В работе описан состав беспроводной сенсорной сети сельскохозяйственного назначения, включая сенсорный узел, узел-актуатор и узел-координатор. На основе стандарта IEEE 802.15.4 предложена гибридная архитектура сети с синхронизацией узлов через механизм тайм-слотов. Предложена модель БСС, включающая формирующие функции узлов, что позволяет отказаться от матрицы энергетических характеристик и описать элементы сети в упрощенном виде.

Ключевые слова: беспроводная сенсорная сеть, сенсорный узел, узел-координатор, структура сети, архитектура беспроводного узла, параметры беспроводной сети, модель сети

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В работе предложен гибридный метод маршрутизации пакетов в беспроводной сенсорной сети на основе генетического алгоритма, позволяющий построить таблицу маршрутизации с учетом ограничений на предельное количество передач через каждый узел сети и, как следствие, повысить ее энергетическую эффективность. Представлены результаты экспериментальных исследований на БСС со случайной конфигурацией узлов в пространстве и показано, снижение загруженности узлов-ретрансляторов пакетов данных на 30-40% при увеличении суммарной длины маршрутов на 10%.

Ключевые слова: беспроводная сенсорная сеть, сенсорный узел, узел-координатор, структура сети, маршрутизация пакетов, энергетическая эффективность беспроводной сети, модель сети

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Целью работы является повышение производительности процесса обезвоживания железорудного концентрата. В ходе ранее проведённых исследований была разработана автоматизированная система с индивидуальным регулированием технологических параметров каждого вакуум-фильтра. В настоящей работе предложено дополнить данную систему гибридным интеллектуальным блоком управления экстремальным шаговым регулятором, разработаны структурно-функциональная схема и алгоритм функционирования системы управления.

Ключевые слова: обезвоживание железорудного концентрата, дисковый вакуум-фильтр, искусственная нейронная сеть, нечёткая нейронная сеть, автоматизированная система управления, индивидуальное регулирование, экстремальный регулятор, разрежение, плотность пульпы

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Испытания по определению сейсмической устойчивости элементов трубопроводных систем, в частности трубопроводной арматуры входят в список необходимых для подтверждения работоспособности элемента. В данном исследование был разработан стенд для проведения испытаний по определению сейсмической устойчивости поворотных обратных затворов, являющихся разновидностью трубопроводной арматуры. Был проведен конечно-элементный расчет, получены данные о максимальных деформациях, напряжениях и перемещениях элементов конструкции, проведен расчет отклика стола установки на сейсмическое воздействие. Получившиеся в результате значения перемещений конструкции стола не превышают предельных значений, назначенных техническими требованиями и не приводят к искривлениям конструкции и разрушениям соединений, что позволяет перейти от проектирования к изготовлению и вводу в эксплуатацию стенда.

Ключевые слова: вибрационные испытания, стенд определения сейсмической стойкости, трубопровод, трубопроводная арматура, поворотный обратный затвор, математическое моделирование, метод конечных-элементов, прочностной расчет, имитационное моделирование

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данном эксперименте реализуется решатель (NEAT) и симулятор (объект тележки с обратным маятником), где решатель будет оказывать влияние на объект с целью удержать его в стабильном состоянии, т.е. не дать маятнику упасть. Основной задачей эксперимента является исследование возможности реализации симулятора реального физического объекта и использование его для определения целевой функции нейроэволюционного алгоритма NEAT. Решение данной задачи позволит реализовывать контроллеры на основе алгоритма NEAT, способные управлять реальными физическими объектами.

Ключевые слова: машинное обучение, нереволюционные алгоритм, генетические алгоритмы, нейронные сети

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Многодвигательные электроприводы представляют собой системы, в которых суммируется вращающий момент, создаваемый двумя и более электродвигателями. Причем такое суммирование может осуществляться как непосредственно на общем валу, так и опосредованно, например, через общую нагрузку. При этом возникает проблема распределения суммарного момента между двигателями. Обычно для решения этой проблемы добиваются равномерного распределения моментов между двигателями. Для получения равенства моментов отдельных двигателей многодвигательного привода существуют различные способы, одним из которых является совмещение их механических характеристик путем воздействия по отдельности на жесткость механической характеристики и скорость холостого хода.

