Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№2
Ожидается:
16 Июня 2024
Статьи журнала №2 2016
11. Программное обеспечение информационной технологии решения конфликтных ситуаций в многоагентной среде [№2 за 2016 год]Авторы: Семенов Н.А. (dmitrievtstu@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (профессор кафедры «Информационные системы»), доктор технических наук; Мутовкина Н.Ю. (bua-tstu@yandex.ru) - Тверской государственный технический университет (доцент), кандидат технических наук; Клюшин А.Ю. (klalex@inbox.ru) - Тверской государственный технический университет (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: Поведение агентов в динамически меняющейся многоагентной среде зависит как от внешних факторов, так и от личностных характеристик, качеств самих агентов. К внешним факторам относятся интересы, предпочтения, мнения и убеждения окружения, мода, возможности реализации собственных желаний и потребностей и т.д. Основной личностной характеристикой агента выступает его психо-поведенческий тип, который подвержен влиянию со стороны внешних факторов. При неблагоприятном влиянии внешних факторов в сочетании с негативным типом агент может спровоцировать конфликт в многоагентной среде. Психо-поведенческим типом агента можно управлять с помощью определенной комбинации воздействий, уникальной для каждого типа и зависящей от возможной стратегии поведения агента во взаимодействии с другими агентами. Сведение девиантного типа агента к компромиссному позволяет устранить конфликт в многоагентной среде. В статье рассмотрены основные способы ухода от конфликта, разработаны математическая модель согласования представлений агентов и алгоритм решения конфликта в многоагентной среде. Представленная информационная технология позволяет предсказать стратегию поведения агента в системе в условиях конфликта, а также выработать схему управления типом агента. Предложенная технология базируется на математическом аппарате теории игр, нечеткой логики, теории активных систем, математической теории ценностей, интересов и суждений. Эта технология стала основой для разработки экспертной системы по решению конфликтов в многоагентной среде. Наиболее оптимальным способом разработки такой системы является применение так называемых оболочек и специальных программных комплексов типа EXSYS или G2.
Abstract: The agents’ behavior in a dynamically changing multi-agent environment (ME) depends on both external factors and personal characteristics, agents’ qualities. The external factors include interests, preferences, opinions and beliefs of the environment, “fashion”, the possibility of realization of their own desires and needs, etc. The main personal characteristic of the agent is its psycho-behavioral type, which is influenced by external factors. The agent can provoke a conflict in ME under an adverse influence of external factors along with the negative type. It is possible to control a psycho-behavioral agent using a certain combination of influences. This is a unique combination for each type of agent. It depends on the potential strategic behavior of an agent in interaction with other agents. The reduction of deviant agent to a compromise type allows resolving a conflict in ME. The article describes the main ways of avoiding a conflict, a mathematical model of matching representations of the agents and the algorithm for solving a conflict in the ME. The presented information technology allows predicting the agent’s behavioral strategy in the system in conflict and developing a control scheme of the type of the agent. The proposed technology is based on a mathematical apparatus of the game theory, fuzzy logic, the theory of active systems, the mathematical theory of values, interests and judgments. This technology has become the basis for development of an expert system for ME conflict resolution. The best way of developing such a system is the use of so -called “shells” and special software systems, e.g., EXSYS or G2.
