Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління
На основі концепції Месаровича, в статті розглянуто та введено поняття термінального ситуаційного простору, процедури інтеграції і стратифкації ієрархічних систем управління на інтервалі термінального часу в
 застосуванні до енергетики та виробництва. На основе концепции Месаровича, в стать...
Saved in:
| Published in: | Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22455 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління / П.Й. Омеляновський, Л.С. Скора, І.О. Малець, Ю.Г. Міюшкович // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАН України, 2009. — Вип. 51. — С. 186-193. — Бібліогр.: 2 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860040181447393280 |
|---|---|
| author | Омеляновський, П.Й. Скора, Л.С. Малець, І.О. Міюшкович, Ю.Г. |
| author_facet | Омеляновський, П.Й. Скора, Л.С. Малець, І.О. Міюшкович, Ю.Г. |
| citation_txt | Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління / П.Й. Омеляновський, Л.С. Скора, І.О. Малець, Ю.Г. Міюшкович // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАН України, 2009. — Вип. 51. — С. 186-193. — Бібліогр.: 2 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України |
| description | На основі концепції Месаровича, в статті розглянуто та введено поняття термінального ситуаційного простору, процедури інтеграції і стратифкації ієрархічних систем управління на інтервалі термінального часу в
застосуванні до енергетики та виробництва.
На основе концепции Месаровича, в статье рассмотрено понятие терминального ситуационного пространства, процедуры интеграции и стратификации иерархических систем управления на интервале терминального времени применительно к энергетике и производству.
The concept of terminal situational space, procedures of integration
and stratification of hierarchical control system on the interval of terminal time, is considered the article as it applies to energy and production.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:55:21Z |
| format | Article |
| fulltext |
186 © П.Й. Омеляновський, Л.С. Сікора, І.О. Малець, Ю.Г. Міюшкович
системи та компоненти). – Чернівці. – №426. – 2008. – С. 58-62.
8. Шаховська Н.Б. Простір даних області наукових досліджень //Моделювання та
інформаційні технології. - ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова «Моделювання та інформаційні
технології». – Вип. 45, К.: 2008, с.132-140.
Поступила 19.01.2009р.
УДК 621.3
П.Й. Омеляновський, г.п. «Західенерго», Львів, Л.С. Сікора, д.т.н., НУ «ЛП»,
Львів, І.О. Малець, н.с. ЦСД «ЕБТЕС», Львів, Ю.Г. Міюшкович, асп., НУ
«ЛП», Львів.
СТРАТИФІКАЦІЯ І ІНТЕГРАЦІЯ ІЄРАРХІЧНИХ СИСТЕМ
УПРАВЛІННЯ
Анотація. На основі концепції Месаровича, в статті розглянуто та введено
поняття термінального ситуаційного простору, процедури інтеграції і
стратифікації ієрархічних систем управління на інтервалі термінального часу в
застосуванні до енергетики та виробництва.
Аннотация. На основе концепции Месаровича, в статье рассмотрено
понятие терминального ситуационного пространства, процедуры интеграции и
стратификации иерархических систем управления на интервале терминального
времени применительно к энергетике и производству.
Annotation. The concept of terminal situational space, procedures of integration
and stratification of hierarchical control system on the interval of terminal time, is
considered the article as it applies to energy and production.
Ключові слова: ієрархія, система, інтеграція. страта, термінальне
управління.
Актуальність. Сучасний етап розвитку промислових структур
характеризується їх виробничою, інформаційною, ресурсною інтеграцією на
основі вироблення корпоративних стратегій, як основи реалізації глобальних
цілей.
Прийняття рішень в таких структурах як в нормальних штатних, так і в
надзвичайних ситуаціях є складною проблемною задачею, і тому для свого
розв’язання вимагає необхідних інформаційних і системних технологій та
логіко-математичних методів для побудови процедур і каналів рішень та
моделей об’єктів і образів ситуацій в них [1,2].
Проблема опису динаміки об’єктів і систем.
Моделі динаміки систем можна описати і представити (рис. 1а) в
фазовому просторі через координати (Rx1,Rx2) в базисі ),,( 21 ϕll
rr
, де (х10,х20) –
187
координати центру початкового стану ( ) ( )2211 |||| lxlx ∧ , tωϕ = – фазовий
кут пов’язаний з поточним часом Tt∈ , Vs – областю зміни ситуації
21S )),(,|,()(D jxxZCUtZFTtSit i +==∈ ε , та областю аварійного режиму
+
AV .
Поведінку потенційно небезпечного об’єкту (ПНО) вигідно представити
в просторі станів [ ]TPR ×θ (рис. 1б) як моделі траєкторії руху параметра
стану, що відображається поточним розв’язком ДР-рівняння балансу
ресурсів, при цьому виділяються області нормального стану
[ ]( )t
UU RAA ×Θ−ΘΘ+Θ 00 , , області граничних режимів +
gV , область зміни
ситуації 1SV , 2SV в моменти часу t1, t2, які є координатами і з них
починається формування і реалізація рішень управляючою системою, при
цьому як ця процедура реалізовується в явній формі не видно [2].
Введення концепції цільового простору [2] спряженого з простором
станів, який грунтується на альтернативному розбитті простру стану по
параметру θR∈Θ , U
n
i
Di IR
1=
=Θ= θθ – з допустимим інтервалом станів DIθ
та термінальним часом U
m
j
jmtm TRT
1
,
=
⊂ τ , дозволяє відслідковувати процес
прийняття рішень на дискретних інтервалах часу при ручному або
автоматизованому управлінні (рис. 1в).
В умовах надзвичайних ситуацій, для оцінки ситуацій і термінів
прийняття рішень важливим є момент і термін на процедуру формування і
прийняття рішень для недопущення розвитку загроз. Тому на рівні
оперативно-командного управління необхідно ввести поняття термінального
ситуаційного простору який враховує термінальну структуру процесу
формування і прийняття рішень. Ситуація описується через дерево зміни
ситуативних станів DS яке спроектоване в простір [ ]Tt RR × , де
U
n
i
TiT RR
1
,
=
= U
m
j
RjtR
1=
= τ – утворюють розбиття на інтервалах реального і
термінального часу (рис. 1г).
Введення поняття термінального ситуаційного простору дозволяє
виробити новий погляд на методику синтезу корпоративних стратегій
управління на основі процедур ідентифікації ієрархії та розбиття ієрархічної
структури на страти, як закінчені функціональні однорідні управляючо-
виконавчі підсистеми. Це дозволяє врахувати для кожного рівня вимоги до
надійності, енергоресурсу, рівня запасу функціональної і конструктивної
стійкості, рівня післяремонтного відновлення та запасу міцності, що є
188
характерним для енергетичних систем, та складних хіміко-технологічних,
нафтопереробних і транспортних систем.
а) Фазовий простір
θ0
θ0
U
-Aθ
+Aθ
t0 t1 t2
Rt
VS1
VS2
VA
+
Rθ
б) Простір станів
∆θj
θ0
U
VA
-
VA
+
VS1
x0
i Rt
Rx
VCi
в) Цільовий простір
г) Термінальний ситуаційний
Рис. 1. Моделі образів ситуацій в інформаційно-ресурсних просторах станів ІІАСУ.
Проведемо аналіз проблеми стратифікації. При цьому можемо виділити
рівні страт:
• виробничі рівні;
• виробничо-управляючі рівні;
• інтелектуально-координуючі стратегічні рівні.
Стратифіковані організаційні ієрархічні системи та їх інтеграція в АСУ-
ТП як основа координаційного управління будується на основі системного
синтезу. Стратифікація пов’язана з трьома основними властивостями
ієрархічних систем [1]:
• вертикальною декомпозицією структури;
• ієрархією пріоритетів прийняття рішень і дій;
• взаємозв’язком характеристик якості функціонування всіх рівнів.
Стратифікація починається з чіткого виділення блоків вхідних даних,
операторів функціональних перетворень і множини вихідних даних у вигляді:
189
k
n
i
n
i
tm NiYRTt ∈⊗=⊗=→⊂∈∀
==
,Y,XXY,X:S: i
1
i
1
який визначає можливість розбиття вихідних і вхідних сигналів на
компоненти. Тоді кожній iS -страті можна приписати відповідно
перетворення вхідних і координуючих сигналів у iS -страті.
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
→⊗×⇒>
→××⇒>
→××⇒<
→×⇒=
)(:
:1
:
;:
iiiSi
iiiiSi
iiiiSi
iiiSi
DKXSni
YDWXSi
YKWXSni
YWXSni
де iSX – вхідний сигнал і-страти; iW – передавальна функція; К –
координуючий сигнал з верхнього рівня; iD – сигнал про стан нижньої
страти. Або у вигляді структури стійкої страти зі зворотними зв’язками, де
iS – основна структура страти; *
1+iS – система зворотного зв’язку; 1ih –
модель спостерігаючої підсистеми; ][ 1+iCK – модель координуючої
компоненти для страти нижнього рівня.
Стратифікація як процедура системного аналізу, відповідно, групує і
оцінює потоки даних які йдуть на верхній рівень ієрархії, за рахунок
опрацювання вхідних сигналів від нижніх страт і керуючих сигналів свого
рівня. Агрегування об’єктів управління дозволяє впорядковувати їх
структури та розбити множину параметрів на класи: вхідні, вихідні, керуючі,
збурюючі фактори.
Відповідно будується ієрархія задач які розв’язуються в кожній страті
згідно списку ][ iZDSpys з використанням алгоритму Ті:
),(][ irz ZURTAlg Π→ як процедури розв’язання задачі цільового управління.
Особливістю організаційної ієрархії є точне визначення взаємодії
(правил) підсистем по вертикалі.
Структурні компоненти страт по Месаровичу [1] задані схемою (рис.2).
Для кожної структури можна провести процедуру декомпозиції процесу
в об’єкті управління та процесу управління – як способу перетворення
рішень задач.
Для структурованого процесу координаційного управління в страті
маємо відповідне представлення:
,: iiii
U
i YUMH →Ω×× ,: i
M
i UYMH ⎯→⎯× μ →×Ω MUH T
ik ),(:
190
де iU – множина вхідних управляючих сигналів; T
iU – термінальне
управління; iM – множина вхідних сигналів стану об’єкту;
{ }m
i
m
i
m
ii SSSM 11,, −+≡ , iΩ – сигнал збурення; Н – проекційні відображення яке
пов’язує підпростори станів процесу (фазового, стану об’єкта, цільового
системи та термінального), iY – вихідний сигнал пов’язаний через iU .
Рис. 2. Структурні компоненти страти.
Дія збурень на процес представлена через К-оператор DU KKK ,= де
UK – визначає вплив на управляючі команди, DK – дезорієнтуючий вплив
на системи контролю стану компонент страти.
UMKU →Ω×: , або через i
D YMK →Ω×: , відповідно маємо
)),(,(),(),(ˆ ωωω mPmHmKmU == ; )),,(,(),( ωωω mKmPmHU = ;
Ω∈∀Ω××= ωω |),( iiii UMmP .
Наведемо базові компоненти функціональних підструктур і-страт в
ієрархічній організаційно-виробничій системі (рис. 3).
191
H1
Hn
U1
Un
m
y
6
3
P
H
m
ω y
u
R1
Kn
u1
un
m
ω
7
Alg R[ZDi]
КП-процесор
ω
αi
Х0
4
Рис. 3. Базові компоненти підструктур і-страт в ієрархії системи.
На рис. 3 де (1,2,5)– функціональні блоки; (3,6) – керуючі блоки; (4,7,8)
– рішаючі пристрої з виконавчими командними процесорами.
Для реалізації координуючого управління формується n-рівнева ієрархія
192
прийняття рішень яка має об’єктний рівень та n-2 рівнів локального
управління і n-й рівень глобального управління. Відповідно будується схема
ділового управління.
Рис. 4. Схема ділового управління з координатором в ієрархічній системі.
Позначення: iFsit – формувач образу ситуації в момент it ; oiC –
локальний координатор; inD – підсистеми і-рівня прийняття рішень; ВН –
виконавчі механізми; { }iA – агрегат об’єктного рівня, Б1…Бn – базові
компоненти виробничої структури.
Для класичної теорії координації Месаровича [1] основною проблемою є
побудова оптимальних стратегій управління процесами на n-рівнях ієрархії з
узгодженням локальних і глобальних цілей в нормальних режимах
функціонування.
