Использование мультиагентных систем для задач идентификации и автоматического регулирования

Игорь Сергеевич Конох, Наталия Николаевна Истомина, Станислав Дмитриевич Срибный

Анотація


В статье исследуется вопрос эффективного построения интеллектуальных систем идентификации состояния технологического процесса и регулирования его параметров на основе классификации наборов сигналов управления и сигналов сенсоров. Предложена модель мультиагентной системы супервизорного типа, ориентированной на обработку сигнальных векторов. Каждый агент содержит свой запомненный вектор и массив весовых коэффициентов для каждой составляющей вектора. Система обладает свойствами вычисления взвешенного расстояния между векторами, причем весовые коэффициенты для каждого агента вычисляются автоматически по разработанному алгоритму. Реализуется свойство самообучения путем добавления нового агента в коллекцию при обнаружении входного сигнального вектора с высокой степенью отличия от всех векторов, хранящихся в агентах. При работе с векторами, составленными из отчетов сигналов в прямом канале управления и канале обратной связи, становится возможным с помощью мультиагентной системы осуществлять предикторное управление динамическим объектом. На модельных экспериментах показана работоспособность мультиагентной системы регулирования. Разработан метод синтеза управляющих программ, основанный на автоматическом построении вычислительной модели динамического объекта, с помощью которой решается прямая и обратная задачи управления, что позволяет рассчитать воздействие на процесс и спрогнозировать реакцию объекта. Рассогласование между заданным и прогнозным значениями управляемой величины позволяет скорректировать управляющие воздействия до их фактической выдачи на исполнительные устройства. Функции самообучения и прогнозирования выхода объекта обеспечивают свойства интеллектуальности системы управления, что снижает издержки создания и модернизации систем управления технологическими линиями.

Ключевые слова: система управления, мультиагентная система, автоматическое регулирование, самообучение.


Повний текст:

PDF 49-62

Посилання


Барский Л. А., Козин В. З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. М.: Недра, 1978. – 486 с.

Гончаров Ю. Г., Давидкович А. С. Автоматический контроль и регулирование на железорудных обогатительных фабриках. M.: Недра, 1968. – 227 с.

Lutsenko I. Systems engineering of optimal control I. Synthesis of the structure of the technological product conversion system (part1) / Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2014. Vol. 6. Issue 2 (72). PP. 29–37. doi: 10.15587/1729-4061.2014.28724

Lutsenko I. Optimal control of systems engineering. Development of a general structure of the technological conversion subsystem (part 2) / Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2015. Vol. 1. Issue 2 (73). PР. 43–50. doi: 10.15587/1729-4061.2015.36246

Fuchs F., Thiel K. Manufacturing Execution Systems: Optimal Design, Planning, and Deployment. McGraw-Hill Education, 2009. 274 p.

Wang H., Karimi H. R., Liu P. X., Yang H. Adaptive Neural Control of Nonlinear Systems With Unknown Control Directions and Input Dead-Zone / IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems. 2018. Volume 48. Issue 11. PP. 1897-1907. doi: 10.1109/TSMC.2017.2709813

Patan Krz., Patan M., Kowalów D. Neural networks in design of iterative learning control for nonlinear systems / IFAC-PapersOnLine. 2017. Volume 50. Issue 1. PP. 13402-13407. doi: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2017.08.2277

Михайленко В. С., Ложечников В. Ф. Анализ методов разработки нечётких САР для управления сложными взаимосвязанными объектами. ААЭКС. 2009. №1. Автоматика. Автоматизация. Электротехнические комплексы и системы. URL: http://aaecs.org/mihailenko-vs--lojechnikov-vf-analiz-metodov-razrabotki--nechetkih--sar-dlya-upravleniya-slojnimi-vzaimosvyazannimi-obektami.html (дата обращения 10.07.2019).

Михайленко В. С., Харченко Р. Ю. Использование нечёткого алгоритма Такаги-Сугено в адаптивных системах управления сложными объектами / Штучный интеллект. 2011. №2. – С. 53-59.

Мишин А. А., Нефедов Н. Ю., Петров С. П. Методы построения баз знаний для управления нелинейными динамическими системами / Системный анализ в науке и образовании [Электронный журнал]. 2011. № 2. С. 1-34.

Lee T. H., Adams G. E., Gaines W. M. Computer process control: modeling and optimization. New York: Wiley, 1968. 386 p.

Каграманян С. Л., Давидкович А. С., Малышев В. А. и др. Моделирование и управление горнорудными предприятиями. M. : Недра, 1989. 360 с.

Bellifemine F. L., Caire G., Greenwood D. Developing multi-agent systems with JADE. John Wiley & Sons, 2007. Vol. 7.

Yao Ch. et al. Multi-agent systems with dynamical topologies: Consensus and applications / IEEE circuits and systems magazine. 2013. Vol. 13. No. 3. P. 21–34.

Konokh I., Oksanych I., Istomina N. Automatic Search Method of Efficiency Extremum for a Multi-stage Processing of Raw Materials / Lecture Notes in Computational Intelligence and Decision Making. Springer, Cham, 2019. PP. 225-241. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-26474-1_17

Конох И. Представление образов динамических процессов в системах автоматического управления с помощью самонастраивающихся агентов / Автоматизированные системы управления приборы автоматики. Всеукраинский межведомственный научно-технический сборник. Харьков, 2014. Вып. 167. С. 29–38.

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2019.3.5


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.