Ключевые слова: искусственный интеллект, поведенческая стратегия, экспертная система, многоагентная среда, конфликт, информационная технологияKeywords: artificial intelligence, behavioral strategy, expert system, multi-agent environment, conflict, information technology
Просмотров: 8550
12. Анализ активности и тенденций развития вредоносных программ типа «блокиратор-шифровальщик файлов» [№2 за 2016 год]
Авторы: Дроботун Е.Б. (drobotun@xakep.ru) - Военная академия воздушно-космической обороны им. Маршала Советского Союза Г.К. Жукова (докторант), кандидат технических наук;
Аннотация: Все компании, занимающиеся разработкой антивирусного ПО, отметили, что с середины 2013 года наблюдается всплеск заражений компьютеров вредоносными программами, шифрующими пользовательскую информацию, – наиболее опасной разновидностью вредоносных программ класса Ransomware (программ-вымогателей). Программы такого рода не просто блокируют доступ жертвам к компьютеру, но и с помощью различных алгоритмов шифрования блокируют доступ пользователя к файлам. Как правило, такие вредоносные программы шифруют популярные типы пользовательских файлов, которые могут представлять определенную ценность: документы, электронные таблицы, файлы БД, фотографии, видео- и аудиофайлы и т.д. Для расшифровки файлов пользователю предлагается заплатить выкуп с помощью каких-либо сервисов интернет-платежей или криптовалюты (обычно с помощью биткойнов). Первые версии таких вредоносных программ появились еще в 2006–2007 годах, однако тогда эти вредоносные программы использовали нестойкие алгоритмы шифрования, малый размер ключа шифрования, а также крайне неэффективные методы заражения компьютеров и поэтому не получили широкого распространения. Современные вредоносные программы такого рода лишены этих недостатков, используют весьма стойкие алгоритмы шифрования (AES или RSA), достаточно большой размер ключей шифрования и эффективные методы распространения (с помощью зараженных веб-страниц и вредоносных спам-рассылок по электронной почте). В статье на основе анализа нескольких наиболее распространенных представителей этого класса вредоносных программ показаны основные тенденции развития такого рода программ, предложены возможные пути устранения последствий их деятельности.
Abstract: All companies engaged in development of anti-virus software noted that since the middle of 2013 there has been a burst of malware infection of computers. These malicious programs cipher user information. Thus, they are the most dangerous type of malicious programs of Ransomware class (extortioner programs). These programs not only block access to a computer for victims, but also block users’ access to files using various enciphering algorithms. Usually such malicious programs cipher popular types of the user files, which can be of a certain value: documents, spreadsheets, database files, photos, video and audio files, etc. To encrypt files the user is offered to pay ransom by means of some Internet payment services or cryptocurrency (usually bitcoins). The first versions of such malicious programs appeared in 2006–2007. However, at that time these programs used nonresistant enciphering algorithms, a small size of enciphering keys and extremely inefficient distribution methods. Therefore, they weren't widely distributed. Modern malicious programs do not have these shortcomings. They use quite resistant enciphering algorithms (AES or RSA), rather big size of enciphering keys and effective infection methods (infected web pages and malicious spam e-mails). The paper describes the main tendencies of such programs development on the basis of the analysis of several most widespread types of malicious programs. It also offers possible ways of eliminating consequences of their activity.
Ключевые слова: борьба с компьютерными вирусами, компьютерные вирусы, кибервымогательство, шифрование, вредоносная программаKeywords: virology, computer virus, cyberextortion, cipher, malicious program
Просмотров: 12016
13. An approach to data normalization in the internet of things for security analysis [№2 за 2016 год]
Авторы: Печенкин А.И. ( alexander.pechenkin@ibks.ftk.spbstu.ru) - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (доцент), кандидат технических наук; Полтавцева М.А. (maria.poltavtseva@ibks.icc.spbstu.ru) - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (доцент), кандидат технических наук; Лаврова Д.С. ( lavrova.daria@gmail.com) - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (аспирант);
Abstract: This paper analyzes a concept of the Internet of Things to develop a system for security incidents detection. System development requires effective methods and algorithms for preprocessing and storing high volumes of data from heterogeneous devices. The authors define a notion of a “thing”, formulate the basic information coming from the “thing” to an information system. In this paper the “thing” is considered as a data source with its own features. The authors apply the ETL (Extract Transfer Loading) technology to the Internet of Things data preprocessing. Heterogeneous devices provide a great number of different data types. To analyze this information in SIEM the system needs to show information and command messages from the Internet of Things in the event space. For this purpose it is necessary to adjust them to the same form, due to the fact that a researcher often needs to analyze various events together and one event may include various messages. This problem may be solved using metadata. The authors propose an approach that applies hierarchical directories to normalize high volumes of heterogeneous data from the Internet of Things. Hierarchical directories contain information about data source and their contents. The paper describes the basic metadata directories.
Аннотация: В данной статье авторы анализируют технологию Интернета вещей для разработки системы выявления инцидентов безопасности. Разработка системы требует создания эффективных методов и алгоритмов для предобработки и хранения больших объемов данных, поступающих от разнородных устройств. Авторы определили понятие «вещи», сформулировали, какая информация в общем случае поступает от «вещи» в информационную систему. В этой работе «вещь» определяется как источник данных, обладающий рядом свойств. Технология ETL (Extract Transfer Loading) была применена авторами к препроцессингу данных Интернета вещей. Разнородные устройства производят большое количество данных различного типа. Для анализа информации в SIEM-системе необходимо отобразить информационные и управляющие сообщения Интернета вещей в пространство событий. Для этого требуется привести их к единой форме, так как исследователю часто требуется анализировать различные события совместно, а одно событие может быть построено из различных сообщений. Эта задача может быть решена за счет использования метаданных. Авторы предлагают подход, использующий иерархические справочники для нормализации больших объемов гетерогенных данных, поступающих из Интернета вещей. Иерархические справочники содержат сведения об источниках данных и их содержимом. Основные справочники метаданных определены в работе.
Keywords: etl, information security, etl, big data, normalization, internet of thingsКлючевые слова: etl, информационная безопасность, etl, big data, нормализация, интернет вещей
Просмотров: 5090
14. Обогащение модели Bag of words семантическими связями для повышения качества классификации текстов предметной области [№2 за 2016 год]
Авторы: Нугуманова А.Б. (yalisha@yandex.kz) - Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева (старший преподаватель), кандидат ; Бессмертный И.А. (bia@cs.ifmo.ru) - Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО) (профессор), доктор технических наук; Пецина П. (pecina@ufal.mff.cuni.cz) - Карлов университет (профессор), кандидат ; Байбурин Е.М. (ebaiburin@ektu.kz) - Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева (системный аналитик);
Аннотация: Статья посвящена результатам исследования методов повышения качества автоматической классификации текстов на основе статистического подхода. В качестве базовой модели представления текстов рассматривается Bag-ofwords – самая распространенная и простая модель представления текста, используемая во многих задачах автоматической обработки текстов. Она представляет тексты как наборы слов без учета их порядка и связей, поэтому при использовании этой модели семантическая близость двух текстов оценивается по количеству совпадающих слов. В результате тексты, содержащие малое количество общих слов, считаются семантически далекими друг от друга. Эта особенность модели Bag-of-words, обусловленная игнорированием семантических связей, представляет серьезную проблему в такой актуальной задаче обработки естественного языка, как автоматическая классификация текстов. Авторы предлагают обогатить модель Bag-of-words семантическими связями, которые извлекаются из этих же текстов на основе статистики совместной встречаемости слов, то есть новый способ построения и применения матрицы семантических связей, которая затем используется для отображения представлений текстов в пространство связанных слов. Конечной целью работы является доказательство превосходства построенной модели по сравнению с моделью Bag-of-words при выполнении бинарной классификации текстов. Для сравнения этих двух моделей была реализована серия экспериментов на стандартной коллекции Reuters 21578. Результаты экспериментов демонстрируют улучшение качества классификации текстов по сравнению с известными методами.
Abstract: The paper contains the results of research concerning quality improvement of automatic text classification based on statistical approach. It considers Bag-of-words model as a basis model of text representation. This is the most popular and the simpliest text representation model that is used in many tasks of automated language processing. The model represents texts as sets of words ignoring their order and relations. Therefore, the semantic similarity of two texts is assessed by a number of matching pairs of words. So, the texts containing few common words are meant to be semantically far from each other. Due to ignoring semantic links, this feature of Bag-of-words model creates a serious problem in such important task of natural language processing as automatic text classification. This paper proposes to enrich Bag-of-words model by semantic links from these texts extracted based on the joint word appearance statistics. Particularly, the contribution of this work consists in a new method of building and using of a semantic links matrix that is further used to display text representations to a space of linked words. The final purpose of this work is proving that the proposed model is more efficient in binary text classification than the traditional Bag-of-words approach. In order to compare these two models the authors carried out a set of experiments based on the standard Reuters 21578 texts collection. The results of the experiments demonstrate improvement of classification quality comparing to known methods.
