Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 3 за 2014 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

21. Метод и программный комплекс для исследования процесса прессования композитов волокнистого строения [№3 за 2014 год]
Авторы: Залазинский А.Г., Крючков Д.И.
Просмотров: 11414
Предложена концепция экспериментально-аналитического метода инженерного анализа и оптимизации процессов пластического деформирования неоднородных материалов. Разработана математическая модель определения поврежденности волокон и основы композита волокнистого строения при прессовании. Авторский метод решения отличается от предложенных ранее тем, что учитывает неоднородность на макроуровне, то есть учитывается вид композита и применяется его подходящая схема. Показаны схема гибридного моделирующего комплекса, входящие основные взаимодействующие компоненты: система Abaqus, математическая и управляющая подсистемы и база знаний. В математической подсистеме используются библиотеки языка Python, являющиеся альтернативой пакету MATLAB. Разработан алгоритм для решения задач в гибридном моделирующем комплексе. Для решения задач прогнозирования качества композитов волокнистого строения при прессовании созданы программный модуль для системы Abaqus с интерфейсом и подпрограмма определения поврежденности компонентов композита на основе разработанной математической модели. Практическое применение программного комплекса проиллюстрировано на при-мере моделирования процесса прессования композита Nb-Ti+Cu. Приведены результаты решения в программном комплексе задачи определения поврежденности волокна и основы по модели разрушения Джонсона–Кука и предложенной методике.

22. Концепция управления процессом проектирования в САПР технологических процессов ковки [№3 за 2014 год]
Авторы: Канюков С.И., Коновалов А.В.
Просмотров: 9519
САПР технологических процессов (ТП) ковки различных видов поковок на молотах и прессах предусматривают возможность внесения пользователями корректировок в результаты проектирования, полученные в автоматическом режиме. При этом результаты проектирования представляют собой набор технологических параметров, отраженных в карте ТП ковки, и корректировка любого из них, как правило, требует повторного перепроектирования всего ТП с учетом внесенных ранее корректировок. В этом смысле речь идет об управлении пользователем процессом проектирования. В статье описываются принципы построения системы управления процессом проектирования в САПР ТП ковки на примере ковки валов на прессах. В общем случае все корректируемые параметры проектирования и предусмотренные управляющие воздействия на них разбиты на четыре группы по уровням значимости: генеральные, глобальные, локальные и индивидуальные. Разработана система классификации корректируемых технологических параметров и управляющих воздействий на них, определена взаимосвязь параметров управления и управляющих воздействий как между группами, так и внутри каждой из них. Для описания принципов управления САПР ТП ковки валов на прессах в режиме активного диалога пользователя с ЭВМ использован аппарат математической логики. Полученные результаты позволяют повысить устойчивость работы системы в изменяющихся производственных условиях, что значительно упрощает ее внедрение на различных предприятиях, а также создают предпосылки для разработки генетических алгоритмов проектирования технологии ковки, когда по мере накопления в процессе эксплуатации системы результатов проектирования оказанные управляющие воздействия систематизируются и автоматически используются системой для уточнения соответствующих алгоритмов.

23. Адаптивная система управления содержанием оксида кремния в шлаках при переработке медно-никелевых руд [№3 за 2014 год]
Авторы: Фомичева С.Г., Конев А.В.
Просмотров: 7287
В данной статье представлены результаты проектирования автономных адаптивных регуляторов на базе нейро-нечетких сетей, используемых для балансировки содержания оксида кремния в шлаках при переработке медно-никелевых руд в медные и никелевые катоды. Показано, что, являясь высокоинерционными, данные металлургические процессы требуют двухуровневой системы регулирования – грубой и точной регулировки. При этом точная регулировка может адекватно выполняться нейро-нечеткими модулями в полностью автоматическом режиме, снижая операционную нагрузку на действия технолога-диспетчера, причем управляющие воздействия автономного адаптивного регулятора позволяют обеспечить более высокую точность балансировки по сравнению с ручным управлением. Приведена структура гибридной нейро-нечеткой сети, на основе которой разработан адаптивный регулятор. Показаны выявленные нечеткие тенденции зависимости содержания оксида кремния в шлаках от управляемых параметров высоких порядков нелинейности, подтвержденные экспериментально. Конфигурация структуры авторской гибридной сети представляет собой каскадно связанные между собой пять нейро-нечетких подсетей с обратными связями, включающими элементы задержки. Элементы задержки имитируют временной лаг, отображающий глубину инерционности процессов, который, в свою очередь, также является нечет-кой переменной. Данная конфигурация позволила адекватно реализовать мягкие управляющие воздействия на такие параметры, как общий расход песка, расход пыли, обогащение дутья, Ni+Cu в концентрате, S в концентрате, Fe в концентрате, SiO 2 в концентрате, а также корректно учитывать при прогнозировании ряд ретроспективных парамет-ров: Ni+Cu в штейне (истор.), Fe в штейне (истор.), SiO 2 в штейне (истор.), Ni+Cu в шлаке (истор.), Fe в шлаке (истор.).

24. Программный комплекс оценки инженерно-технической защищенности потенциально опасных объектов [№3 за 2014 год]
Автор: Боровский А.С.
Просмотров: 12355
Обеспеченность объекта инженерно-техническими средствами охраны является важнейшей составляющей в проектировании систем физической защиты, так как именно от нее зависит защищенность объекта в целом. Процессу проектирования систем физической защиты присущи неопределенности, которые, как правило, связаны с неполнотой априорных знаний о проблеме, поэтому в разрабатываемую САПР должна входить интеллектуальная составляющая, основой которой является теория нечетких множеств. В статье рассматриваются архитектура программного комплекса оценки инженерно-технической защищенности объекта, алгоритм поддержки принятия решения в процессе оценки защищенности объекта и концептуальная модель прототипа системы анализа защищенности объекта. Детально описаны программные модули прототипа: модули оценки меры структурной защищенности критических элементов объекта, оценки требуемого уровня защищенности критических элементов объекта, вычисления показателя качества инженерно-технической защищенности объекта, определения требуемого уровня средств защиты для критических элементов объекта, определения степени оснащенности инженерно-техническими средствами охраны критических элементов объекта.

25. Комплекс программ идентификации точечных дефектов листового стекла [№3 за 2014 год]
Авторы: Петров Д.Ю., Иващенко В.А., Ефимов И.В., Мешалкин В.П.
Просмотров: 14641
Приведена общая схема взаимодействия аппаратно-программного обеспечения АСУ технологическим процессом производства листового стекла. Предложен комплекс программ идентификации точечных дефектов листового стекла, реализованный на основе объектно-ориентированных средств программирования. Математическое обеспечение комплекса реализует оптико-вейвлетный метод локализации дефектов в листовом стекле и нейроэвристическую процедуру их классификации. Представлена также структура программного комплекса идентификации точечных дефектов листового стекла. Описаны способ реализации программного обеспечения и процедура развертывания программного комплекса на аппаратные платформы. Обосновано использование комплекса программ идентификации точечных дефектов листового стекла в системе управления производством высококачественного листового стекла. Программное обеспечение реализовано на языке C++ в MS Visual Studio и выполняется на промышленном компьютере на базе отказоустойчивого двухпроцессорного сервера Fastwel AdvantiX IS-4U-SYS5 с операционной системой реального времени PC_WinRTXEngine.

26. Комплекс программных средств регулирования качества при производстве бумажно-картонной продукции [№3 за 2014 год]
Authors: Emelyanova, I.I., B.V. Palyukh, I.A. Egereva
Просмотров: 8656
В работе рассматриваются подходы к организации регулирования качества продукции с учетом специфики бумажно-картонного производства, использующего вторичное волокнистое сырье, на основе применения комплекса программных средств. Предложен алгоритм функционирования системы регулирования качества на примере управления процессом приготовления крахмального клея с учетом наиболее распространенных оценочных параметров качества. Обоснована целесообразность сведения задачи управления технологическим процессом к задаче управления нечетким многостадийным производственным процессом, где эволюция состояния каждой стадии характеризуется некоторым нечетким отношением. Решение задачи сведено к решению функционального уравнения типа Беллмана. Для формирования базы знаний по рассматриваемой предметной области применяется метод построения множества предпочтительных состояний. Поиск и выбор оптимального варианта решения поставленной задачи в виде сервиса осуществляется путем применения многошагового алгоритма поиска альтернатив. Программный комплекс регулирования качества при производстве бумажно-картонной продукции позволяет отслеживать нарушения технологического регламента, выявлять причины отклонений фактических значений показателей качества от нормативных, осуществлять поиск и выбор оптимальных вариантов решения задач поддержки процесса в соответствии с технологическим регламентом.

27. Симулятор для моделирования процесса термообработки слоя какао-бобов [№3 за 2014 год]
Authors: A.N. Chokhonelidze, F. Lempogo, W. Brown-Acquaye
Просмотров: 13691
В статье рассматривается процесс разработки программного обеспечения для определения оптимальных условий сушки слоя какао-бобов в конвективной сушилке. Для достижения данной цели на основе модели В. Лыкова (тепло- и массоперенос в капиллярной пористой среде) разработана математическая модель определения свойств слоя какао-бобов во время их термообработки. В ходе исследования был разработан алгоритм решения системы уравнений тепломассопереноса. Полученный алгоритм реализован при помощи инструментальных средств быстрой разработки приложений RapidApplicationDevelopmentTools, включая VisualBasic. NET, CodeFluent Entities и MATLAB 7.12. Симулятор будет служить мощным инструментом принятия решений, полезным для инженеров и операторов при разработке оптимальных условий сушки, необходимых для улучшения качества какао-бобов и конечных какао-продуктов.

28. Программная платформа для виртуального посреднического оператора в сфере услуг [№3 за 2014 год]
Автор: Сюсин И.А.
Просмотров: 10150
Предлагается решение задачи организации и управления взаимодействием поставщиков и потребителей различных услуг в едином информационном пространстве путем организации виртуального посреднического оператора. В качестве основного метода управления предлагается метод кондициального управления (управления обстоятельствами) в многоакторной интегрированной информационной среде. Ставится задача управления деятельностью посреднического оператора в сфере услуг, выделяются показатели эффективности его работы. Для решения постав-ленной задачи предлагаются алгоритмы, позволяющие обеспечить требуемый характер коллективного поведения поставщиков и потребителей услуг в едином информационном пространстве в условиях относительной самостоятельности оценки и принятия решений. В качестве примера задачи, для решения которой может быть успешно применен метод использования виртуального посреднического оператора, рассмотрена сфера туризма: в статье предлагается программное решение, реализованное с использованием описанных алгоритмов. Реализация предложенного подхода на практике в виде специализированной программной платформы может стать весьма привлекательным инструментом для поставщиков и потребителей определенного спектра услуг, взаимодействующих в едином информационном пространстве, и позволит реализовать потенциал информационно-коммуникационных технологий для повышения уровня сервиса.

29. Перспективы применения гибридных методов прогнозирования показателей Государственной программы России «Развитие науки и технологий» [№3 за 2014 год]
Авторы: Ярушев С.А., Аверкин А.Н.
Просмотров: 12789
В статье рассматриваются проблемы прогнозирования в сфере исследований и разработок России. Сама сфера исследований и разработок представляет собой совокупность организаций и учреждений, в которых выполняются фундаментальные и прикладные исследования, опытно-конструкторские работы, и опытного производства. В результате деятельности этой сферы появляются новые знания, образцы техники и технологий, научные открытия. Интенсификация производства и использования новых научно-технических результатов предопределила резкое сокращение инновационного цикла, ускорение темпов обновления продукции и технологий. Современная экономическая ситуация в мире требует опережающего развития отдельных специфичных направлений научных исследований и технологических разработок («чистая» энергетика, новые технологии, нанотехнологии и т.д.), по многим из которых нет существенных заделов. Все это порождает появление коротких временных рядов, а любой прогноз основывается на анализе динамики показателей за предшествующий период времени. Как показывает практика, использование статистических методов в таких условиях становится затруднительным. Поэтому для достижения наилучших результатов при построении качественных прогнозов новых показателей, например в нанотехнологиях, предлагается использовать гибридные нейрорегрессионные системы. В статье описывается распределенная система прогноза показателей развития сферы исследований и разработок на основе комплексной эконометрической модели в форме уравнений множественной регрессии. Приводятся экспериментальные результаты краткосрочного прогноза развития сферы, полученные с использованием методов множественной регрессии.

30. Методика определения узких мест в работе больших трубопроводных систем [№3 за 2014 год]
Авторы: Еделев А.В., Воробьев С.В.
Просмотров: 8150
В статье рассматривается моделирование сценариев развития Единой системы газоснабжения с помощью программно-вычислительного комплекса «Нефть и газ России». Особое внимание уделяется определению в системе узких мест, то есть объектов, не имеющих резерва производственных возможностей. Чаще всего именно они либо являются, либо могут стать в будущем причиной недопоставки необходимого количества энергоресурса потребителям. Для определения узких мест в работе Единой системы газоснабжения с позиции обеспечения потребителей газом в необходимом объеме и ранжирования узких мест по первоочередности применения мероприятий для минимизации дефицита энергоресурса у потребителя рассмотрена модель оценки производственных возможностей Единой системы газоснабжения. Модель описана в виде задачи нахождения максимального потока минимальной стоимости. Для решения проблемы упорядочения узких мест по приоритетности проведения мероприятий для минимизации дефицита энергоресурса у потребителя в программно-вычислительном комплексе «Нефть и газ России» использован аппарат двойственных оценок. Работа модуля определения и ранжирования узких мест продемонстрирована на при-мере анализа возможности по пропуску газа действующей газотранспортной системы России при вводе в эксплуатацию Бованенковского газового месторождения на полуострове Ямал.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3 | 4 | Следующая → ►