів та її оцінювання. Моделі якості системи та програмних засобів (ISO/IEC 25010:2011, IDT).
Опубліковано
2019-10-30
Як цитувати
Hlavchev D. Програмні компоненти бортової комп’ютерної системи дизель-потяга / D. Hlavchev // Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. – Полтава: ПНТУ, 2019. – Т. 5 (57). – С. 11-15. – doi:https://doi.org/10.26906/SUNZ.2019.5.011.
Розділ
Управління в складних системах