К вопросу о создании универсальной системы разработки многомерных интервально-логических регуляторов

NovaInfo 30
Опубликовано
Раздел: Технические науки
Просмотров за месяц: 0
CC BY-NC

Аннотация

В статье рассматриваются базовые принципы, которыми руководствовался автор в процессе создания универсальной системы автоматизированной разработки многомерных интервально-логических регуляторов.

Ключевые слова

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ, ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, МНОГОМЕРНЫЙ ИНТЕРВАЛЬНО-ЛОГИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР, НЕЧЕТКИЙ РЕГУЛЯТОР

Текст научной работы

Многомерные интервально-логические регуляторы (МИЛР) представляют собой разновидность нечётких регуляторов [1], в которых основной упор делается на повышение быстродействия систем автоматического регулирования на их основе. Необходимость создания системы, или программного обеспечения, для автоматизированной разработки МИЛР обусловлена [2]:

  1. высокой сложностью реализации системы продукционных правил [3], которая напрямую зависит от общего числа термов, используемых для представления входных и выходных переменных;
  2. отсутствием специализированных сред разработки, предназначенных для программной реализации МИЛР [4].

Перечислим базовые принципы, которыми руководствовался автор в процессе создания универсальной системы автоматизированной разработки МИЛР.

К первому и наиболее важному принципу построения универсальной системы автоматизированной разработки МИЛР следует отнести реализацию оптимального сочетания необходимого минимума внутренних функций системы с её "открытостью", интуитивностью и удобством в работе.

Данный принцип является наиболее важным на начальном этапе разработки системы, однако периодическое следование ему позволяет достигнуть наибольшей производительности при наименьших затратах времени и средств, и при этом получить достаточно качественный продукт, который сочетает в себе необходимый набор функций и простоту в использовании.

Выбор языка программирования для создания исходного кода системы не играет существенной роли, т. к. он является лишь инструментом и его влияние на конечный результат минимально [5].

В качестве основных факторов, которые оказывают значительное влияние на степень популярности программного продукта с точки зрения потребителя, следует отметить следующее: минимальные системные требования к аппаратным и программным средствам, интуитивно-понятный интерфейс, "открытость" исходного кода программы и формата выходных данных, наличие требуемых функций, а также подробная справочная система.

Ко второму принципу построения универсальной системы автоматизированной разработки следует отнести соблюдение всех международных стандартов, требования которых необходимо учитывать при реализации проектов МИЛР. Этот принцип позволяет разрабатывать систему, не обращая внимания на возможные проблемы с её совместимостью с аппаратными и программными средствами сторонних производителей.

В настоящее время производители специализированных систем и программных комплексов предлагают свои варианты решения проблем совместимости и достижения универсальности своих продуктов, которые в ряде случаев выражаются в дополнительной программной поддержке и интегрировании драйверов интеллектуальных устройств от разных производителей. При данном подходе драйвер может быть разработан сторонней организацией, не имеющей отношения к изготовителю устройства, и предоставлен по принципу "КАК ЕСТЬ", что предполагает его использование "на свой страх и риск".

В связи с этим, третий принцип построения универсальной системы автоматизированной разработки МИЛР состоит в обеспечении переносимости проектов на различные лицензированные программные среды и комплексы [6] изготовителей интеллектуальных устройств, которое может быть достигнуто следующими способами:

  1. генерирование (или преобразование) программы МИЛР в формате сторонних систем. Этот способ гарантирует наибольшую эффективность только в том случае, если системы имеют открытую архитектуру выходных данных. В противном случае, необходимо наличие дополнительных средств, обеспечивающих перевод программы МИЛР в формат данных сторонних систем;
  2. создание специализированного формата программ МИЛР с последующим длительным интегрированием в системы и программные комплексы от сторонних производителей.

Второй способ является наиболее трудным, т. к. не каждый производитель захочет включить поддержку нового формата в свой программный продукт, особенно если он предназначен для работы с интеллектуальными устройствами собственного производства, которые помимо прочего имеют закрытую архитектуру или представляют собой его "ноу-хау".

Большинство современных систем и программных комплексов имеют в своём составе определённый набор языков программирования, соответствующих международному стандарту IEC 61131-3, что позволяет пользователям этих систем не ограничивать себя в выборе инструментария, а заниматься непосредственно разработкой в удобной для них среде.

Таким образом, четвёртый принцип построения универсальной системы автоматизированной разработки МИЛР состоит в предоставлении пользователям системы права выбора языков программирования, которое может быть достигнуто одним из перечисленных ниже способов:

  1. интегрирование определённого числа языков программирования, соответствующих стандарту IEC 61131-3, в состав инструментария системы. Однако этот способ предполагает большие затраты времени и средств, что в свою очередь отразится на сроках разработки и отладки системы, а также на её функциональности, производительности и работоспособности;
  2. создание собственного специализированного языка программирования МИЛР и обеспечение возможности свободной конвертации в форматы данных языков программирования стандарта IEC 61131-3.

Последний способ освобождает разработчика универсальной системы от длительной реализации внутреннего инструментария языков программирования международного стандарта IEC 61131-3 и даёт возможность постепенного наращивания функциональности и максимально возможного числа форматов выходных данных системы. Необходимо отметить, что наличие специализированного языка программирования позволяет существенно сократить сроки разработки и отладки программ МИЛР, обеспечивая при этом наибольшую производительность, функциональность и работоспособность.

Перечисленные выше принципы построения системы автоматизированной разработки МИЛР составили минимально-необходимую базу правил, которой придерживался автор в процессе разработки системы для достижения максимально возможного результата.

Читайте также

Список литературы

  1. Антипин А.Ф. Сравнительный анализ быстродействия дискретно-логического регулятора // Программные продукты и системы. 2010. № 1. С. 75–77.
  2. Антипин А.Ф. О повышении быстродействия систем интеллектуального управления на базе нечеткой логики // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2013. № 5. С. 22–26.
  3. Антипин А.Ф. Особенности программной реализации многомерных логических регуляторов с переменными в виде совокупности аргументов двузначной логики // Автоматизация и современные технологии. 2014. № 2. С. 30–36.
  4. Антипин А.Ф. Системы управления технологическими процессами на базе многомерных логических регуляторов // Автоматизация и современные технологии. 2014. № 1. С. 12–18.
  5. Антипин А.Ф. Способ фаззификации значений непрерывных величин с предсказанием термов в многомерном четком логическом регуляторе // Автоматизация в промышленности. 2013. № 9. С. 65–68.
  6. Степашина Е.В., Мустафина Е.А. Численный алгоритм уточнения механизма химической реакции DRGEP-методом // Журнал Средневолжского математического общества. 2011. Т. 12. № 3. С. 122.

Цитировать

Антипин, А.Ф. К вопросу о создании универсальной системы разработки многомерных интервально-логических регуляторов / А.Ф. Антипин. — Текст : электронный // NovaInfo, 2015. — № 30. — URL: https://novainfo.ru/article/2987 (дата обращения: 19.01.2022).

Поделиться