ivdon@ivdon.ru
Приведены результаты исследований по идентификации управляемого объекта, основанной на аппроксимации его поведения нейросетевой моделью. Обученная на примерах функционирования управляемого объекта модель, представленная нейронной сетью и моделью регулятора с известной функцией регулирования, эмулирует поведение системы и позволяет получить ее отклик, в том числе и на периодическое испытательное воздействие. По полученной комплексной частотной характеристике находят значения параметров идентифицируемого канала. Рассматриваемые объекты относятся к классу технологических процессов с непрерывным характером производства. Представлен пример идентификации канала лабораторной системы управления.
Ключевые слова: объект с системой управления, идентификация, нейронная сеть, моделирование, комплексная частотная характеристика, передаточная функция
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В настоящей работе представлено описание разработанного формализованного метода синтеза виртуальных моделей технологического оборудования, позволяющего в системах автоматизированного программирования многокоординатных станков с ЧПУ связать в единую модель математическое представление станков и их трехмерные модели, а также автоматизирующий процесс создания в данных системах виртуальных моделей станков различных типов.
Ключевые слова: автоматизация процесса подготовки управляющих программ, формализованный метод синтеза виртуальных моделей станков
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящей работе приведены основные технические характеристики станции гидравлического нагружения, её техническая структура и конструктивная компоновка. Представленная в статье структура системы управления позволяет решать задачу программного воспроизведения осевых, перерезывающих сил и моментов для заданных скоростей с требуемой точностью.
Ключевые слова: гидравлическая система, система управления нагружением, регулятор давления.
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Предложен метод объединения выявленных взаимосвязей между сигналами, представленных в виде прецедентов распределенной управляющей системы, с помощью кластерного анализа для последующего выявления наиболее взаимосвязанных прецедентов с целью локализации источника возникновения нештатных ситуаций
Ключевые слова: прецедент, кластер, дерево решений, градиент, интеллектуальный анализ данных, надежность, метод
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Для увеличения производительности серийного производства изделий из композиционных материалов методом намотки используются многошпидельные станки с ЧПУ. В настоящей работе представлена математическая модель пятикоординатного двухшпиндельного намоточного станка в виде системы дифференциальных нелинейных уравнений для решения задачи моделирования траектории движения рабочих органов намоточного станка и результаты численных экспериментов, проведенных с этой моделью.
Ключевые слова: метод намотки, многошпиндельный станок, математическая модель пятикоординатного двухшпиндельного станка
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается способ определения степени однородности гетерогенных смесей компонентов инструментальным бесконтактным методом с использованием оптелептической информации о поверхности смеси, который можно реализовать в автоматических системах. Оптолептическая информация может быть получена с помощью стандартных светосканирующих устройств. В основе оценки степени гомогенизации используется величина – энтропия отптолептической информации. Операции смешения компонентов являются распространенными операциями в технологических процессах производства продукции. Одним из показателей качества процессов смешения является степень гомогенизации смеси. Степень гомогенизации обычно определяется лабораторным методом, что требует дополнительного времени на проведение анализа, или органолептически, экспертом. В этом случае результаты зависят от опыта эксперта. В статье рассмотрен пример, характерный для лакокрасочной промышленности. Метод может быть распространен на широкий ассортимент смесевых гетерогенных композиций.
Ключевые слова: Смешение, смесевые композиции, гомогенизация, однородность, оперативный контроль, инструментальный оптолептический метод, энтропия информации
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В данной работе рассмотрена проблема определение страны и города объекта геолокации на основании его координат (широты и долготы). Основной задачей работы является автоматизированное определение местоположения и привязка геолокационных объектов к странам и городам в мире. Полученный алгоритм позволяет определить конкретное местоположение объектов в формате стран/городов и сформировать собственную базу, что актуально для большинства геолокационных веб-сервисов и приложений, а также предоставляет решение для следующего круга задач: определение страны и города объекта на основании его координат; формирование статистических данных объектов на основании составленной базы городов и стран; автоматическое расширение базы городов и стран при добавлении большего числа объектов; возможность фильтрации объектов по стране или городу.
