Труды КНЦ вып.3 (ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ вып.1 3/2010(3))

Набор координат по всем параметрам процесса, заданных таким образом, определяет точку в области технологической безопасности, называемой центром технологической безопасности процесса (ЦТБ). В результате изменения значений параметров технологического процесса происходит постоянная смена состояний, вследствие чего процесс может выйти из области безопасности. Оценить этот выход можно с помощью определения смещения от центра безопасности. Количественная оценка, характери­ зующая удаленность текущей рабочей точки процесса от центра безопасности, показывает сте­ пень безопасности для данного состояния техноло­ гического процесса. Множество, состоящее из набора лингвистиче­ ских переменных /Г , нечетко определяет некоторое состояние технологического процесса. Такое множе­ ство назовем нечеткой ситуацией. То есть нечеткой ситуацией является множество, состоящее из лин­ гвистических переменных, представляющих пара­ метры технологического процесса. Нечеткой ситуа­ цией S называется нечеткое множество второго уровня: s = < 2 ) глс /' f = < t . ; 7 > . ] ; = / = В качестве меры близости между текущей ситуа­ цией S *, характеризующей рабочую точку процес­ са, и ситуацией S , соответствующей центру техно­ логической безопасности процесса, рассматривается два критерия: степень нечеткого включения и сте­ пень нечеткого равенства. Эти понятия базируются на определении степени нечеткого включения и сте­ пени нечеткого равенства нечетких множеств. Например, пусть Sj = ^ ф 7 Р > ,j Р е X и S. = ф 7 Р > J Р е X есть некоторые нечеткие ситуации. Степень включения ситуации S в ситуацию S * J определяется выражением: VС , S j У min v ( i s 4р2 j LIS/ (3) v i s , min 1/„ <, 4'-'* > M,USj < ^ Ситуация S , нечетко включается в S ,. Л’ CI Л’ .. * J ‘ J если степень включения S в S не превышает не* J которого порога включения tinc , определяемого ус­ ловиями управления, то есть O ' * • Дру­ гими словами, ситуация S нечетко включается в ситуацию S , если нечеткие значения признаков ситуации S нечетко включаются в нечеткие значе­ ния соответствующих признаков ситуации S . Фик­ сация порога включения в некоторой точке зависит от особенностей объекта управления, требований к качеству управляющих решений и т.д. Если множество текущих ситуаций S содержит такие ситуаций S и S , что S нечетко включается в S , а S нечетко включается в S , то ситуации J J * S и S j нужно воспринимать как одну ситуацию. Это означает, что при данном пороге включения ?!ИС ситуации S и S примерно одинаковы. Такое сход* J ство ситуаций называется нечетким равенством, при этом степень нечеткого равенства равна: М С , S j = min < С ,, S j Л' f , , S i ^ (4) Таким образом, для определения безопасности текущего состояния процесса необходимо сравнить на нечеткое равенство входную нечеткую ситуацию S с нечеткой ситуацией, которая характеризует центр безопасности S . При этом степень их нечет­ кого равенства будем называть индексом безопасно­ сти технологического процесса: I n $ * (5) где In С* - индекс безопасности текущего состоя­ ния технологического процесса. Заметим, что индекс безопасности достигает сво­ его максимального значения при совпадении рабочей точки процесса с центром технологической безопас­ ности 1пЩ0 = 1. При удалении рабочей точки про­ цесса от ЦТБ индекс безопасности уменьшается. При выходе рабочей точки из области регламентного со­ стояния, либо при достижении одной из границ этой области In С'" = 0. При такой оценке безопасности процесса в облас­ ти регламентного состояния можно выделить об­ ласть технологической безопасности следующим образом. Процесс протекает в области технологиче­ ской безопасности, если его индекс безопасности не менее некоторой величины b ^ е [ОД] называемой границей технологической безопасности процесса. I n С ** b . ( 6 ) На основании понятия индекса безопасности мо­ жем определить риск возникновения опасности. Риск есть двойка R =< In С' * J ) > , где In С' * - индекс безопасности текущей ситуации; D - множество возможных ущербов от возникно­ вения данной ситуации. Рассмотрим множество возможных нечетких си­ туаций технологического процесса S . Выделим в 132