Ключевые слова: многодвигательный электропривод, выравнивание нагрузок, автоматическое регулирование, механическая характеристика, математическое описание распределения нагрузок, наблюдение распределения нагрузок

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В условиях стабильного спроса на потребительскую электронику (ПЭ), текущие методы автоматизированного тестирования программного обеспечения при производстве часто оказываются неэффективными, что ведет к росту программных ошибок. В статье рассматривается усовершенствованный метод автоматизированного тестирования с использованием удаленного вызова процедур (Remote Procedure Call - RPC) и облачных технологий. Главная цель исследования заключается в создании универсальной и эффективной системы для автоматизированного тестирования ПО, способной масштабироваться и адаптироваться к различным платформам и библиотекам. Результаты эксперимента подтвердили возможность интеграции описанного метода с существующими системами тестирования без значительных изменений, что обеспечивает более высокую эффективность процесса тестирования и сокращение времени на его проведение.

Ключевые слова: автоматизированное тестирование, устройства потребительской электроники, потребительская электроника, программное обеспечение, удаленный вызов процедур, качество программного обеспечения, тестирование программного обеспечения, облачные устройства

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Выбор оборудования технологических предприятий, особенно, когда характеристики оборудования близки по значениям, остается актуальной задачей. В нашей работе для оценки эффективности программируемых логических контроллеров (ПЛК) предложен комплексный критерий оценки эффективности, а также методика его расчета при помощи численных методов. Для расчета комплексного критерия эффективности, значения выбранных нами значимых характеристик контроллеров преобразуются в баллы по линейной шкале. Для уточнения результатов расчетов мы применили один из численных методов Ньютона-Котеса, а именно - метод трапеций. Далее мы использовали метод кубического интерполирования полученных кривых для увеличения точности расчетов. Предложенная нами методика проста и не требует большого количества вычислений. В то же самое время, ее применение позволяет проводить расчеты комплексных критериев эффективности ПЛК по характеристикам, значимым для конкретного процесса управления.

Ключевые слова: программируемый логический контроллер, характеристики, численные методы, метод трапеций, метод кубического интерполирования, комплексирование характеристик, ПЛК АБАК, ПЛК Siemens,ПЛК ОВЕН

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Качество асфальтобетонной смеси на выходе асфальтобетонного завода (АБЗ) нестабильно из-за возмущений, которые мы не можем контролировать или контролируем со значительной задержкой. К возмущениям можно отнести такие факторы как: неточность имеющихся связей между свойствами компонентов асфальтобетонной смеси и параметрами технологического процесса с качеством готовой продукции. К возмущениям можно отнести наше незнание о наличии связей между отдельными показателями и качеством смеси. Прогнозирование этих возмущений для определения фактического качества на выходе становится ключевой задачей. Ранее определение оптимальной длины ряда данных для прогнозирования было сложной задачей. На сегодняшний день с использованием современных технологий эта проблема успешно решена. В данной статье авторы предлагают метод прогнозирования с адаптацией для определения оптимальной длины ряда данных. Результаты исследования включают значения ошибок прогнозирования без адаптации и с адаптацией. Метод прогнозирования с адаптацией продемонстрировал меньшие значения средней абсолютной ошибки (MAE) чем метод прогнозирования без адаптации (где длина временного ряда всегда равна 100). Это позволяет более эффективно и точно предсказывать суммарные возмущения, что критически важно для обеспечения высокого и стабильного качества асфальтобетонной смеси.

Ключевые слова: асфальтобетон, асфальтобетонная смесь, возмущение, система управления, модель авторегрессии, прогнозирование, метод прогнозирования с адаптацией, оптимальная длина ряда, точность прогноза, средняя абсолютная ошибка

2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье приведены предпосылки актуальности по переработке и утилизации гальванического шлама образующегося от промышленных предприятий, который в свою очередь занимает многочисленные площади земли для хранения, чем наносит вред окружающей среде. Обзор методов переработки и утилизации отходов гальванического производства, включая физические, химические и биологические процессы. Приведены экспериментальные исследования осадка гальванического шлама. Осадок представляет собой смесь кристаллических CaCO3, SiO2 и аморфной фазы, которая не определяется фазовым анализом. Приведены современные передовые технологии по переработке и утилизации гальванических шламов.