Ключевые слова: геолокация, геолокационный сервис Google, определение местоположения объекта, автоматизированное нахождение геолокационного объекта, геолокационный веб-сервис.
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В данной работе рассмотрен подход к автоматизации дорисовки и восстановления изображения на основе использования битовых плоскостей. Анализ применения битовых плоскостей показан на примере отсутствия участка изображения. Рассмотрено влияние старших и младших плоскостей на качество восстановления изображения.
Ключевые слова: битовые изображения, дорисовка изображений, коррекция изображений методом битовых плоскостей, автоматизация искаженных участков изображений
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
При переводе очных учебных курсов в дистанционные, преподаватели сталкиваются с различными проблемами. Одной из проблем является наличие особых задач, представляющих значительные трудности и при их проверке, и при их выполнении в дистанционном режиме. Исследователи, занимающиеся решением данной проблемы, используют различную терминологию, не всегда точную и ясную, обозначая данный класс задач. В данной работе определена терминология для данных задач, и представлена классификация последних. Также для выделенных типов задач рассмотрены существующие методики проведения и проверки. Выявлены типы задач, проверка которых до настоящего времени не автоматизирована. Разработаны методика и инструментальное средство автоматизированной проверки таких задач. Данная методика и средство были использованы при смешанном проведении курсового проектирования по дисциплине «Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления», значительно ускорив процесс проверки.
Ключевые слова: Ключевые слова: сложная открытая задача, классификация сложных открытых задач, задача со сложным результатом, многошаговая задача, дистанционное обучение, смешанное обучение, автоматизированная проверка
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Целью статьи является выработка методологии автоматизации объектов производственных процессов, для которых производительность является фактором эффективности. Решается задача разработки метода синтеза быстродействующих законов автоматического управления, реализуемых при технологических ограничениях. Параллельно решается задача обеспечения асимптотической устойчивости систем, управляемых этими законами, что обеспечивает надежность реализации технологического процесса. Сформулированная общая проблема сложна, поэтому задачи решаются для простейших объектов первого порядка. Сущность подхода состоит в организации такого влияния на характер изменения произ-водной выходной переменной объекта, которое обеспечивает быстродействующий, но асимптотически устойчивый переходный процесс ее изменения. Такое свойство формирует-ся специальной нелинейной функцией, обусловливающей быстрое изменение переменной в удалении от равновесия, и асимптотическое приближение к равновесной точке. Разработана структура функции, формирующей математическую модель управляемой системы первого порядка. Функция параметрически зависит от двух факторов, обеспечивающих ей заданные свойства. В нее введен параметр ограничения производной выходной переменной, и пара-метр степени квазиоптимальности ее быстродействия. Управляющее воздействие, сформи-рованное такой функцией, отвечает свойствам близости к оптимальному быстродействию, ограниченности производной и асимптотичности затухания переходных процессов управля-емой системы. Асимптотическая устойчивость является одним из основных условий робаст-ности динамической системы. Полученный результат важен для практических задач автома-тизации технологических процессов большинства производств. Для ряда объектов быстро-действие это производительность, а устойчивость и робастность - решающий фактор надеж-ности системы автоматического управления. Робастность необходима системам технологи-ческого регулирования, особенно химических процессов, ведущихся в критических катали-тических режимах, а также для технологических линий производства пленки, бумажной ленты и т.п., в которых даже временное нарушение синхронности приводит к значительным и необратимым потерям. Полученные в работе результаты имеют как теоретическое значение, так и очевидное практическое применение, что делает ее публикацию актуальной.
Ключевые слова: производство, технология, процесс, объект, управление, производительность, быстродействие, ограничение, устойчивость, асимптотичность, квазиоптимальность, параметрическая настройка
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
в работе рассмотрена проблема приближения теоретических знаний, обучающихся к практическим навыкам и умениям путем модернизации и оснащения учебных лабораторий в ВУЗе. Выделены основные подходы для решения поставленной задачи. Проанализированы их достоинства и недостатки. На основании проделанного анализа предложен вариант обеспечения учебной лаборатории компьютерным тренажером-эмулятором. Разработан и реализован тренажер-эмулятор учебной ЭВМ. Состав устройств и принципы функционирования разработанного эмулятора УЦВМ соответствует составу основных устройств и принципу программного управления функционирования реальных ЦВМ. Эмулятор обладает развитой системой индикации состояния элементов и узлов, малой скоростью работы, что в целом повышает наглядность его работы и эффективность использования в учебном процессе. Объем памяти и система команд УЦВМ позволяет реализовать на эмуляторе простейшие программы, иллюстрирующие основные приемы техники программирования.
Ключевые слова: компьютерный тренажер, учебная цифровая вычислительная машина, виртуальный тренажер, виртуальная лаборатория, тренажер-эмулятор, требования к тренажерам-эмуляторам, автоматизированный обучающий комплекс.
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Предложен новый подход к локализации подвижных единиц, основанный на распознавании автосцепки вагона на графических изображениях, получаемых с помощью видеокамер универсальной системы автоматического распознавания номеров вагонов (УС АРНВ), в качестве маркера межвагонного пространства. Разработана модель распознавания автосцепки на основе вещественного алгоритма отрицательного отбора с детекторами переменного размера (МВОП). Проведены вычислительные эксперименты, показавшие эффективность модели МВОП в сравнении с классическим методом опорных векторов на реальных данных, полученных на одном из объектов внедрения УС АРНВ. Показана эффективность предлагаемого подхода в дублированном режиме работы (с использованием двух видеокамер) и в совокупности с базовым методом локализации подвижных единиц на основе индуктивных датчиков прохождения колеса.
Ключевые слова: искусственная иммунная система, метод опорных векторов, мягкие вычисления, локализация подвижных единиц. идентификация номеров вагонов
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В стать рассмотрена программная реализация вычислительного блока пневмоавтоматической системы измерения. Программа реализована на языках стандарта МЭК: CFC и ST. Алгоритм написан с учетом возможности будущего использования в системах, отличающихся от описанный в статье. Разработанный алгоритм позволяет измерять температуру непосредственно с использованием вычислительных мощностей ПЛК и получать результат в конечным виде, без каких-либо преобразований со стороны оператора.
Ключевые слова: пневмоавтоматика, температура, поток воздуха, алгоритм измерения температуры, измерение температуры,, кодесис, CFC, ST
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Для повышения качества разрабатываемых программ для контроллеров предлагается учитывать принципы программирования на языке FBD и CFC. Даются практические рекомендации по их применению. Особенно такой подход оправдан для сложных систем автоматического контроля и управления объектами повышенной опасности. Предлагаемая методика снижает требования к квалификации обслуживающего персонала, повышает производительность труда в экстремальных ситуациях, уменьшает вероятность ошибок при корректировке программ.
Ключевые слова: Принципы программирования, идентичность нумерации алгоблоков аналогичных алгоритмов, промежуточный программный клеммник, принцип нежёсткой нумерации, качество и надёжность программного обеспечения.
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Рассматривается структура, функциональная архитектура и математическая модель системы, предназначенной для автоматизированного управления информационными процедурами в АИС. Предлагаемая модель основана на мониторинге исходного и текущего состояний информационных потоков, подвергаемых рекомпозиции на основе управляющих маркеров обслуживающим маршрутизатором. Ядром системы является Сервер конфигураций, поддерживающий дискретные дисциплины управления обслуживанием.
Ключевые слова: информационное обслуживание, приоритетное управление, информационный поток
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье рассматривается модернизированный алгоритм таймера для пользовательской библиотеки программируемых логических контроллеров, благодаря которой возможно повышение эффективности использования средств для программирования логических контроллеров, а так же снижение времени необходимого на создание программы.
Ключевые слова: алгоритм таймера, пользовательская библиотека, модернизация таймера, универсальный таймер, кодесис, CFC
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Рассматривается задача синтеза управления пространственной ориентацией ГСП, реализуемого в реальном масштабе , обеспечивающего высокоточное определение ее пространственного положения в условиях действия помех.
Ключевые слова: инерциальная навигационная система, гиростабилизированная платформа, оптимальное управление
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В работе рассмотрены вопросы обеспечения документооборота кафедры биомедицинского профиля. Проанализированы современные тенденции развития отечественных и зарубежных систем обучения, которые, прежде всего, ведут к сокращению нагрузки на учебно-преподавательский состав. На основе модернизации системы документооборота сокращается время, затрачиваемое на проверку знаний учащихся. Это достигается за счёт введения новых способов обучения, таких как дистанционное образование. Использованы преимущества дистанционного обучения, которое представляет собой прогрессивный вид обучения, позволяющий соединить в образовательном процессе территориально удаленных преподавателя и обучаемого.
Ключевые слова: Электронный документооборот, образовательный процесс, автоматизация
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 13.00.08 - Теория и методика профессионального образования
В работе описан один из основных медов автоматизации процесса заготовки вторсырья, использующий систему массового обслуживания. Исследования выполнены на базе производственно-заготовительного производства по заготовке, обработке и сбыту вторсырья.
Ключевые слова: анализ, автоматизация, эффективность, производство, система массового обслуживания, вторсырье
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В работе предлагается схема регулирования динамического уровня жидкости, которая может быть использована в системах нефтедобычи с целью повышения эффективности их работы. Описана схема регулятора уровня, состоящего из пропорционального и интегрального дискретных элементов, что позволило уменьшить статическую ошибку и на основе повысить эффективность регулирования динамического уровня. Проведено моделирование процесса работы предлагаемой схемы регулирования, проанализированы результаты и выработаны рекомендации по параметрам регулятора. Описана процедура использования предлагаемой схемы также для контроля степени незаполнения насоса.
Ключевые слова: схема регулирования динамического уровня жидкости, пропорционально-интегрального регулятора уровня, регулирование динамического уровня
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
При использовании предсказания в управлении вращательным движением возникает необходимость построения дважды гладкой траектории, проходящей через ранее измеренные ее узловые точки. В качестве кусочно-полиномиальной кривой, обеспечивающей требуемую гладкость, рассмотрены интерполяционные кубические сплайны, которые на промежутках между узлами представляют собой кубические параболы, непрерывно соединяющиеся в узлах с гладкостью степени 2. При наложении дополнительных краевых условий, данные сплайны минимизируют ее суммарную кривизну.
Ключевые слова: Интерполяционные сплайны, задачи управления, алгоритмы прогнозирования, кинематические характеристики, сплайны Эрмита
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье рассмотрены оптимальные способы сплайнового интерполирования траекторий углового перемещения по узловым точкам при решении задач управления движением с прогнозированием внешней нагрузки. В качестве критериев оптимальности рассмотрены точность аппроксимации работы привода и трудоемкость расчета коэффициентов сплайнов.
Ключевые слова: Траектория перемещения, сплайны Лагранжа, сплайны Фергюссона, интерполяция
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Рассматривается оптимизация циклов выработки решений при управлении автоматизированным производством. Учитывается зависимость обоснованности от варианта организации процесса выработки решения. Приводятся постановки оптимизационных задач для определения распределения времени получения решения для различных контуров управления.
Ключевые слова: оптимизация, цикл управления, модель, процесс выработки решений
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Проведено исследование и сравнение способов защиты программного и информационного обеспечения, в том числе с использованием графических средств. В результате оценки стойкости парольной защиты существующих способов аутентификации, разработана программа графической аутентификации, которая является более стойкой к взлому пароля.
Ключевые слова: информация, аутентификация, информационное обеспечение, программное обеспечение, графическая аутентификация, пароль.
Ключевые слова:
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В работе описан один из основных медов разработки ИТ-стратегии, использующий компонентную модель бизнеса. Исследования выполнены на базе производственно-заготовительного производства по заготовке, обработке и сбыту вторсырья.
Ключевые слова: анализ, автоматизация, ИТ-стратегия, компонентная модель, бизнес, производство, аутентификация, защита, информационное обеспечение.
Ключевые слова:
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)