Improving the ship's power plant automatic control system by using a model-oriented decision support system in order to reduce accident rate under the transitional and dynamic modes of operation

Abstract

This paper proposes a method to improve the performance of a ship's power plant by reducing accidents within it under transitional operating modes. The method is based on decreasing the number of service personnel errors by using a model-oriented decision support system. In order to implement the proposed method, the structure of the system of automatic control of the ship's power plant has been improved. Such an improvement of the control system implied the integration of a modeling unit and a decision support unit into its structure. The modeling unit makes it possible to predict values of the controlled parameters under a transition mode of operation before they actually appear in the system as a result of the operator's actions. A mathematical model of the automatic control system under transitional operating modes has been built for this unit. In order to implement the decision support unit, a method has been devised to formalize the task of managing the power plant under transitional operating modes. The method essentially involves modeling a transitional operating regime, followed by an evaluation of the results based on regulatory requirements and an empirical criterion for assessing the quality of enabling the diesel generators to work in parallel. In addition, a method has been developed for the decision support unit to reduce the accident rate and improve performance with the help of a mathematical apparatus of fuzzy inference, fuzzy logic, and fuzzy sets. Transitional operating regimes resulting from actual erroneous operator actions during ship flights were investigated. As a result of using the proposed system, the power plant performance increases

Automated Control of the Heat Supply System With a Variable Structure According to the Value of the Objective Function of the Optimization Problem

“…Сучасний рівень розвитку теорії оптимального керування (ОК), теорії адаптивних систем і також рівень досконалості КІСК дозволяють розв'язати нове завдання керування, технічними структурами не тільки за параметрами, а й за структурною множиною одиниць взаємозамінного обладнання, що відрізняється за своєю надійністю, ефективністю і вартістю. Метою керування є підтримка оптимального співвідношення в системі максимальної ефективності використовуваного в даний момент устаткування та мінімуму вартості витрачених ресурсів при заданій якості керування [2].…”

“…2 𝑑𝑡 𝐾 нс (𝑥 пр ): 𝑃(𝑡) = 𝑒 −𝜆𝑡 ⋅ 𝑃 и (𝑡 0 + 𝑡)/𝑃 и (𝑡 0 ) ⋅ 𝐾 пот (𝑁 пр ) ⋅ 𝐾 ос (𝑥 пр ), де: 𝑁 пр -приведена робоча потужність, 𝑥 прнаведений параметр навколишнього середовища (температура, частота, вологість і т.д. ).𝑁 пр = 𝑁/𝑁 ном ; 𝑥 пр = 𝑥/𝑥 ном ; де 𝑁 -поточна робоча потужність, Вт; 𝑁 ном -𝐾 нс (𝑡 пр ) = 𝑒 0,2572e (1,9157𝑡 пр ) -11 , де 𝑡 пр -приведена температура навколишнього середовища.Нормоване значення складової енергетичної ефективності визначалося за виразом: 𝐸 н (𝑡) = 1-𝜂 𝑒 (𝑡), де 𝜂 𝑒 (𝑡) -ексергетичний ККД структури системи на поточному інтервалі 𝛥𝜏, що обчислюється з урахуванням вхідних Е вх та вихідних Е вих потоків ексергії в заданій структурі ТЗ: 𝜂 𝑒 (𝑡) = ∑ 𝐸 і Gi -витрата і -го ресурсу на зазначеному інтервалі часу, 𝑆 𝑖 -вартість і -го ресурсу; 𝑆 𝑚𝑎𝑥вартість ресурсів, витрачених на функціонування системи за умови, що все обладнання працювало не вимикаючись весь зазначений інтервал часу.…”