ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ предметной области управления технологическим процессом получения минерального
волокна
1.1 Существующие системы управления
1.2 Общая характеристика производственного процесса получения минеральной ваты
1.3 Описание участка - объекта автоматизации с применение ИИ
1.4 Системы управления на основе искусственного интеллекта
1.4.1 Генетические алгоритмы
1.4.2 Искусственные нейронные сети
1.4.3 Многоагентные системы
1.5 Выводы к первой главе
2 Разработка структуры системы управления
2.1 Структура многоагентной системы
2.2 Работа нейросетевого агента
2.3 Работа агента координатора
2.4 Работа линейного агента
2.5 Алгоритм работы системы управления
2.6 Структура базы знаний
2.6.1 База продукционных правил линейных агентов
2.6.2 База прецедентов
2.7 Выводы ко второй главе
2.8 Правила работы агентов
2.9 Выбор типа нейронной сети для интеллектуального агента
2.9.1 Сущность агента ИНС
2.9.2 Подготовка данных
2.9.3 Тестовый стенд и методика проведения эксперимента
2.9.4 Результаты эксперимента
2.10 Выводы к третьей главе
3 Практическая реализация управления работой линией по производству минеральной ваты
3.1 Рабочее место оператора в Scada системе
3.2 Организация работы агента ИНС
3.3 Организация структуры линейных агентов в программе
3.4 Интерфейс окна конфигурирования интеллектуальной надстройки  
3.5 Выводы к четвертой главе 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 56


Купить

Актуальность работы. Автоматизация производства и автоматизированные системы управления технологическими процессами и производством давно и прочно вошли в нашу жизнь. Сегодня при наличии на предприятиях современных высокоскоростных вычислительных машин появилась возможность создания интеллектуальных настроек систем управления для принятия решения в условиях неопределенности в автоматическом режиме. Система управления, позволяющая в такой ситуации находить правильное решение, крайне востребованный продукт. Такая система должна быть основана на каких-то эвристических методах моделирования технологического процесса, на алгоритмах искусственного интеллекта.
Процесс производства минеральной ваты как строительного материала, обладающего высокими эксплуатационными характеристиками, также нуждается в перестройки системы управления. Необходимо достижения требуемого качества, конечный потребитель платит за товар с установленными характеристиками. Это возможно достичь за счет оптимизации затрат на материалы, сокращения времени - это один из видов потерь, минимизировать который возможно лишь обеспечивая «необходимый и достаточный» уровень качества. В настоящий момент системы управления в этой отрасли не имеют элементов искусственного интеллекта. Scada системы, управляющие технологическим процессом, позволяют поддерживать управление в типовых ситуациях. В условиях неопределённости, в условиях недостаточности информацию, управление линией переходит к оператору. Рассмотрев детально технологических процесс, изучив типичные рабочие ситуации сделан вывод, что есть предпосылки для интеллектуализации системы управления. Особенно это касается участка вагранки и участка взвешивания и гофрирования.
Объект исследования - система управления автоматической линии по производству минеральной ваты с применением элементов искусственного интеллекта.
Предмет исследования - методы моделирования искусственного интеллекта в системах автоматизированного управления.
Цель диссертационных исследований - разработка интеллектуальной надстройки системы управления автоматической линии по производству минераловатных плит на основе нейронных сетей.
Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:
1) Разработка структуры системы управления.
2) Разработка базы правил на основе нечеткой логики.
3) Разработка базы прецедентов.
4) Разработка математического аппарата системы управления.
5) Адаптация общей модели системы управления к конкретному технологическому процессу.
Методы исследования. При решении поставленных в работе задач использовались: методы математического моделирования, теория систем, методы моделирования искусственного интеллекта, методы построения систем нечеткой логики.
Научная новизна.
1) Разработана структурная модель интеллектуальной системы на основе многоагентной системы с применением нейросетевых агентов.
2) Применена нечеткая логика в базе правил линейных агентов.
3) Разработан алгоритм переключения между агентами.
4) Разработан алгоритм работы с базой прецедентов.
Содержание работы:
Введение. В этой части работы раскрыта актуальность исследования. Сформулированы цели, задачи, методы исследования. Обоснована необходимость создания систем автоматизированного управления нового уровня - с применением искусственного интеллекта.
Первая глава. В этой части работы проведен анализ существующих систем автоматизированного управления. Систем автоматизированного управления в общем и систем управления на предприятиях выпускающих минеральную вату.
Вторая глава. В этой части построена структурная схема системы управления. Описаны все структурные элементы этой системы. Сформулирован и подробно разобран алгоритм работы системы. Описана структура базы знаний.
Третья глава. В этой части проведена адаптация построенной системы управления к конкретному технологическому процессу. Создана система нечетких правил, на которую опираются линейные агенты. Создана математическая модель работы линейного агента. Проведен эксперимент по определению типа нейронной сети, на которой должен быть основан нейросетевой агент.
Четвертая глава. В этой части выполнено моделирование работы интеллектуальной надстройки с помощью программного пакета Matlab.
Заключение. В этой части представлены общие выводы и основные результаты работы.
Купить