МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ ОТКАЗОУСТОЙЧИВОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ИНТЕРВАЛЬНОЙ НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ

Авторы:

Дмитрюк Т. Г., Максютин А.С.

Аннотация:

Статья посвящена разработке метода многокритериального структурного синтеза отказоустойчивых систем управления в условиях интервальной неопределённости исходных данных. Предложена формализация задачи выбора архитектуры системы, включающей уровень резервирования контроллеров, состав датчиков, топологию коммуникационной сети и алгоритмы голосования, при которой параметры надёжности и функциональные характеристики элементов задаются замкнутыми интервалами, отражающими ограниченность статистических данных испытаний и вариативность условий эксплуатации. Введены определения необходимого и достаточного интервального доминирования для векторных оценок критериев, на основе которых построен двухэтапный алгоритм формирования суженного множества Парето, обеспечивающий сокращение числа попарных сравнений без потери гарантированности результата. Разработаны правила исключения неэффективных конфигураций с учётом жёстких технических ограничений на быстродействие, задержку передачи управляющих сигналов и минимально допустимый уровень резервирования. Для окончательного выбора из множества Парето применён критерий минимаксного отклонения, минимизирующий максимальную нормированную ширину интервальных оценок по совокупности шести технических критериев без задания весовых коэффициентов. Вычислительный эксперимент проведён на примере синтеза распределённой системы управления промышленным энергоблоком. Установлена устойчивость выбора при вариации ширины исходных интервалов. Разработанный метод ориентирован на задачи проектирования систем, прохождение полного цикла натурных испытаний которых затруднено по экономическим или организационным причинам.

Ключевые слова:

Многокритериальная оптимизация, структурный синтез, отказоустойчивая система управления, интервальная неопределённость, множество Парето, интервальное доминирование, минимаксный критерий, резервирование.

Цитировать статью:

График выхода журналов

Последние выпуски: