Разработка цифрового двойника объекта управления.

Введение 8
1. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений и экспертные системы в электроэнергетике и учебном процессе 11
1.1 Литературный обзор 11
1.2 Патентный обзор 12
2 Разработка интеллектуальных систем поддержкипринятия решений и экспертных систем для управления режимами работы цифровых двойников систем электроснабжения 15
2.1 Структура и уровни цифрового двойника 15
2.2 Математическое и программное обеспечение разработки цифровых двойников 21
2.3 Среда разработки графического интерфейса 22
2.4 Среда разработки программной составляющей 24
2.5 Методика разработки интеллектуальных систем поддержки принятия решений и экспертных систем для управления режимами работы цифровых двойников систем электроснабжения 26
3 Разработка цифрового двойника лабораторной установки «исследование режимов работы системы электроснабжения с управляемыми параметрами». 37
3.1 Визуализация цифрового двойника лабораторной установки 37
3.2 Разработка моделей отдельных модулей, устройств контроля, управления, измерения и элементов с управляемыми параметрами цифрового двойника лабораторной установки 42
3.3 Разработка логики взаимодействия модулей и устройств цифрового двойника лабораторной установки 54
3.4 Разработка программной части цифрового двойника лабораторной установки 57
4 Использование в учебном процессе цифрового двойника лабораторной установки «исследование режимов работы системы электроснабжения с управляемыми параметрами» 70
4.1 Исследование способов управления режимами работы цифрового двойника лабораторной установки «Исследование режимов работы системы электроснабжения с управляемыми параметрами» 70
4.2 Использование цифрового двойника лабораторной установки для создания виртуальной системы электроснабжения с интеллектуальной системой поддержки принятия решений при управлении режимами работы 75
4.3 Разработка учебно-методического обеспечения к проведению лабораторно-практических занятий по дисциплине «Интеллектуальные системы поддержки принятия решений и экспертные системы» с использованием цифрового двойника лабораторной установки «Исследование режимов работы системы электроснабжения с управляемыми параметрами» 78
4.4 Результаты пробного выполнения лабораторной работы в очном, дистанционном и смешанном форматах 80

Весь текст будет доступен после покупки

В последние годы цифровой двойник стад мощным инструментом для моделирования и анализа сложных систем, включая энергетические сети. Цифровой двойник представляет собой виртуальную модель объекта или процесса, которая отражает его поведение в реальном времени. Применение цифрового двойника позволяет симулировать различные сценарии работы активно-адаптивных сетей при изменении параметров нагрузки, что способствует более глубокому пониманию и оптимизации их работы
В настоящее время ведется активное внедрение цифровых двойников, как в промышленном производстве, энергетике, так и в организации учебного процесса инженерным дисциплинам. В современных реалиях благодаря возможности виртуализации 187 дистанционной образовательной деятельности актуальным становится вопрос расширения традиционной модели университета, внедрение цифровых технологий и применение в университетах цифровых двойников. [4].
Цифровой двойник – это виртуальный прототип исследуемого объекта, благодаря которому можно создавать различные эксперименты, отслеживать изменения данного объекта в тех или иных ситуациях, в частности, анормальных, и влиять на его жизненный цикл.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ И ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ И УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1 Литературный обзор

Обзор публикаций проводился по исследованиям и разработкам в области интеллектуальных электроэнергетических комплексов, а также по существующим разработкам цифровых учебных стендов в области интеллектуальных систем поддержки принятия решений и экспертных систем электроснабжения с применением нейронных сетей или генетических алгоритмов.
И.В. Салов, И.А. Щербатов, Ю.А. Салова, А.Ю. Косов и Д.А Чечеткин в своей работе [3] создали цифровой аналог лабораторного стенда, который позволяет исследовать процессы сжигания природного газа в различных условиях и изучать влияние режимов горения на химический состав выбросов..
А.С. Ишков в своей работе предложил систему поддержки принятия решений, которая помогает оценить надежность с использованием элементов искусственного интеллекта и уникальных знаний эксперта [4].
Использование экспертных систем для повышения надежности систем радиосвязи, а также для прогнозирования технического состояния систем связи рассматривается в работе Ю.И. Найденовой, О.А. Сафарьян, И.А. Алферовой и И.В. Решетниковой [5].
В исследованиях [6, 7] продемонстрировано использование цифровых двойников в энергетической системе. Созданные и интегрированные в обучающий процесс цифровые двойники лабораторных стендов описаны в работах [8-11].
С использованием методов искусственного интеллекта в Национальном исследовательском университете (НИУ) МЭИ был создан виртуальный инженер для автоматизированного проектирования цифровых подстанций [12].
Исследование теоретических основ внедрение искусственного интеллекта в средства автоматизации рассматривают в своей работе А.В. Соломинский, В.А. Железин, А.Д. Миргородский, С.В. Краснобаев и Н.М. Колотилина [13].
Применение технологий активно-адаптивных сетей для управления качеством электроэнергии в электрических сетях с тяговой загрузкой рассматривают в своей работе Н.В. Савина, И.А. Лисогурский и Л.Н. Лисогурская [14].
По результатам проведенного литературного обзора можно сделать выводы о том, что в настоящее время отсутствуют учебно-исследовательские комплексы, содержащие цифровые двойники с элементами интеллектуальных систем принятия решений и экспертных систем. Такие разработки востребованы при подготовке магистров по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника».

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки