- Концепция управления сложными многосвязными, инерционными, нестационарными и нелинейными процессами в технологических установках термообработки материалов на основе МЧЛР с компенсацией взаимного влияния контуров, состоящая из семи положений и основанная на интерпретации его регулируемых, регулирующих и задающих переменных совокупностью не-накладывающихся на универсальной числовой оси четких термов, являющихся по своей логической природе аргументами двузначной логики, что позволило свести логическое управление к отработке системы продукционных правил с антецедентами в виде функций двузначной логики, расширить область применения и повысить точность регулирования, вследствие чего улучшилось качество готовой продукции и снизились энергозатраты. При этом количество и ширина термов определяется точностью регулирования, производительностью микропроцессора МЧЛР и диапазоном изменения регулируемых параметров.
- Модели: логического вывода, обеспечивающие инвариантность точности регулирования к сложности структуры антецедентов продукционных правил МЧЛР, что приводит к повышению качества готовой продукции и снижению энергозатрат; оптимального температурного профиля установок термообработки с аналитической интерпретацией воздействия температуры и её динамики в режиме реального времени на эксплуатационные и качественные характеристики материала, подвергаемого термообработке; имитационная модель установок термообработки на основе математической модели с последовательно соединенными элементарными звеньями с моделью источника тепловой энергии в виде адиабатического диффузионного факела, что способствует повышению адекватности описания физических процессов.
- Методы: автоматизированного логического управления сложными многосвязными процессами термообработки материалов с компенсацией влияния контуров регулирования, основанный на интерпретации компенсирующей функции совокупностью четких термов; формирования комбинации управляющих воздействий, заключающийся в совмещении экспериментов на объекте термообработки материалов и его имитационной модели, что позволило определить их сочетание, обеспечивающее минимальное отклонение параметров технологического процесса от номинальных значений.
- Алгоритмы управления процессом термообработки материалов на основе предиктора с интерпретацией управляющих функций совокупностью четких термов и логического управления многосвязными объектами термообработки материалов с косвенной адаптацией длительности технологических стадий процесса превращения сырья в готовый продукт к химическому составу идругим параметрам материалов через их теплоемкость.
- Общая многовариантная структура автоматизированной системы управления установками термообработки материалов, позволяющая реализовать МЧЛР в зависимости от требований объекта управления в четырех вариантах: на основе anytime- или steptime-алгоритмов, ситуационных подпрограмм, а также модельно-предикторного управления с интерпретацией управляющей функции совокупностью четких термов.
- Результаты внедрения и исследования эффективности моделей, методов и алгоритмов, реализованных на МЧЛР, в системы управления промышленными технологическими многосвязными установками термообработки материалов.
1.Синтез логических структур химико-технологических систем на основе последовательностных уравнений / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева // Башкирский химический журнал. 2006. Т. 13, № 3. С. 97–100.
2.Управление химико-технологическими процессами с идентификацией отклонения терм-множества лингвистических переменных / Е. А. Муравьева // Башкирский химический журнал. 2006. Т. 13, № 3. С. 104–108.
3.Нечеткая система регулирования величины pH электролита в производстве хлора методом электролиза / Е. А. Муравьева, Г. А. Каяшева, И. Ф. Байманов // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности: науч.-техн. журн. М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2008.№ 1. С. 10–13.
4.Нечеткие регуляторы с anytime-алгоритмом минимизации времени фаззификации параметров технологических процессов в совокупность четких термов / Е. А. Муравьева, Г. А. Каяшева // Вестник УГАТУ: науч. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та. 2008. Т. 10, № 2 (27). С. 53–57.
5.Структурная схема нечеткого регулятора на основе лингвистических переменных с четкими термами / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Г. А. Каяшева // Программные продукты и системы. 2008. № 4. С. 108–111.
6.Многомерный дискретно-логический регулятор расхода воздуха парового котла с минимизацией времени отклика / Е. А. Муравьева, А. Ф. Антипин // Вестник УГАТУ: науч. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та. 2009. Т. 13, № 1 (31). С. 83–87.
7.SCADA-система на основе многомерного четкого логического регулятора для управления цементной печью / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Вестник УГАТУ: науч. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. унта. 2010. Т.14, № 4 (39). С. 119–125.
8.Система автоматического управления элемента дистилляции на базе многомерного логического регулятора / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, А. Ф. Антипин // Вестник УГАТУ: науч. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та. 2010. Т.14, № 4 (39). С. 126–131.
9.Управление печью прокалки цеолитосодержащих катализаторов крекинга нефтепродуктов методом плавающего горизонта с использованием ней-росетевой модели / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности: науч.-техн. журнал. М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2010. № 12. С. 12–19.
10.Четкий логический регулятор температуры в автоклаве для производства газосиликатных шлакоблоков / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Л. Ю. Полякова, Т. В. Сазонова // Вестник УГАТУ: науч. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та. 2010. Т.15, № 2 (42). С. 114–118.
11.Авторегрессионная нейронная сеть для модельно-предикторного управления печью прокалки катализаторов крекинга / М. Б. Гузаиров, А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2011. Т. 20, № 3. С. 216–223. (Статья на англ. яз.).
12.Компенсация взаимного влияния температуры и давления в автоклаве для производства газозолосиликатных шлакоблоков / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Л. Ю. Полякова, Т. В. Сазонова // Научно-технический вестник Поволжья. Казань, 2011. № 3. С. 132–136.
13.Оптимизация температурного режима прокалки катализаторов крекинга по экономическим показателям технологического процесса / А. И. Ка-яшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Башкирский химический журнал. 2011. Т. 18, № 2. С. 106–110.
14.Обоснование размерности регулятора для печи прокалки микросферических катализаторов крекинга / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Га-битов // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. Науч.-техн. журнал. М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2011. № 10. С. 36–42.
15.Компьютерная модель функции выходной мощности паровой винтовой машины / М. Б. Гузаиров, Е. А. Муравьева, К. А. Соловьев // Вестник УГА-ТУ: науч. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та. 2012. Т.16, № 1(46). С. 106– 111.
16.Многомерный четкий логический регулятор с отработкой продукционных правил в ситуационных подпрограммах / Е. А. Муравьева, Т. В. Сазонова, А. В. Богданов // Вестник Оренбургского государственного университета. 2012. № 4. С. 248–252.
17.Интеллектуальное управление многосвязными объектами, реализованное в ситуационных подпрограммах / Е. А. Муравьева // Программные продукты и системы. 2012. № 4. С. 145–150.
Монографии
18.Синтез логических структур большой размерности на основе расширенных булевых матриц / Е. А. Муравьева. Уфа: Гилем, 2003. 139 с.
19.Управление технологическими процессами, реализованное на четких логических регуляторах / М. Б. Гузаиров, Е. А. Муравьева. М.: Машиностроение, 2012. 305 с.
Свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ
20.Свид. об офиц. рег. программы для ЭВМ № 2000610047. Минимизация булевых функций / Е. А. Муравьева. Зарег. 21.01.2000. М.: РосАПО, 2000.
21.Свид. об офиц. рег. программы для ЭВМ № 2000611341. Синтез логических структур по последовательностным уравнениям. / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, В. М. Фатхутдинов, Э. Р. Еникеева. Зарег. 22.12.2000. М.: РосАПО, 2000.
22.Свид. об офиц. рег. программы для ЭВМ № 2000611340. Синтез логических структур по булевым матрицам / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, В. М. Фатхутдинов. Зарег. 22.12.2000. М.: РосАПО, 2000.
23.Свид. об офиц. рег. программы для ЭВМ № 2009614305. Система автоматизированного проектирования многомерных логических регуляторов / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, А. Ф. Антипин. Зарег. 17.08.2009. М.: Роспатент, 2009.
24.Свид. об офиц. рег. программы для ЭВМ № 2010612542. Программа преобразования экспериментальных данных о катализаторе для крекинга нефтепродуктов в набор обучающих выборок искусственных нейронных сетей / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов. Зарег. 14.04.2010. М.: Роспатент, 2010.
25.Свид. об офиц. рег. программы для ЭВМ № 2010617761. Программа имитационного моделирования системы «Печь прокалки катализаторов крекин- га – многомерный гибридный нейросетевой предикативный регулятор» / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов. Зарег. 23.11.2010. М.: Роспатент, 2010.
26. Свид. об офиц. рег. программы для ЭВМ № 2011613036. Многомерный четкий логический регулятор с компенсацией взаимного влияния контуровдля управления многосвязным объектом / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева,Р. Ф. Габитов. Зарег. 28.04.2011. М.: Роспатент, 2011.
Патенты
27.Патент на полезную модель «Самонастраивающаяся система автоматического управления нестационарным технологическим объектом» / Е. А. Муравьева, К. А. Колязов, Г. А. Каяшева // № 51242 от 27.01.2006.
28.Патент «Нечеткий регулятор с лингвистической обратной связью для управления технологическими процессами» / Е. А. Муравьева, Г. А. Каяшева //№2309443 от 27.10.2007.
29.Патент на полезную модель «Автоклав» / Е. А. Муравьева, Т. В. Сазонова, Ф. К. Яппаров // №118566 от 27.02.2012.
30.Патент «Четкий логический регулятор для управления технологическими процессами» / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // №2445669 от 20.03.2012.
В прочих изданиях
31.Основы автоматизированного проектирования многомерных логических регуляторов / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, А. Ф. Антипин // Компьютерные науки и информационные технологии: тр. XI Междунар. конф. Ретимно, Греция, 2009. Т. 1. С. 60–62.(Статья на англ. яз.).
32.Основы построения многомерных четких логических регуляторов / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Интеллектуальные системы: тр. 9-го Междунар. симпоз. / Под ред. К. А. Пупкова. М.: РУСАКИ, 2010. С. 41–45.
33.SCADA-система для производства суспензированного цеолита на основе многомерного четкого логического регулятора / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Компьютерные науки и информационные технологии: тр. XII Междунар. конф. Москва-Санкт-Петербург, 2010. Т. 1. С. 42–46. (Статья на англ. яз.).
34.Моделирование конверсионной активности катализаторов крекинга нефтепродуктов на основе полиномиальной аппроксимирующей нейронной сети / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Интеллектуальные системы управления: коллективная монография / Под ред. акад. РАН С. Н. Васильева. М.: Машиностроение, 2010. С. 236–240.
35.Многомерные логические регуляторы с переменными, идентифицированными совокупностью бинарных аргументов / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Интеллектуальные системы управления: коллективная монография / Под ред. акад. РАН С. Н. Васильева. М.: Машиностроение, 2010. С. 310–314.
36.Классификационная структура логических регуляторов / М. Б. Гузаиров, А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева // Компьютерные науки и информационные технологии: тр. XIII Междунар. конф. Германия, Гармиш-Партенкирхен, 2011. Т. 1. С. 29–32. (Статья на англ. яз.).
37.Anytime-алгоритм фаззификации физических величин на основе четких множеств / А. И. Каяшев, Е. А. Муравьева, Р. Ф. Габитов // Компьютерные науки и информационные технологии: тр. XIII Междунар. конф. Германия, Гармиш-Партенкирхен, 2011. Т. 1. С. 66–70. (Статья на англ. яз.).
38.Управление вербально заданными многосвязными объектами, реализованное на многомерных логических регуляторах с интервальной неопределенностью / Е. А. Муравьева // Инфокоммуникационные технологии в науке, производстве и образовании: V междунар. науч.-технич. конф. Кисловодск, 2012. С. 43–46.
39.Интеллектуальное управление многосвязными технологическими объектами, основанное на многомерных логических регуляторах с интервальной неопределенностью / Е. А. Муравьева // Информационные и математические технологии в науке и управлении: тр. XVII Байкальской Всерос. конф. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2012. Ч. III.С. 94–101.
40.Интеллектуальное управление ленточной печью прокалки цеолитосо-держащих катализаторов на основе многомерного логического регулятора с интервальной неопределенностью / М. Б. Гузаиров, Е. А. Муравьева // Компьютерные науки и информационные технологии: тр. XIV Междунар. конф. Уфа– Гамбург, 2012. Т.1. С. 222–225. (Статья на англ. яз.)