Анотація до роботи:

Лісовий І.П. Синтез радіотехнічних систем автоматичного керування на основі нечіткої логіки. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.12.02 – телекомунікаційні системи та мережі. – Одеська національна академія зв’язку

ім. О.С. Попова, Одеса, 2005.

Дисертація присвячена питанням синтезу та дослідження цифрових регуляторів радіотехнічних систем автоматичного керування на основі нечіткої логіки. Захищається 24 наукових праці (4 монографії, 20 статей), в яких побудовано фізичні та математичні моделі цифрових регуляторів на основі нечіткої логіки і радіотехнічні системи автоматичного керування на їх основі. Описано функціональну схему цифрового регулятора на основі нечіткої логіки та розглянуто принцип його роботи в радіотехнічній системі автоматичного керування. Викладено процес прийняття рішення на основі нечіткої логіки, який є базою для функціонування нечіткого регулятора. Виконано синтез цифрового регулятора на основі нечіткої логіки для об’єктів, що містять нелінійності. Викладено важливі для проектування цифрових регуляторів на основі нечіткої логіки питання оптимізації їх параметрів (діапазонів зміни лінгвістичних змінних, форми та параметрів функцій належності лінгвістичних величин) шляхом мінімізації квадратичного критерію якості з метою одержання оптимальних перехідних процесів у радіотехнічних системах керування з цифровими регуляторами на основі нечіткої логіки.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми розробки принципів побудови та дослідження радіотехнічних систем автоматичного керування на основі апарата нечіткої логіки та їх застосування до задач проектування. У процесі вирішення проблеми вперше отримані такі основні наукові та практичні результати:

1. У результаті проведеного системного аналізу функціонування САР та САК РТС інформаційних та телекомунікаційних мереж показано, що підвищення їх ефективності можливе за рахунок подальшого удосконалення методології проектування та впровадження САР та САК РТС на основі нечіткої логіки.

2. Розроблено нові елементи конструктивної теорії та проблемно-орієнтованого інструментарію синтезу систем автоматичного керування та систем автоматичного регулювання радіотехнічних систем на основі нечіткої логіки.

3. Доповнено метод лінгвістичної апроксимації експертних знань про керування та застосовано з метою формалізації лінгвістичних правил керування системою логічних рівнянь, у радіотехнічних системах автоматичного керування.

4. Формалізовано лінгвістичну нечітку модель прийняття рішень у радіотехнічних системах автоматичного керування. Враховуючи зручність формалізування інформації про процедури та умови їх застосування при описуванні знань, у цифрових регуляторах на основі нечіткої логіки доцільно використовувати продукційну модель (сукупність нечітких продукційних правил). Кожне нечітке продукційне правило у нечіткому регуляторі дозволяє ставити у відповідність ситуації, що склалась, дію регулятора у виді значення керуючого впливу на об’єкт.

5. Розроблено метод синтезу цифрових регуляторів для об’єктів радіотехнічних систем автоматичного керування, з нелінійною дискримінаційною характеристикою.

6. Дістав подальшого розвитку спосіб параметричного синтезу та оптимізації цифрових регуляторів на основі нечіткої логіки. Розроблено важливі для проектування цифрових регуляторів на основі нечіткої логіки питання оптимізації їх основних параметрів налагодження (діапазону вимірювань лінгвістичних змінних, форми та параметрів функцій належності лінгвістичних величин) шляхом мінімізації квадратичного критерію якості, з метою одержання оптимальних перехідних процесів у радіотехнічних системах автоматичного керування з нечітким регулятором.

7. Запропоновано у цифрових регуляторах на основі нечіткої логіки в якості вхідних змінних використовувати () похибку, швидкість її зміни та прискорення похибки, при цьому вектор-функція, що задана у просторі елементарних подій є найбільш інформативною.

8. Запропоновано в радіотехнічних системах автоматичного керування використовувати функції належності, як вхідних, так і вихідних змінних з однаковою областю визначення, основи фігур яких охоплюють весь діапазон універсальної множини U_i = [0, L_i – l], де L_i – ціле число, що відповідає кількості термів лінгвістичної змінної . За таких функцій належності робочі правила виявляються найбільш простими. Використання таких функцій належності дозволяє оперувати лише з діагональними елементами матриці бази знань, що значно спрощує синтез цифрових регуляторів на основі нечіткої логіки.

9. Показано доцільність застосовування методу нечіткого логічного висновку за мінімумом кореляції (“мінімаксний”), коли спочатку функції належності частки “ТОДІ” кожного з продукційних правил об’єднуються з величиною істинності частки “ЯКЩО” (при цьому функції належності частки “ТОДІ” обмежуються величиною істинності частки “ЯКЩО” – це операція “міні”), а потім з обмежених функцій належності частки “ТОДІ”, шляхом взаємного накладання вибирається результуюча функція належності з максимальною величиною істинності (“макси” – операція). Формування детермінованого значення керуючого впливу доцільно здійснювати за методом центра ваги.

У сукупності отримані результати утворюють теоретико-методичну основу синтезу, аналізу та дослідження характеристик радіотехнічних систем автоматичного керування на основі нечіткої логіки.

Публікації автора:

1. Баранов О.А., Лісовий І.П., Шматок С.О. Нелінійна стохастична динаміка фільтрів оцінювання: захоплення та розподіл сигналів. – К.: Радіоаматор, 2000. – 214 с.

2. Оптимальне керування складними об’єктами / В.І. Гостев, О.А. Баранов, І.П. Лісовий, С.О. Шматок. – К.: Радіоаматор, 2000. – 208 с.

3. Тактовая синхронизация в интегральных цифровых сетях электросвязи / В.И. Борщ, В.П. Гайдар, В.В. Коваль, И.П. Лесовой. – К.: Наукова думка, 1988. – 202 с.

4. Оптимизация структур больших систем / В.И. Борщ, В.А. Донец, В.В. Коваль, А.Я. Лейбзон, И.П. Лесовой. – К.: Наукова думка, 2000. – 191 с.

5. Корнейчук В.И, Лесовой И.П. Волоконно-оптические измерения. – 2-е изд –- К.: Наукова думка, 2002.- 323 с.

6. Лісовий І.П. Оцінювання вектора стану об’єкта керування. Оптимальне керування складними об’єктами. – К.: Радіоаматор, 2000. – С. 122-161.

7. Лісовий І.П. Характеристика методів пошуку сигналів у слідкуючих вимірювачах (фільтрах оцінювання). Нелінійна стохастична динаміка фільтрів оцінювання: захоплення та розподіл сигналів. – К.: Радіоаматор, 2000. –
   С.90-126.

8. Лісовий І.П. Синтез цифрового регулятора радіотехнічної системи на основі нечіткої логіки // Праці УНДІРТ, №4 (32), 2002. – Одеса. – С. 12-15.

9. Лісовий І.П. Параметричний синтез цифрового регулятора системи ФАПЧ на основі нечіткої логіки // Радіотехніка. – Харків: Харківський національний університет радіоелектроніки, № 133, 2003. – С. 86-91.

10. Лісовий І.П. Метод експертної оцінки якості радіозв’язку радіолінії. Радіоелектроніка та телекомунікації. – Львів: Вісник національного університету «Львівська політехніка», № 477, 2003. – С. 134-137.

11. Лісовий І.П. Особливості моделювання процесу керування багатопараметровим об'єктом на основі теорії нечітких множин // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. – Одеса. – 2003. – № 2. – С. 59-65.

12. Лісовий І.П., Крайнев В.В. Щодо впливу бази знань та функцій належності на характеристику нечіткого регулятора // Праці УНДІРТ. – № 3 (35). – Одеса. – 2003. – С. 84-86.

13. Лесовой И.П. Управление ресурсом радиосистемы на основе теории нечетких множеств // Известия высших учебных заведений “Радиоэлектроника”, издание национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт», том 46, № 7, 2003. – С. 39-43.

14. Гостев В.И., Чуприн А.Е., Лесовой И.П. Синтез цифрового регулятора системы управления нестационарным объектом на базе нечеткой логики // Механіка та машинобудування. – 2000. – №1. – С. 128-133.

15. Гостев В.И., Лесовой И.П., Чуприн А.Е. Синтез цифрового нечеткого регулятора системы управления объектом с нелинейностью типа «люфт» // Автоматизація виробничих процесів. К.: – 2000. – №1 (10). – С. 113-116.

16. Гостев В.И., Лесовой И.П., Чуприн А.Е. Применение оптимальных по быстродействию цифровых регуляторов для объектов управления с чистым запаздыванием // Радиоэлектроника. Информатика. Управление. Запорожье: ЗГПУ – 2000. – №2. – С. 6-11.

17. Гостев В.И., Лесовой И.П., Чуприн А.Е. Система управления частотой вращения ротора газотурбинного двигателя с нечетким регулятором // Автоматизація виробничих процесів. К.: – 2000. – №2(11). – С. 105-109.

18. Гостев В.И., Лесовой И.П., Руднев В.Н. Параметрический синтез цифрового регулятора системы автосопровождения по направлению при стационарном случайном задающем сигнале и аддитивной помехе на входе // Труды УНИИРТ, №4 (24).- Одесса.- 2000. – С. 51-54.

19. Гостев В.И., Лесовой И.П., Чуприн А.Е. Оптимизация параметров цифровых нечетких регуляторов // Радиоэлектроника. Информатика. Управление. Запорожье: ЗГПУ – 2001. – №1. – С. 148-151.

20. Лісовий І.П. Синтез цифрового регулятора системи автоматичного супроводження за напрямком на основі нечіткої логіки: Зб. наук. пр. Інститут проблем моделювання в енергетиці. НАН України. – К., 2004. – Вип. № 26. –
    С. 92-100.

21. Гостев В.И., Лесовой И.П., Руднев В.Н. Определение дисперсии установившейся ошибки радиотехнических систем при стационарном случайном задающем сигнале и аддитивной стационарной случайной помехе на входе // Труды УНИИРТ. – №1 (25), Одесса. – 2001. – С. 8-12.

22. Лісовий І.П. Методика параметричного синтезу цифрового регулятора на основі нечіткої логіки. Моделювання та інформаційні технології: Зб. наук. пр. ІПМЕ НАН України. – К.: 2004.– Вип. 26. – С. 23-28.

23. Лісовий І.П., Філаретов О.Г. Математичні моделі систем автоматичного керування на основі нечіткої логіки // Праці ОНАЗ ім. О.С. Попова – Одеса, 2003, № 4 – С. 35-39.

24. Лісовий І.П., Філаретов О.Г. Пристрій тактової синхронізації з цифровим регулятором на основі нечіткої логіки. Радіоелектроніка та телекомунікації. Вісник національного університету «Львівська політехніка», Львів: 2004. № 508. – С. 105-108.

Інші праці

25. Борщ В.И., Лесовой И.П., Мостовенко Н.А., Твердохлеб В.И., Черный В.П. «Сложность структуры больших систем и ее оптимизация» // Труды IV Междунар. конф. «Системы и средства передачи и обработки информации» (ССПОИ-2000). – Одесса, 2000. – С. 15-18.

26. Лесовой И.П. Параметрический синтез цифрового регулятора системы автосопровождения по направлению при стационарном случайном задающем сигнале и аддитивной помехе на входе // Труды V Междунар. конф. «Системы и средства передачи и обработки информации» (ССПОИ-2001). – Одесса, 2001. – С. 21-22.

27. Гостев В.И., Лесовой И.П., Чуприн А.Е. Оптимизация параметров цифровых нечетких регуляторов // Труды Междунар. конф. «АВТОМАТИКА-2001». – Том 1. – Одесса: ОГПУ, 2001. – С. 21-22.

28. Лесовой И.П. Параметрический синтез цифрового регулятора системы автосопровождения по направлению при стационарном случайном задающем сигнале и аддитивной помехе на входе // Тезисы докладов научно-технического семинара. «Системы синхронизации в радиотехнике и связи». – Одесса, 2001.– С. 9-11.

29. Крайнев В.В., Лесовой И.П.. Скуртов С.Н. Основные схемы использования фаззи-контроллеров // Труды VI Междунар. конф. «Системы и средства передачи и обработки информации» (ССПОИ-2002). – Одесса, 2002. – С. 20-21.

30. Lesovoy I.P. Synthesis digital fuzzy controller of system for automatic direction tracking. Proc. VII International Conf.”The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics” (CADSM 2003).-Lviv-Slavske.-2002. – P. 222.

31. Крайнев В.В., Лесовой И.П., Скуртов С.Н. Применение фаззи-контроллеров в радиотехнических системах // Труды 1-го Междунар. радиоэлектронного форума «Прикладная радиоэлектроника, состояние и перспективы развития» (МРФ-2002). – Харьков: Харьковский национальный университет радиоэлектроники, 2002. – С. 171-174.

32. Лесовой И.П., Мога И.В., Филаретов А.Г. Анализ характеристик цифрового регулятора на базе нечеткой логики // Труды (тезисы докладов) VII Междунар. конф. «Системы и средства передачи и обработки информации». – Одесса: ОНАС им. А.С. Попова, 2003. – С. 158-159.

33. Лесовой И.П., Филаретов А.Г. Формализация процесса принятия решений на базе нечеткой логики // Труды IV Междунар. конф. Современные информационные и электронные технологии” (СИЭТ 2003). – Одесса, 2003. – С. 161.

34. Лесовой И.П., Мога И.В., Филаретов А.Г. Синтез подоптимального формирователя момента отсчета регенератора ЦСП // Труды (тезисы докладов) VIII Международной конференции «Системы и средства передачи и обработки информации». – Одесса: ОНАС им. А.С. Попова, 2004. – С. 41.

35. Лесовой І.П. Методика параметричного синтезу цифрового регулятора на базисі нечіткої логіки // Праці (тези) доповідей Наукової конференції “Підготовки фахівців з телекомунікацій і болонський процес”, Національний університет “Львівська політехніка”, Львів: 2004. – С.10-12.