Ключевые слова: отходы гальванических шламов, автоматизация, управление, методы, термограмма осадка

2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье представлена программно-ориентированная теоретико-множественная модель сложно-функциональных блоков (СФ-блоков) реконфигурируемой системы на кристалле (РСнК), позволяющая ввести их в систему автоматизированного проектирования (САПР) на разных этапах проектирования интегральной схемы на основе РСнК и выполнить отображение архитектурно-независимых СФ-блоков проектируемой схемы в СФ-блоки базового кристалла. Модель объединяет в себе формализованные представления компонентов базового кристалла, архитектурно-независимых и архитектурно-зависимых параметризованных СФ-блоков для этапа логического синтеза, а также СФ-блоков для этапа топологического синтеза. Также модель имеет несколько отличительных особенностей. Первой особенностью является наличие относительных координат элементов гибких СФ-блоков, что позволяет учесть архитектурные особенности РСнК на этапе размещения. Вторая особенность - информация о специализированных трассировочных ресурсах и межсоединениях проектируемой и базовой схем, что дает возможность установить соответствие между соединениями СФ-блока и РСнК независимо от типов трассировочных ресурсов.

Ключевые слова: реконфигурируемая система на кристалле, сложно-функциональный блок, программируемая логическая интегральная схема, система автоматизированного проектирования, теоретико-множественная модель, формализация

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В работе была собрана и апробирована экспериментальная модель схемы контура с пульсирующей циркуляцией жидкого теплоносителя в обогреваемом контуре пластинчатого теплообменника. В результате гидравлического и энергетического расчета цепи были подобраны оптимальные параметры расхода, давления, температуры теплоносителя при максимальном КПД ударного узла. Установлено, что с увеличением частоты работы ударного узла коэффициент теплопередачи теплообменника сначала снижается и достигает минимума 452,47 Вт/(м2*0C) на частоте 0,5 Гц, а затем начинает увеличиваться, и достигает максимума 482,31 Вт/(м2*0C) на частоте 2 Гц, после чего происходит его постепенное снижение. Также экспериментально установлено, что температура на выходе из теплообменника обогреваемого контура увеличивается с увеличением частоты работы ударного узла и достигает максимума на частоте 2 Гц, после чего начинает постепенно снижаться. Установлено, что изменение температуры на выходе из теплообменника обогреваемого контура превышает изменение температуры на выходе из теплообменника греющего контура при частоте работы выше 1 Гц, что связано с более сильным влиянием кавитации на этих частотах.

Ключевые слова: теплообменный аппарат, коэффициент теплопередачи, ударный узел, частота, теплопередача

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.6 - Теоретическая и прикладная теплотехника

В данной научной статье рассматривается применение искусственного интеллекта и машинного обучения в текстильной промышленности с акцентом на автоматизацию проектирования ткацких переплетений. В статье обсуждаются исследования и подходы, использующие нейронные сети, генетические алгоритмы, методы глубокого обучения и компьютерное зрение для создания, оптимизации и анализа переплетений. Основное внимание уделено сравнению существующих программных решений, которые позволяют автоматизировать процесс проектирования и значительно повысить его производительность, точность и качество. Подчеркивается важность интеграции ИИ и машинного обучения в текстильную промышленность, так как это открывает новые возможности для автоматизации процессов, улучшения качества продукции и повышения конкурентоспособности текстильной отрасли на глобальном уровне.

Ключевые слова: автоматизация, современные системы, технологии проектирования, автоматизированное проектирование, информационные системы, программное обеспечение, рисункии тканей, автоматизированное проектирование ткацких рисунков, инновации в текстильной индустрии

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Работа направлена на моделирование системы управления продольно-резательным станком бумагоделательной машины с целью улучшения качества выпускаемой продукции и исключения брака по плотности намотки. Разработанная автоматизированная система реализует функции управления режимами работы станка, распределения нагрузок несущих валов, торможения раската и натяжения бумажного полотна.

Ключевые слова: продольно-резательный станок, бумагоделательная машина, автоматизированная система управления, перемотный станок, прижимной вал, разматыватель, наматыватель, разгонный вал, отклоняющий вал, режущая секция

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Компьютерный тренинг является одним из наиболее эффективных инструментов снижения аварийности в электроэнергетике. В данной работе приведена история развития технологии тренажеров диспетчерского персонала, с авиационных тренажеров середина 20 века до традиционных тренажеров, окончательно оформившихся в конце 1990-х и развивающейся на сегодняшний день концепции интеллектуального тренажера. Рассмотрены основные вехи и этапы. Приведены актуальные проблемы тренажеростроения, являющиеся драйверами дальнейшего развития данной технологии.

Ключевые слова: тренажер диспетчерского персонала, режимный тренажер, тренировка персонала энергосистем, моделирование энергосистемы, компьютерный тренинг, система управления элементами сети

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.3 - Электроэнергетика

В данной статье рассматривается теоретические и практические аспекты удаленного подключения пользователя к контроллеру систем автоматизации, а также анализируются основные методы и технологии, применяемые в этом процессе.

Ключевые слова: промышленные контроллеры, удаленное подключение к контроллеру, Modbus TCP

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Произведено моделирование динамической системы шлифовального станка, учитывающей износ инструмента. Целью моделирования является совершенствование алгоритмического обеспечения микропроцессорного прибора активного контроля. Произведены исследования вибрационных характеристик опоры кольца станка SIW-5 на холостом ходу и во время обработки для определения уровня вибраций в момент касания шлифовальным кругом обрабатываемой детали. Разработан и смоделирован алгоритм поддержания скорости резанья при уменьшении диаметра круга вследствие износа. характеристик опоры кольца станка SIW-5 на холостом ходу и во время обработки для развития алгоритмов управления процессом шлифования.

Ключевые слова: шлифование, кольца подшипников, активный контроль, математическая модель шлифования, алгоритмическое обеспечение

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной работе предложен метод количественной оценки суммарной эффективности программируемых логических контроллеров различных производителей. Адекватная оценка обеспечивает возможность выбора программируемого логического контроллера (ПЛК) в рамках реализации политики импортозамещения отечественным продуктом устройств компаний-конкурентов, ушедших с российского рынка. Решение поставленной задачиосуществляется введением линейной оценочной шкалы по выбранным характеристикам ПЛК. Количественная оценка качественных характеристик ПЛК позволила получить значение суммарной эффективности для рассматриваемых в работе ПЛК. Оценка суммарной эффективности подтвердила конкурентоспособность отечественных ПЛК по отношению к зарубежным. Развитие представленного метода оценки позволит осуществлять анализ эффективности сложных, крупных систем управления, составленных из разнотипного оборудования. Представленный метод может использоваться с течением времени для получения актуальной информации о суммарной эффективности.

Ключевые слова: программируемый логический контроллер, параметры оценки, квалиметрия, суммарная эффективность, импортозамещение

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций при проведении спасательных работ будет успешной с применением надежного модульного грузоподъемного оборудования. Предложенная концепция системы мобильного оборудования способствует применению послойной разборки завалов разрушенных многоэтажных зданий и сооружений. Представлены основные конструктивные элементы системы мобильного грузоподъемного оборудования.

Ключевые слова: землетрясения и катастрофы, мобильное оборудование, грузоподъемное устройство, минимизация времени, модульное устройство

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Построены модели разомкнутой и замкнутой систем автоматического управления подачей воздуха в паровой котел. Смоделирована разомкнутая система и на ее основе разработана замкнутая система с ПИ-регулятором, настроенным на оптимум по модулю. Рассматривается введение в систему управления частотного преобразователя для более экономичной и щадящей эксплуатации электропривода вентилятора. Разработанная система состоит из моделей регулятора, преобразователя частоты, асинхронного двигателя и дутьевого вентилятора. Представлены результаты моделирования, демонстрирующие работоспособность полученной системы с соблюдением требований по устойчивости и быстродействию. Модернизированная замкнутая система обладает рядом преимуществ перед существующей разомкнутой, а изложенная методика ее построения может применяться при внедрении на предприятиях, использующих воздухонагнетательные установки.

