Экспертная система поддержки принятия проектных решений при схемотехническом проектировании аппаратных средств для АСУТП
Автоматизация новых технологических процессов требует разработки специфического оборудования, причем выбор проектных решений в инженерной практике, как правило, представляет значительные трудности из-за многообразия вариантов и большого числа трудно учитываемых и плохо формализуемых факторов.
Такие проекты сопряжены со значительными временными и материальными затратами, требуют нескольких циклов корректировки и во многих случаях не могут быть эффективно реализованы с помощью традиционных подходов.
Для решения подобных задач в [1, 2] предложен модифицированный метод анализа иерархий (МАИ), позволяющий определить оптимальный компоновочный состав при схемотехническом проектировании аппаратных средств АСУТП. В настоящей статье, являющейся развитием [1], рассматривается система проектирования на основе предложенного подхода.
Исходными данными для модифицированного метода анализа иерархий, применяемого при компоновке аппаратных средств АСУТП, являются:
- технические требования к проектируемому устройству;
- библиотека объектов (компонуемых функциональных блоков).
Множество требований, предъявляемых к устройству, разделено на общие и индивидуальные. Общие требования – это требования, которые предъявляются к любым разрабатываемым аппаратным средствам АСУТП, независимо от их назначения и исполняемых функций. Считается, что набор общих требований, которые необходимо учитывать при проектировании, например, стоимость, надежность, является ограниченным и постоянным. Для обеспечения учета особенностей конкретной АСУТП используются индивидуальные требования, которые определяются требованиями к функциональности и техническим характеристикам, например, диапазону входных напряжений.
Модифицированный метод анализа иерархий реализован в виде нейро-нечеткой системы, состоящей из нейронной сети и нечеткой системы, осуществляющих сравнение объектов. Нейронная сеть, использующаяся для расчета рангов объектов (выбора наиболее подходящих для проектируемого устройства), содержит количество нейронов, равное общему количеству объектов, которые могут применяться для компоновки проектируемого устройства. На выходе нейрона формируется значение, определяющее ранг соответствующего ему объекта.
База нечетких правил, используемых для выбора объектов, основана на практическом опыте. На вход нейро-нечеткой системы подаются экспертные оценки важности требований к проектируемому устройству, а на выходе считываются ранги объектов.
В компоновочный состав проектируемого устройства включаются объекты, имеющие максимальный в своем классе ранг, чем обеспечивается оптимальность скомпонованного устройства с точки зрения удовлетворения требований к нему.
Подробнее... Загрузить файл 
Содержание:
Введение
Реализация метода в среде MATLAB
Оценка эффективности предлагаемой методики
Литература
Экспертная система поддержки принятия проектных решений при схемотехническом проектировании аппаратных средств для АСУТПРазработана экспертная система, реализующая модифицированный метод анализа иерархий. Система работает в среде пакета MATLAB, позволяет ввести индивидуальные требования к проектируемому устройству и представить в виде диаграммы итоговые рейтинги объектов, рекомендованных для включения в компоновочный состав проектируемого устройства.