Identification and modeling of processes for automated control of functional diagnostics of metal structures

Abstract

Розглянуто питання управління та ідентифікації багатовимірних і замкнутих систем діагностики в матеріалі металевих конструкцій. Підкреслено, що широко використовуються моделі прогнозування, які базуються на експертизі й екстраполяції тенденцій, що спостерігаються, можуть бути використані лише для одновимірних часових рядів, водночас як процес діагностування стану металевих конструкцій передбачає комплексний аналіз різноманітних характеристик керованого об'єкта. Конкретизовано й детально розглянуто основні різновиди ідентифікації та моделювання процесів управління функціональною діагностикою металевих конструкцій, які пов’язані з підвищенням якості вхідної інформації за рахунок обліку лімітованих обмежень, пошуку додаткової апостеріорної інформації в процесі динамічних змін контрольованого об’єкта, прогнозуванні змін внутрішньої структури матеріалу в процесі експлуатації металевих конструкцій Запропоновано структурну схему вимог до якості апріорної інформації. Розроблено методологію кількісного оцінювання знаходження апостеріорної інформації через значення ентропії з використанням формули Байеса. Виконано розрахунки значень ентропії для різних груп показників діагностики. Встановлено, що апостеріорна інформація являє собою кількісне оцінювання залишкової невизначеності при ідентифікації й прогнозування змін міцнісних параметрів матеріалів. Доведено, що зміна ентропії є основним критерієм якості управління системою діагностики. Розроблено алгоритм процедури ідентифікації процесів автоматизованого управління функціональною діагностикою металевих конструкцій. Використовуючи зазначені прийоми моделювання й прогнозування на кожному етапі ідентифікації, можна отримати математичну модель, адекватну реальній ситуації. Ідентифікація діагностики дозволяє виділити компоненти діагностичного стану об’єктів, які можна автоматизувати. Результати моделювання пов’язуються з підбором змінних вимірюваних діагностичних параметрів.

The issues of control and identification of multidimensional and closed systems of metal structures diagnostics have been considered. The main varieties of identification and modeling of processes for managing the functional diagnostics of metal structures dealing with the improvement of the input information quality due to limited restrictions satisfaction, searching for additional a posteriori information in the process of dynamic changes of the controlled object, forecasting changes in the internal structure of the material have been specified and discussed in detail. The scheme of a priori information in the form of parameterized mappings of inputs and outputs interactions of the diagnostic system has been presented. The results of simulation are associated with the selection of variables measured diagnostic parameters. A methodology for quantitative estimations of posterior inflow information due to entropy values has been developed. Using the marked apertures of modelling and forecasting at each stage of identification, it is possible to obtain a mathematical model adequate to the real situation.