Побудова алгоритму прогностичної моделі при створенні предиктивного модуля передбачення нештатних ситуацій в роботі автоматизованої системи керування технологічними процесами

Abstract

У статті пропонується методологія створення моделі роботи прогнозуючої системи для технологічних об'єктів управління складними або критичними виробництвами. Для цього запропоновано використовувати ітераційний алгоритм прогнозування технічного стану об'єкта, побудований на основі математико-статистичних методів обробки часових рядів показань об'єктових давачів, який включає в себе кілька кроків. Кроки алгоритму реалізують: формалізацію апріорних даних,, що мають відношення до побудови моделі, у вигляді вхідного керуючого фактора X і вихідного контрольованого вектора параметрів y; висування гіпотези про структуру моделі за результатами ранжирування вхідних керуючих факторів X; вибір алгоритму отримання інформації з об'єкта управління відповідно до структури моделі і ітераційного алгоритму; вибір реалізації алгоритму знімання інформації відповідно необхідної точності вимірювань вхідних параметрів керуючих факторів і оцінки впливу збурюючих впливів; оцінку параметрів моделі, використовуючи стандартні математичні процедури статистичної обробки даних з виключенням слабо значущих параметрів; перевірку адекватності моделі з можливим повторенням усієї процедури з метою поліпшення характеристик моделі. Запропонована агрегована процедура побудови моделі поведінки об'єкта керування придатна для дослідження поведінки більшості потенційно небезпечних технологічних об'єктів управління. Процедура дозволяє здешевити і спростити розробку моделі потенційно небезпечних об'єктів, забезпечити подальший безпечний режим їх функціонування та зробити оцінку їх поточного і майбутнього станів, знизивши витрати на їхню експлуатацію.The article proposes a methodology for creating a model of the forecasting system for technological objects of complex or critical production management. To do this, it is proposed to use an iterative algorithm for predicting the technical condition of the object, built on the basis of mathematical and statistical methods of processing time series of readings of object sensors, which includes several steps. The steps of the algorithm implement: formalization of a priori data related to the construction of the model, in the form of the input control factor X and the output controlled vector of parameters y; hypothesizing the structure of the model based on the results of ranking the input control factors X; selection of the algorithm for obtaining information from the control object in accordance with the structure of the model and the iterative algorithm; the choice of implementation of the algorithm for capturing information in accordance with the required accuracy of measurements of the input parameters of the control factors and the assessment of the impact of disturbing effects; estimation of model parameters, using standard mathematical procedures of statistical data processing with the exception of weakly significant parameters; checking the adequacy of the model with a possible repetition of the entire procedure in order to improve the characteristics of the model. The proposed aggregate procedure for constructing a model of behavior of the control object is suitable for studying the behavior of most potentially dangerous technological control objects. The procedure allows reducing the cost and simplifying the development of a model of potentially dangerous objects, to ensure further safe operation and to assess their current and future conditions, reducing the cost of their operation.