1 [0 0]T [973 12 15 0]T

2 [0 1]T [961 12 21 6]T

3 [0 1]T [949 12 27 12]T

4 [1 1]T [949 0 33 18]T

5 [1 2]T [949 0 21 30]T

6 [1 2]T [949 0 9 42]T

В таблице на нулевом такте, k = 0, в третьем столбце приведено начальное значение вектора потока, x(0) = [1000 0 0 0]T .

Основной задачей разработанной модели управляемой сети является обеспечение за счет выбора конфигураций сети оптимального перемещения потока, проходящего через сеть. Под оптимальным перемещением потока следует понимать прохождение через сеть наибольшего количества потока за заданное число тактов управления.

Для формализации критерия в управляемой сети определено множество узлов-источников:

и множество узлов-стоков:

Узел-источник не имеет в конфигурации базовой сети ни одной входящей в него дуги, поэтому он соответствует нулевому столбцу в матрице смежности. Узел-сток не имеет в конфигурации базовой сети ни одной выходящей дуги, поэтому он соответствует нулевой строке в матрице смежности.

Остальные узлы, номера которых соответствуют ненулевым строкам и столбцам матрицы смежности базовой сети, называем внутренними узлами сети.

Задача оптимального управления потоком в сети заключается в нахождении программного управления u(.)=(u(1),u(2),…,u(N)), обеспечивающего максимум следующего функционала:

При распределении потока и выполнении на каждом такте управления следующих ограничений:

В четвертой главе диссертации решается задача практического внедрения разработанных методов и алгоритмов.

Описание поведения распределения потоков газотранспортной системы включает в себя следующие составляющие:

определения алгоритмических процедур и функций;

определения локальных классов;

структурную схему;

систему уравнений:

карту поведений.

Таким образом, имеется возможность задать поведение активного динамического объекта с помощью любой комбинации этих составляющих. Все эти комбинации сводятся к «внутренней» модели синхронного параллельного автомата, поддерживаемой системой моделирования.

Разделение описания класса на переменные и поведение отражает специфическую семантику активного динамического объекта. С точки зрения определения активного объекта UML переменные и локальные компоненты (элементы структурной схемы) являются атрибутами объекта, а процедуры и функции, гибридная карта состояний, уравнения, а также связи в структурной схеме являются элементами описания функционирования объекта. Класс имеет собственную область видимости имен, все элементы описания класса должны иметь несовпадающие имена.

Поведение активного динамического объекта в целом является результатом объединения всех заданных элементов поведения. Различные специальные сочетания этих элементов позволяют в качестве частных случаев получить важнейшие типовые объекты:

непрерывный элементарный компонент:

дискретный элементарный компонент:

гибридный элементарный компонент:

компонент-контейнер.

. Графики переходных процессов в газопроводе

приведены графики расчетных режимов для переходных процессов, которые включены в гибридную среду управления потоками транспорта газа.

. Организация обучения с использованием модели ГТС

Разработанные модели использованы при создании систем диспетчерского управления ряда газотранспортных предприятий.

Разработанные в диссертации модели параметризации и синхронизации технологических процессов управления транспортом газа использованы в лабораторном практикуме по дисциплине «Системы реального времени» МАДИ(ГТУ).

В заключении представлены основные результаты работы.

Приложение содержит документы об использовании результатов работы.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ, приведенных в списке публикаций.

Основные выводы и результаты работы

Проведен системный анализ методов и моделей управления газотранспортной системой с учетом специфики технологических процессов транспорта газа, который показал необходимость использования средств интеллектуальной поддержки процессов управления транспортом газа.

Разработан аппарат формирования интегрированной структуры системы информационной поддержки и гибридного моделирования процессов управления поставками газа в штатных и аварийных режимах.

Разработаны механизмы взаимодействия моделей компонентов газотранспортной системы, отражающие основные зависимости между потоками, плотностью, температурными режимами, а также предложен механизм параметрического описания их взаимосвязи в интегрированной среде моделирования.