если в R нет переходов с началом в si , то процесс заканчивает свою работу.

Знакосочетание Act(P) обозначает множество всех действий из Act \ {?}, которые могут быть выполнены процессом Р, т.е.

Процесс является конечным, если его компоненты S и R являются конечными множествами.

В качестве базовой модели описания модели анализа выбран последовательный гибридный автомат ГТС с включенными моделями управления, приведенными выше, представляет собой совокупность:

- множество строк.

- множество начальных значений переменных;

- граф переходов гибридного автомата.

Граф переходов включает в себя:

- множество логических предикатов.

- множество мгновенных действий.

- отображение, сопоставляющее множество мгновенных действий множеству переходов (дуг графа).

Во второй главе диссертации решается задача формализованного описания процессов функционирования отдельных компонентов газотранспортной системы, а также разработки аппарата интеграции компонентов в комплексную модель на основе процессно-ориентированного описания.

Таким образом, если в иерархическом автомате текущим является гиперсостояние, то используются правила интерпретации для последовательного гибридного автомата терминального уровня. Единственным отличием является то, что в случае, если к срабатыванию готовы одновременно переходы различных уровней вложенности, срабатывает только переход самого верхнего уровня.

. Иерархический гибридный автомат

). Рассмотрим, как соотносится явная синхронизация посредством сигналов с синхронной композицией автоматов.

будет получен следующий эквивалентный процесс:

. Поведение гибридного автомата с передачей сигналов

Таким образом, явная синхронизация параллельных гибридных автоматов с помощью сигналов приводит к динамическому формированию перехода в эквивалентном автомате во время его выполнения.

. Карты поведения

В определении непрерывного компонента могут также присутствовать определения внутренних переменных и алгоритмических функций, используемых в выражениях.

Применение нестационарной модели (в различных вариантах) оказывается невозможным из-за отсутствия данных о динамике изменения параметров газовых потоков в краевых узлах ГТС или о динамике попутного газопотребления. Поэтому для расчетов предлагается использование квазистационарной модели, которая формализуется в виде разностной схемы:

Уравнение сохранения энергии:

q(0,t), T(0,t), p(L,t), q(L,t), T(L,t) соответствует упрощенной нестационарной модели.

Расчетная схема уравнений сохранения энергии, также может быть формализована в виде процессно-ориентированного описания и может быть определена через рекурсивное определение процесса, которое представляет список формальных равенств вида:

где A1,…,An – различные процессные имена, и

P1,…,Pn – ПВ, удовлетворяющие следующему условию: для каждого i = 1,…,n каждое процессное имя, входящее в Pi, совпадает с одним из имён A1,…,An.

в соответствии с первым законом Кирхгофа формируется система уравнений баланса:

?????????Oe

??????§

??????????? можно представить в виде алгебраического выражения P(P1,…,Pn), в которое входят процессы P1,…,Pn, соединённые символами операций: параллельной композиции, ограничения, и переименования. Р представляет собой структурную композицию процессов P1,…,Pn.

Элементарный оператор hci, который моделирует поведение процесса, оперирует с параметрами и изменяет состояние объекта, делая его равным si. По отношению к оператору параметры могут быть входными (a), выходными (b) и рабочими (c). Входной параметр означает его принадлежность к множеству Ai, выходной - к формированию состояния si , рабочий - к тому и другому множеству одновременно. Рассмотрим случай задания двух достаточно близких по описанию процессов Z1 (трек А) и Z2 (трек В). И в том и в другом треке используются эквивалентные операторы h1 и h2, но они взаимодействуют с разными параметрами, как входными, так и выходными. Было бы желательно найти способ объединения описаний таких процессов. Для решения поставленной задачи дополним определение инициатора, добавив к его свойствам возможность включать в себя параметры, которые представляют локальную среду процесса.

. Объединенное описание процессов Z1 и Z2

Как видно из рисунка, с инициатором I1 связана локальная среда (a, e), а с инициатором I2 - локальная среда (f, g). Оператор h1 модифицирован в оператор h'1, который связан с параметром b и первым параметром локальной среды инициатора. Оператор h'2 связан с параметрами b, c, d и вторым параметром локальной среды инициатора. Операторы h'1 и h'2 являются объединенными. Инициаторы I1 и I2 присутствуют в этой схеме одновременно.

Очевидно, эти рассуждения могут быть распространены на случай n параллельно протекающих процессов. Процессы, сгенерированные треком или структурой, использующими объединенные элементарные операторы и локальные среды являются подобными. Таким образом, удалось еще более снизить размерность описания множества процессов, введя отношение подобия процессов.

В результате показано, что для описания совокупности подобных процессов достаточно иметь одно объединенное описание трека или структуры и множество одинаково структурированных локальных сред, привязанных к инициаторам.

В третьей главе диссертации разработаны методы и модели синтеза управления. Вычислительный эксперимент на гибридном автомате не сводится к однократному получению фазовой траектории моделируемой системы, а требует многократных «прогонов» модели при различных начальных условиях согласно определенной – часто довольно сложной - логике. Для задания этой логики необходимо каким-то образом задать алгоритм эксперимента.

Идея состоит в том, что модель исследуемой системы становится составляющей локального поведения в одном или нескольких состояниях гибридного автомата, задающего алгоритм проведения вычислительного эксперимента. Сам этот автомат является элементом поведения предопределенного объекта. Таким образом, благодаря использованию обобщенного гибридного автомата и «исчисления поведений» удается представить алгоритм управления вычислительным экспериментом в предельно наглядной визуальной форме.

Используя стандартные методы регрессионного, дисперсионного, кластерного и др. моделей многомерного статистического анализа, методов поисковой оптимизации и др. формальных методов теории выбора, разработанные модели анализа позволяют решать задачи сравнительного анализа, выбора, оптимизации и др.

На основе методов дисперсионного анализа решается задача выбора варианта из ограниченного количества альтернативных решений. Для построения регрессионных зависимостей используются классические подходы формирования оптимальных планов. Используя стандартные поисковые алгоритмы возможно решение задач параметрической оптимизации на гибридной модели ГТС Кроме использования функционала приложений включенных в сценарий, разработанная концепция на основе формального описания моделей с учетом параметризации их параметров позволяет создать систему вложенных моделей.

Технико-экономические и технологические критерии в той или иной степени характеризуют объективную сторону процессов, происходящих при магистральном транспорте газа, практически игнорируя влияние субъективных факторов, воздействие которых сложно оценить. Применение метода экспертных оценок для выбора оптимальных режимов работы и вариантов развития МГ обусловлено необходимостью учета причин, не поддающихся априорной формализации либо неформализуемых вообще. Использование формализованной эвристики человеческого мышления при оперативном планировании в большинстве случаев дает лучший результат при меньших стоимостных и временных затратах, чем построение стохастических имитационных моделей, так как позволяет учесть влияние лишь реально существующих в данный момент факторов.