Для управління в умовах НС в ПНО необхідна модернізація концепцій,
оскільки управляючі дії носять термінальний характер, тобто на момент
виникнення загрозливої ситуації необхідно:
• прийняти міри для їх попередження та ліквідації;
193
• сформувати маршрути для каналів зв’язку з цільового діалогового і
командного обміну інформацією на всіх рівнях ієрархії:
• виробити стратегію гнучкої координації і ієрархічній системі зі
змінною структурою;
• визначити ключові механізми управління агрегатами;
• визначити координати механізмів ручного і автоматичного
управління ресурсами агрегатів;
• визначити картографічні і навігаційні параметри об’єкта з
потенційно-небезпечною енергоактивною структурою та його
фізико-хімічну та енергетичну організацію;
• визначити маршрути руху оперативно-командних ліквідаційних
груп, які забезпечать ліквідацію загроз на ПНО;
• сформувати ієрархію оперативно-командного управління з
інтеграцією її в структуру системи управління ПНО на рівні всіх
страт;
• синтезувати, на основі баз знань, координуючі стратегії та
побудувати тактичні плани її реалізації на всіх рівнях ієрархії;
• виконати план дій по ліквідації загроз, згідно схем управління
агрегатами для всіх базових компонент виробничої системи і ПНО.
Процедура стратифікації складної виробничої структури включає
елементи інформаційних технологій та системний аналіз для виділення страт
в її ієрархічній організації, методів теорії баз даних і знань для побудови
системи підтримки прийняття рішень, технологій експертних знань для
виявлення конструктивних можливостей і міцності елементів ПНО в яких
можливе виникнення аварій за рахунок втрати механічних властивостей
агрегатів.
Висновок. На основі теорії ієрархічних систем розглянуто моделі і
підходи до стратифікації і інтеграції складних систем, обгрунтована
концепція підвищення їх ефективності і функціональної надійності.
1. Месарович М., Мако Д., Такахара М. Теория иерархических многоуровневых
систем / М. Месарович, Д. Мако, И. Такахара. – М.: Мир, 1973. – 344 с.
2. Сікора Л.С. Системологія прийняття рішень на управління в складних
технологічних структурах. – Львів: Каменяр, 1998. – 453 с.
Поступила 5.02.2009р.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-22455 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0067 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:55:21Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Омеляновський, П.Й. Скора, Л.С. Малець, І.О. Міюшкович, Ю.Г. 2011-06-22T19:51:13Z 2011-06-22T19:51:13Z 2009 Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління / П.Й. Омеляновський, Л.С. Скора, І.О. Малець, Ю.Г. Міюшкович // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАН України, 2009. — Вип. 51. — С. 186-193. — Бібліогр.: 2 назв. — укр. XXXX-0067 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22455 621.3 На основі концепції Месаровича, в статті розглянуто та введено поняття термінального ситуаційного простору, процедури інтеграції і стратифкації ієрархічних систем управління на інтервалі термінального часу в
 застосуванні до енергетики та виробництва. На основе концепции Месаровича, в статье рассмотрено понятие терминального ситуационного пространства, процедуры интеграции и стратификации иерархических систем управления на интервале терминального времени применительно к энергетике и производству. The concept of terminal situational space, procedures of integration
 and stratification of hierarchical control system on the interval of terminal time, is considered the article as it applies to energy and production. uk Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління Article published earlier |
| spellingShingle | Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління Омеляновський, П.Й. Скора, Л.С. Малець, І.О. Міюшкович, Ю.Г. |
| title | Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління |
| title_full | Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління |
| title_fullStr | Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління |
| title_full_unstemmed | Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління |
| title_short | Стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління |
| title_sort | стратифікація і інтеграція ієрархічних систем управління |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22455 |
| work_keys_str_mv | AT omelânovsʹkiipi stratifíkacíâííntegracíâíêrarhíčnihsistemupravlínnâ AT skorals stratifíkacíâííntegracíâíêrarhíčnihsistemupravlínnâ AT malecʹío stratifíkacíâííntegracíâíêrarhíčnihsistemupravlínnâ AT míûškovičûg stratifíkacíâííntegracíâíêrarhíčnihsistemupravlínnâ |