Ключевые слова: сингулярное разложение, бинарная классификация, модель bag-of-words, семантические связиKeywords: svd, binary text classification, bag-of-words, semantic relations
Просмотров: 13529
15. Система визуализации и аналитической поддержки проектирования топологии СБИС для технологии двойного шаблона [№2 за 2016 год]
Авторы: Шахнов В.А. (v.verstov@gmail.com) - Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (член-корреспондент РАН, зав. кафедрой), доктор технических наук; Зинченко Л.А. (lyudmillaa@mail.ru) - Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (профессор), доктор технических наук; Верстов В.А. (v.verstov@gmail.com) - Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (аспирант); Макарчук В.В. (v.verstov@gmail.com) - Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: В статье обсуждается ПО для визуализации и аналитической поддержки процесса проектирования СБИС. Особо отмечается важность визуализации в рамках процесса проектирования систем на кристалле. Необходимость визуализации является следствием растущего объема информации, который должен учитывать инженер-проектировщик СБИС в процессе своей работы. В статье выделяется основная задача визуализации – преобразование информации из формата, позволяющего эффективно производить вычисления, в формат, удобный для восприятия и познания человеком. Аналитическая поддержка процесса проектирования систем на кристалле основана на использовании методов кластеризации и когнитивных технологиях для представления информации об альтернативных проектных решениях топологии критического слоя СБИС. В качестве иллюстрации возможностей разработанного ПО в статье обсуждаются результаты применения методов классификации и кластеризации конфликтов при трансформации топологии СБИС для технологии двойного шаблона. Процесс трансформации топологии СБИС основывается на графовых моделях представления топологии, в том числе на графе противоречий. В статье предлагается подход к кластеризации и классификации противоречий, которые возникают в процессе трансформации топологии СБИС для технологии двойного или мультишаблона. На основании предлагаемой классификации рассматривается выбор различных вариантов проектных решений. В статье приведены результаты экспериментальных исследований разработанных подходов: показаны примеры визуализации топологии СБИС при ее трансформации для технологии двойного шаблона.
Abstract: The paper discusses a software tool for visualization and analytical support of VLSI layout design process. It is noted that visualization is a very important part of the system-on-chip design process. Nowadays a VLSI design engineer has to manage big data arrays during his everyday duties. The paper notes that the main purpose of visualization is data transformation from format that is suitable for high-performance computing to format that is convenient for human perception and cognition. An analytics support tool for system-on-chip design process is based on clustering and cognitive technologies for different project solutions representation of VLSI layout during its decomposition for double or multi-patterning. VLSI layout decomposition is based on graph models, e.g. a contradiction graph. The paper proposes an approach to clustering and classification of contradictions that a design-engineer has to manage during VLSI layout decomposition for double or multi-patterning. The authors propose different project solutions according their contradiction classification. They also illustrate the approach to contradiction visualization for the double patterning technology.
Ключевые слова: теория графов, визуальная аналитика, технология мультишаблона, сбис, когнитивная информатикаKeywords: the theory of counts, visual analytics, multiple patterning, vlsi, cognitive informatics
Просмотров: 8875
16. Прогнозирование платежеспособности клиентов банка на основе методов машинного обучения и марковских цепей [№2 за 2016 год]
Авторы: Шунина Ю.С. (ydoncova@yandex.ru) - Ульяновский государственный технический университет (аспирант); Клячкин В.Н. (v_kl@mail.ru) - Ульяновский государственный технический университет (профессор), доктор технических наук;
Аннотация: Кредитование клиентов является одним из приоритетных направлений банковской деятельности: за счет доходов от кредитования формируется основная часть чистой прибыли банка. Однако ориентация на прибыльность операций всегда связана с различными видами рисков, которые могут привести к убыткам. С целью предотвращения потерь предлагается система для поддержки принятия решений в процессе кредитования клиентов банками, начиная с процесса выдачи кредита и до последующего погашения по текущим кредитным платежам. При принятии решения о выдаче кредита система прогнозирует кредитоспособность потенциального заемщика банка с помощью агрегированных классификаторов, которые представляют собой результаты использования нескольких независимых методов машинного обучения, объединенных по среднему значению, по медиане, а также с помощью процедуры голосования. Входными данными являются сведения о клиенте, указанные в заявке, поданной на получение кредита. При погашении текущих кредитных платежей система анализирует динамику погашения отдельного заемщика с учетом условий кредита, информации о самом заемщике, его кредитной истории и прогнозирует изменение платежеспособности заемщика в следующем месяце. В качестве моделей предлагается использовать марковские цепи 1-го и 2-го порядков, а также методы машинного обучения. Более того, система предусматривает предварительный анализ и обработку исходных данных, включая кодирование нечисловых данных, дискретизацию непрерывных данных, отбор наиболее информативных признаков, а также восстановление пропущенных данных кредитной истории. Эффективность предложенных методов и алгоритмов показана на примере.
Abstract: Customer financing is one of the banking priorities. The greater part of a banking net profit is formed due to income from credit financing. However, the commitment to profitability of these operations is always related to various types of risks, which can lead to losses. In order to prevent the losses the article proposes the system for decision-making support of credit financing, starting from granting of credit to the subsequent repayment of current loan payments. When making a decision about granting a loan the system forecasts the creditworthiness of a potential borrower using aggregated classifiers. These classifiers are the results of using several independent machine learning methods that are united by a mean value, as well as by a voting procedure. The input data are client’s records specified in the application for a loan. During the repayments of the current loan the system analyzes the dynamics of an individual borrower's repayment taking into account credit terms, information about a borrower and his credit history. The system then predicts changes in the borrower’s solvency for the next month. The article proposes using Markov chains of 1st and 2nd order, as well as machine learning methods as models.
Moreover, the system provides a preliminary analysis and input data processing including non-numeric data coding, continuous data sampling, selection of the most informative features, as well as the recovery of missing data of credit history. The article includes the example showing the effectiveness of the proposed methods and algorithms.
Ключевые слова: прогнозирование, марковские цепи, методы машинного обучения, платежеспособность, кредитоспособностьKeywords: forecasting, markov chains, machine learning methods, solvency, creditworthiness
Просмотров: 10003
17. Принципы оценки решений в автоматизированной системе управления качеством машиностроительной продукции [№2 за 2016 год]
Авторы: Бурдо Г.Б. (gbtms@yandex.ru) - Тверской государственный технический университет (профессор, зав. кафедрой «Технология и автоматизация машиностроения»), доктор технических наук; Виноградов Г.П. (wgp272ng@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (профессор), доктор технических наук; Семенов Н.А. (dmitrievtstu@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (профессор кафедры «Информационные системы»), доктор технических наук; Сорокин А.Ю. (gbtms@yandex.ru) - Тверской государственный технический университет (ассистент);
Аннотация: Особенности многономенклатурного машиностроительного производства связаны, в первую очередь, с тем, что в разработке и производстве одновременно находится большое число различных изделий. Это приводит к дефициту времени на выполнение работ на этапах жизненного цикла продукции. В связи с этим нарушается, например, стадийность работ при конструкторской и технологической подготовке производства, отсутствуют четкие критерии качества изделий, что приводит порой к непредсказуемым результатам (с точки зрения ее качества). К тому же, как правило, первые образцы наукоемкой продукции создаются в таких условиях, что период вывода на рынок удлиняет ся из-за необходимости ее доработки. В связи с вышеизложенным становится понятна актуальность проблемы создания автоматизированных систем управления качеством продукции. Известно, что в любых ситуациях выбора качество решения всецело определяется критериями, по которым оценивается каждое из них. Задача усложняется при многоэтапности проведения оценки продукции: на каждом из этапов оценивается отдельный аспект качества продукции, но в то же время эти аспекты (параметры) качественно и количественно влияют друг на друга. Поэтому в работе критериям качества уделено достаточное внимание. В статье изложены результаты исследований в области автоматизированных систем управления качеством продукции в многономенклатурном машиностроительном производстве. Уделено внимание принципам выбора критериев оценки качества изделия, представлен комплекс критериев оценки качества, разработанный на основе данных принципов. Показан механизм принятия решений в системе на основе продукционных моделей и сетей Петри.
Abstract: The features of multiproduct machinery production are primarily associated with a large number of different products under development and in progress simultaneously. It leads to time shortage while performing the stages of a product life cycle. In this regard, work staging at design and technological preproduction is violated; there are no clear criteria for product quality. It leads to non-predictable results (considering the quality of products). It should be noted that, as a rule, the first samples of high-tech products are created in the conditions that prolong the period of product launch due to the need of its improvement. Therefore, the importance of creating quality control automated systems becomes clear.
It is known that in any situation of choice a quality of decision is determined by quality evaluation criteria of each of them. The task becomes more complicated when there are multiple stages of product evaluation. A separate aspect of product quality is assessed at each stage. However, at the same time these aspects (parameters) have a qualitative and quantitative influence on each other. Therefore, the article pays much attention to quality criteria.
The paper presents the results of the research in the field of quality control automated systems in multiproduct machinery production. It also considers the principles of choice of product quality evaluation criteria, provides a set of quality evaluation criteria developed on the basis of these principles. The paper shows a decision-making mechanism in the system on the basis of production models and Petri nets.
Ключевые слова: нечеткая сеть петри, продукционная модель, критерии качества, система управления качеством, жизненный цикл изделия, машиностроительное многономенклатурное производствоKeywords: fuzzy petri nets, production model, quality criteria, a control system of quality, product life cycle, multiproduct machinery production
Просмотров: 8986
18. Использование нечеткой логики в бездатчиковом вентильном электроприводе [№2 за 2016 год]
Авторы: Льготчиков В.В. (vvldrive@yandex.ru) - Смоленский филиал Национального исследовательского университета МЭИ (профессор), доктор технических наук; Горчаков Д.В. (gorden-90@yandex.ru) - Смоленский филиал Национального исследовательского университета МЭИ (аспирант);
Аннотация: В статье рассмотрен шестишаговый алгоритм бездатчикового управления вентильным двигателем. Анализ переходных процессов в силовой цепи электродвигателя показал, что при использовании бездатчикового алгоритма определения момента коммутации по интегралу сигнала противо-ЭДС эффективность работы электропривода в динамических режимах снижается, а в некоторых случаях работа системы в целом становится неустойчивой. Для поддержания устойчивой работы системы электропривода необходимо компенсировать возрастание тока и насыщение магнитной цепи путем гибкого изменения параметров системы управления. Для решения этой задачи в работе предлагается использовать регулятор на основе нечеткой логики. Такой регулятор на основе базы нечетких правил производит коррекцию момента коммутации фаз двигателя. В качестве входных параметров системы нечеткого регулирования используются нормированные значения частоты вращения и тока двигателя. Введение нечеткого регулятора в систему управления электроприводом позволяет повысить качество регулирования в динамических режимах, таких как приложение нагрузки или изменение сигнала задания скорости. Результаты моделирования в среде Simulink показывают, что предлагаемая система управления с нечетким регулятором обеспечивает качественную работу привода в широком диапазоне частот вращения и одновременно увеличивает нагрузочную способность системы.
Abstract: The paper considers a 6-step algorithm of valve electric drive sensorless control. The analysis of transient processes in electric drive power circuit showed the decrease of overall performance of a valve electric drive in dynamic modes of operation when the drive is controlled by a sensorless algorithm for determinination of the switching moment using a counterelectromotive force signal integral. In some cases the whole system can become unstable.