Ключевые слова: система автоматического регулирования давления, система автоматического управления, замкнутая система, разомкнутая система, ПИ-регулятор, модульный оптимум

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В работе представлен анализ трех уровней структуры технологии интернета вещей (уровня устройств, уровня сети и уровня применения) с позиции компонентов и выполняемых ими функций. Рассмотрены вопросы перспективы и проблем внедрения технологии интернета вещей в растениеводство. Показано, что ограничивающим фактором развития интернета вещей в растениеводстве является необходимость установки значительного количества разнородных датчиков, отсутствие интернета и мобильной связи на отдаленных участках, а также в некоторых случаях сложность организации эффективной передачи данных от датчиков на платформы для хранения, обработки и анализа, или команд в обратном направлении на актуаторы. Эффективное внедрение технологии интернета вещей в растениеводстве возможно при использовании беспилотных летательных аппаратов в качестве IoT-устройств и технологий коммуникации.

Ключевые слова: интернет вещей, структура, информационная система управления, беспилотный летательный объект, растениеводство

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Статья посвящена рассмотрению актуальных вопросов, связанных с изучением возможности прогнозирования динамики фондовых рынков на основе нейросетевых моделей машинного обучения. Выделены перспективы применения нейросетевого подхода для построения инвестиционных прогнозов. Для решения задачи предсказания динамики изменения стоимости ценных бумаг рассмотрены проблемы обучения модели на данных, представленных в форме временных рядов, а также подход к преобразованию обучающих данных. Описан метод рекурсивного исключения признаков, использующийся для выявления наиболее значимых параметров, влияющих на изменения цен на фондовом рынке. Было проведено экспериментальное сравнение ряда нейронных сетей с целью выявления наиболее эффективного подхода к решению задачи прогнозирования динамики рынка. В качестве отдельного примера была рассмотрена реализация регрессии на основе радиально-базисной нейронной сети и представлена оценка качества модели.

Ключевые слова: фондовый рынок, прогноз, дневной срез, акции, нейронная сеть, машинное обучение, функция активации, радиально-базисная функция, кросс-валидация, временные ряды

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье обсуждается использование теории графов для расчета расположения элементов и путей прокладки информационных кабелей в распределенной системе управления. Описывается, как использование теории графов может помочь повысить эффективность работы системы, снизить затраты на обслуживание и увеличить надежность и безопасность. В статье приводятся общие принципы использования теории графов для решения задач, связанных с расположением элементов и путей прокладки информационных кабелей в распределенных системах управления. Авторы заключают, что использование теории графов является мощным инструментом для решения задач, связанных с распределенными системами управления, и может быть эффективно применено для повышения эффективности работы системы, снижения затрат и увеличения надежности и безопасности.

Ключевые слова: теория графов, распределенная система управления, Python, Matplotlib, оптимизация производственных процессов, автоматический анализ, система управления, информационный кабель, автоматизация

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Целью данной работы является реализация и сравнение генетических алгоритмов в рамках задачи обучения с подкреплением для управления неустойчивыми системами. Неустойчивой системой будет выступать объект CartPole Open AI GYM, который моделирует балансирование стержня, шарнирно-закрепленного на тележке, которая движется влево и вправо. Задачей является удержание стержня в вертикальном положении максимально продолжительное время. Управление данным объектом реализовано с помощью двух методов обучения: нейроэволюционный алгоритм (NEAT) и многослойный перцептрон с применение генетических алгоритмов (DEAP).

Ключевые слова: машинное обучение, нереволюционные алгоритм, генетические алгоритмы, обучение с подкреплением, нейронные сети

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Статья посвящена автоматизации парильного помещения бани, описанию её функциональной схемы и рассмотрению каждого элемента системы с точки зрения их функционала и конструктивных особенностей. Система состоит из датчиков, регистрирующих различные микроклиматические параметры бани, исполнительных устройств и контроллера с сенсорной web-панелью для задания желаемых условий. Данное решение отличается обеспечением высокой безопасности и значительной пользы для здоровья человека.

Ключевые слова: автоматизация, парильное помещение, микроклиматические параметры бани, датчики, исполнительные устройства, контроллер, повышение безопасности, оптимизация процессов управления

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами