АП 81

Санкт-Петербург – 2019

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. 2

Глава 1. Анализ основных проблем создания тренажерных комплексов для обучения операторов и постановка задачи исследования. 5

Глава 2. Функциональная структура тренажерных комплексов для обучения операторов технологических процессов. 9

Глава 3. Методология моделирования технической системы в тренажерных комплексах для обучения операторов технологических процессов. 17

Глава 4. Исследование и разработка методов и алгоритмов создания и использования тренажерных комплексов для обучения процессам выхода из нештатных ситуаций. 22

Заключение. 26

Список опубликованных работ. 27

Введение

Актуальность темы.

Во многих видах человеческой деятельности, благодаря высочайшему уровню автоматизации, применяются ТС, в тоже время человек-оператор остается необходимым составляющим СУ, позволяющим находить оптимальные решения в нештатных ситуациях и прогнозировать хода ТП.

Происходит быстрое развитие практических навыков эксплуатирующего персонала, в дополнение к теоретическим знаниям в результате создания информационно-моделирующих комплексов, позволяющих оператору имитировать управление ТО. Современные тренажеры и программы подготовки и обучения, которые на них основаны, имеют возможность развиваться вместе с обучаемым.

Анализ темы диссертационного исследования выявил, что основной проблемой широкого внедрения тренажерных систем являются отсутствие единого подхода к их разработке. Решение этой проблемы-создание и совершен­ствование специализированных математических моделей ТП для процесса обучения.

В основе данной работы приведены результаты системного анализа и основные методологические аспекты создания тренажеров для операторов СТО, проведен анализ деятельности оператора, как элемента СУ, а также решена задача создания методического и алгоритмического обеспечения информационно-моделирующих учебных комплексов.

Целью исследования является исследование и разработка методов и алгоритмов создания и использования тренажерных комплексов для обучения операторов ТС выходам из нештатных ситуаций.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается:

• результатами экспериментальных исследований;
• результатами вычислительных экспериментов;
• соответствием теоретических и экспериментальных исследований;
• работоспособностью предложенных методов и алгоритмов ИМ.

Научная новизна результатов. Разработана типовая модель системы управления, включающая основные элементы реальных СУ процессами-исполнительные механизмы, средства измерения и преобразования информации.

Разработана ИМ СЗГ блоков РН, позволяющая воспроизводить аварийные ситуации в ручном и автоматических режимах.

Теоретическая и практическая значимость работы. Создан компьютерный обучающий комплекс, который позволяют изучать ТП заправки горючим блоков РН и оценивать уровень подготовки оперативного персонала.

Апробация результатов. Результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на: Санкт-Петербург, апрель 2016 года, научной сессии ГУАП, посвященной дню Космонавтики. Санкт-Петербург, апрель 2017 года, научной сессии ГУАП, посвященной дню Космонавтики. Самара, сентябрь 2017 года, Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космической техники» (V Козловские чтения). Санкт-Петербург, апрель 2018 года, научной сессии ГУАП, посвященной дню Космонавтики.

Публикации по теме диссертации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 6 печатных работах и 1 электронной работе.

Заключение

Выводы на основе научных и практических исследований, следующие:

• основываясь на системном подходе был проведен анализ состояния проблем повышения эффективности обучения оперативного персонала по управлению СТО, принципов, особенностей и тенденций создания и развития ТК для обучения операторов.
• Выявлены общие и специальные проблемы моделирования деятельности оператора в ТК. Выявлена и проанализирована структура, этапы проектирования и особенности реализации специального информационного, математического, программного, технического и других видов обеспечения тренажеров операторов СТО.
• Приведена общая модель принятия решений оператора при управлении ТП.
• Предложен эффективный подход к формированию алгоритмов деятельности оператора по распознаванию аварийных, путей их развития и устранения с использованием предварительно подготовленных графов первопричин и приоритетности развития ситуаций. Результаты проведенных исследований в форме машинно-ориентированных алгоритмов и разработанной на их основе прикладной программы имитации СЗГ блоков РН.