It's necessary to compensate the increase of current and magnetic circuit saturation by dynamical changing control system parameters, so that the system could operate in a stable condition. To achieve this purpose the article proposes using a fuzzy logic controller. Such controller adjusts the commutation moment of drive phases using the database of fuzzy rules. Fuzzy logic control system uses normalized values of motor current and a rate of rotation as input parameters.
Fuzzy logic controller used in electric drive control system will increase a control performance in dynamic modes, such as applying the load or velocity signal changes. Simulink tests show that the designed system with fuzzy logic control allows high quality level of motor control in a wide range of motor speed. The proposed control system also increases load-carrying capability of the whole system.
Ключевые слова: моделирование, нечеткий регулятор, нечеткая логика, противо-эдс, бездатчиковое управление, электроприводKeywords: modeling, fuzzy controller, fuzzy logic, back-emf, sensorless control, electric drive
Просмотров: 11433
19. Программы моделирования температурных полей в изделиях плоской формы [№2 за 2016 год]
Авторы: Марголис Б.И. (borismargolis@yandex.ru) - Тверской государственный технический университет (зав. кафедрой), доктор технических наук;
Аннотация: Рассмотрена модель температурного поля в изделии плоской формы при несимметричном конвективно-радиационном теплообмене поверхностей изделия с окружающей средой и ограждающими поверхностями (нагревательными элементами) технологического оборудования. Получены соотношения для расчета температурного распределения в изделии с использованием численных конечно-разностных методов. Рассмотрен пример расчета конвективно-радиационного охлаждения стеклянной пластины. Показано, что результаты расчета хорошо согласуются с известными литературными источниками. Сформулирована возможность решения поставленной задачи в среде программирования Matlab. На основе стандартной функции pdepe в среде Matlab разработана программа, позволяющая по заданным теплофизическим характеристикам материала (коэффициентам теплопроводности, температуропроводности) и параметрам конвективно-радиационного теплообмена (коэффициентам конвективной теплоотдачи и приведенным степеням черноты) моделировать температурное поле в изделии. Рассмотрены особенности разработки программы, связанные с заданием функций типа дифференциального уравнения, начальных и граничных условий. Приведены программные коды функций, основной программы и результаты расчета температурного распределения. Произведен сравнительный анализ решения задачи в среде Matlab с результатами, полученными с помощью конечно-разностных соотношений, и продемонстрировано их хорошее совпадение. Показана перспективность использования стандартных функций Matlab для решения задач идентификации условий теплообмена и оптимизации режимов термообработки изделий в различных технологических процессах.
Abstract: The article considers a model of a temperature field in the flat shape product at asymmetric convecti ve-radiant heat transfer of product surfaces to the environment and protecting surfaces (heating elements) of production equipment. The paper presents equations for calculating product temperature distribution using numerical finite-difference methods. There is a calculation example of convective-radiant cooling of a glass plate. The article shows that the calculation results are in a good agreement with published sources. It also states possible solutions for the problem in Matlab. The standard function pdepe in MatLab has become a basis for development of a program that allows simulating a product temperature field according to specified thermal and physical characteristics of a material (thermal conductivity, temperature conductivity) and convectiveradiant heat transfer parameters (a convective heat transfer coefficient and emissivity factors). The paper considers program development features related to setting functions such as differential equations, initial and boundary conditions. There are program codes of functions, of the main program and calculation results of the temperature distribution. A comparative analysis of problem solution in Matlab and the results obtained using the finite-difference relations demonstrates their good agreement. The paper shows the prospects of using standard Matlab functions to solve the identification problems of heat transfer conditions and optimization of product thermal treatment in various technological processes.
Ключевые слова: оптимизация режимов термообработки, идентификация условий теплообмена, дифференциальное уравнение, начальные и граничные условия, моделирование, конечно-разностные методы, конвективно-радиационный теплообмен, изделие плоской формы, температурное полеKeywords: heat treatment optimization, identification of heat transfer conditions, differential equation, initial and boundary conditions, modeling, finite difference methods, convective-radiant heat transfer, flat shape product, a tempering
Просмотров: 10736
20. Программное обеспечение технологического процесса пайки волноводных трактов космических аппаратов [№2 за 2016 год]
Авторы: Тынченко В.С. (vadimond@mail.ru) - Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М.Ф. Решетнёва (доцент), кандидат технических наук; Бочаров А.Н. (ius_bocharov@sibsau.ru) - Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М.Ф. Решетнёва (доцент), кандидат технических наук; Лаптёнок В.Д. (ius_laptenok@sibsau.ru) - Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М.Ф. Решетнёва (профессор), доктор технических наук; Серёгин Ю.Н. (ius_ceregin@mail.ru) - Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М.Ф. Решетнёва (доцент), кандидат технических наук; Злобин С.К. (tanat_1_@mail.ru) - «Информационные спутниковые системы» им. академика М.Ф. Решетнёва (инженер-технолог);
Аннотация: В статье решается проблема автоматизированного управления процессом пайки волноводных трактов космических аппаратов посредством индукционного нагрева. Проводится анализ особенностей процесса индукционной пайки и выявляется необходимость его автоматизации с применением информационно-управляющей системы. Разработанная автоматизированная система управляет процессом нагрева изделия, изменяя мощность, подаваемую на индуктор, на основе информации о температуре из зоны пайки и стабилизируя температуры в узком диапазоне выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления волновода, что позволило автоматизировать процесс пайки, повысить качество волноводов и исключить прожоги. Программный продукт представляет собой Windows-приложение, работающее в операционных системах Windows XP/7/8/8.1/10 и разработанное на языке C++ в системе программирования Borland C++ Builder 6.0 с применением объектно-ориентированного подхода. Показана структурная схема программной системы, состоящей из пяти модулей, а также описан основной алгоритм ее работы. Также дано описание работы автоматизированной системы пайки волноводных трактов, поясняющее основные функции и ограничения системы. Разработанный программный продукт позволяет настраивать измерительное оборудование, устанавливать и изменять параметры процесса пайки, а также просматривать графики температур, регистрируемых системой. Кроме того, существует возможность просмотра и редактирования БД технологических процессов. Система имеет развитый человеко-машинный интерфейс, не требует от пользователей дополнительных навыков, а также обладает широкими возможностями по масштабируемости функций. Приводятся результаты экспериментальных исследований, показывающие достаточно высокое качество управления процессом пайки и применимость системы к поставленным задачам автоматизации.
Abstract: The paper solves the problem of automated control of soldering space vehicles waveguides using induction heating. The authors analyze the peculiarities of the induction soldering process and identifie a necessity of information-control system automation. The developed automated system controls a product heating process by varying the power of the ind uctor on the basis of information about the soldering zone temperature, and stabilizing temperatures in a narrow range above the solder melting point but below the waveguide melting point. This allows automating the soldering process, improving the quality of waveguides and eliminating burn-throughs. The software product is a Windows-based application that works in Windows XP/7/8/8.1/10. It is developed in C++ language in the programming system Borland C++ Builder 6.0 using the object-oriented approach. The article shows a block diagram of a software system consisting of five modules and describes the main algorithm of its work. There is also a description of the waveguide automated soldering system operation that explains basic functions and limitations of the system. The developed software product allows setting measurement equipment, setting and changing soldering parameters, as well as looking through temperature graphs recorded by the system. Furthermore, it is possible to monitor and edit process database. The system has an advanced human-machine interface and does not require additional skills from users. Moreover, it offers flexible scalability features. There article presents the results of experimental studies that show high quality of soldering process control and system applicability to automation tasks.
Ключевые слова: программный продукт, индукционная пайка, волноводный тракт, автоматизированное управление, автоматизированная системаKeywords: software product, induction soldering, waveguide, automated management, an automated system issue
Просмотров: 9766
◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | Следующая → ►
