СТРУКТУРА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Иерархическая структура ИСУ, состоит из трех обобщенных уровней -организационного, координационного и исполнительного,

упорядоченных в соответствии с неким базовым принципом, считающимся в теории интеллектуальных машин фундаментальным. Принцип имеет аббревиатуру IPDI (Increasing Precision with Decreasing Intelligence). Принцип сформулирован Саридисом [Saridis] и означает, что по мере продвижения к высшим уровням иерархической структуры повышается интеллектуальность системы, но снижается ее точность и наоборот. Каждому из уровней (которые, в свою очередь, могут быть многоуровневыми) соответствует специальная подсистема, реализующая перечисленные ниже функции, характерные для этого

уровня.

1)уровня организации (с базой знаний) с функциями рассуждения, планирования и принятия решений по организации процесса решения задачи (эти функции в основном базируются на методах искусственного интеллекта),

2)уровня согласования, осуществляющего взаимодействие между верхним и нижним уровнями интеллектуализации, с функциями, направленными на согласование работы нижнего уровня (данные функции, как правило, основаны на методах искусственного интеллекта и исследования операций),

3)уровень исполнения, являющегося нижним уровнем, с высокими требованиями к точности и функциями, которые базируются на методах теории автоматического управления и искусственного интеллекта.

СТРУКТУРА МЕХАТРОННОГО ОБЪЕКТА С ИСУ

Организационная подсистема включает активную ЭС принятия стратегических решений. Выбранный план действий, наилучший из возможных, переносится в координационную подсистему.

Координационная подсистема, имеющая свою ЭС, формирует алгоритм детального выполнения этого плана и синтезирует управляющие воздействия на исполнительную подсистему.

Исполнительная подсистема реализует выбранный алгоритм действий и осуществляет соответствующее координатно- параметрическое управление приводными двигателями.

МО содержит механическую подсистему, передающую движение от приводных двигателей к исполнительным органам, выполняемый технологический процесс и технологический объект (преобразуемый в готовый продукт).

Механизмы обратной связи между подсистемами, включающими технологический процесс и объект, позволяют

динамически корректировать и накапливать информацию на верхних уровнях.

Уровень I (исполнительный) имеет традиционную схему

управления движениями исполнительных органов объекта для реализации технологического процесса и получения результата. Изменения касаются лишь регулятора - возможности его

перенастройки по решениям, принятым на более высоких уровнях.

Уровень II (координационный) включает блоки мониторинга,

координатора и формирователя с соответствующими связями.

Координационный блок осуществляет процесс моделирования

ситуаций на основе моделей, описывающих функционирование объекта управления и процесса с учетом результатов мониторинга, планирует программу движений исполнительных органов и их эталонные модели, адекватные сложившейся ситуации, проводит прогнозную оценку результатов. На основе принятых решений формируются управляющие воздействия для исполнительного уровня. В соответствии с выбранными эталонными моделями

осуществляется коррекция регуляторов.

В задачи блока мониторинга входит комплектование информации векторных пространств параметров, необходимых для

принятия решений. Этот блок идентифицирует измеряемые параметры

состояния внешней среды, объекта управления, технологического процесса и его результата, и дает возможность диагностировать эти состояния и оценить их.

Оценка, выполняемая ЭС блока, создает представление о качественных изменениях состояний, на основании чего ЭС координатора принимаются решения о необходимости нового программирования движений исполнительных органов объекта и

формирования эталонных моделей движений. На этом уровне

выполняется ситуативная оценка качественного состояния системы, необходимая для координационного управления.

Уровень III (организационный, стратегический) включает собственно организационный блок и блок обобщения ситуаций. В

организационный блок заранее вводятся цели управления, здесь производится выбор стратегии действий МО:

переформирование этапов действий (по сравнению, например, с исходной программой) для достижения основной цели,

назначения текущих целей (например, цели прохода при точении детали), в соответствии формируемыми критериальными базами и терминальными условиями,

самообучение и прогнозирование результата.

Новая стратегия действий строится на основе функций

самоорганизации и получаемого экспертного обобщения ситуаций от соответствующего блока, в котором синтезируется макромодель складывающихся ситуаций в технологическом процессе. Возможность достижения этапных целей и конечного результата обосновывается процедурами прогнозных оценок.