Рассмотрена задача построения модели интеллектуальной системы непрерывного контроля плотности асфальтобетонной смеси для вибрационных катков. Методология, теоретические основы построения таких систем для дорожных машин рассмотрены автором ранее в авторских публикациях. Предложены четыре модели функциональных зависимостей показателей качества уплотнения от переменных динамических параметров системы. Представлен алгоритм, реализующий предложенный метод, а также научные результаты, полученные на основе измеренных сигналов вибрационных параметров в полевом экспериментальном исследовании при строительстве верхнего слоя асфальтобетонного покрытия автомобильной дороги. Научные результаты получены на основе анализа данных переменных во временной области.

Ключевые слова: интеллектуальная система, нечеткая нейронная сеть, асфальтовый каток

2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Рассматривается метод регистрации голограмм с помощью современных цифровых камер. Для регистрации голограмм, полученных в оптических установках с наклонным опорным пучком, требуется высокое разрешение систем регистрации. Для этого необходимо использовать фотографические среды с разрешением 2000-4000 линий на мм. Использование фотопластинок требует достаточно большого времени на экспозицию и проявку (10-20 минут). В случае систем голографической интерферометрии необходимо предусмотреть установку голограммы обратно в оптическую установку с достаточно большой точностью. В последнее время появились сенсоры с размером одного элемента 0,86 мкм и числом элементов 60 Мп. Такое разрешение позволяет вернуться к схемам регистрации с углами между интерферирующими пучками 15-30 градусов. Восстановление изображения из голограммы осуществляется на компьютере. Это значительно снижает требования к используемым аппаратным ресурсам и расширяет возможности голографии. В статье показана возможность получения цветных изображений при использовании лазеров с разными длинами волн.

Ключевые слова: цифровая голография, фото матрицы с высоким пространственным разрешением, голография с наклонным опорным пучком, преобразование Фурье

1.3.6 - Оптика , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В настоящее время для реализации сложных расчетов широко используются численные методы. Актульной задачей является проверка правильности результатов численного расчета. Достоверность результатов можно подтвердить при определении напряженно-деформированного состояния различными методами.В данной работе представлены результаты расчета тонких изотропных кольцевых сферических оболочек постоянной толщины с углом полураствора в пределах 90-170 градусов двумя численными методами. Рассматриваются результаты решения ситемы дифференциальных уравнений общей моментной теории оболочек с применением системы компьютерной математики (Maple 2017) и метода конечных элементов (МКЭ). Приведенные примеры показывают, что результаты расчета с помощью выбранного конечного элемента КЭ-44 совпадают с точностью до 10-15% для оболочек с углом полураствора до 120 градусов. При увеличении угла до 170 градусов разница значений функций становится значительной. Приведены примеры расчета кольцевых сферических оболочек под действием одной и трех колцевых нагрузок.

Ключевые слова: упругая, сферическая оболочка, численный метод, система компьютерной математики, метод конечных элементов

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В работе исследована одна из причин возникновения локальных перегревов погружного электродвигателя, вызванная наличием в сборке погружного электродвигателя существенного разброса электромагнитных параметров пакетов ротора (ПР). Из-за наличия в сборке ПР с активным сопротивлением, значительно меньшим, чем среднее сопротивление по сборке, в ПР с сопротивлением выше среднего возрастают электрические потери, соответственно, возрастает и их тепловыделение. С помощью методов статистического анализа проведено исследование распределения электромагнитных параметров, как двумерной случайной величины, построена «свертка» двумерного закона распределения. Анализ «свертки» двумерного закона распределения электромагнитных параметров ПР показал, что имеется высокая вероятность наличия в сборке существенного разброса параметров ПР.

Ключевые слова: погружной электродвигатель, пакет ротора, статистический анализ, локальный перегрев, межремонтный период

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.1 - Теоретическая и прикладная электротехника

В работе приведен алгоритм моделирования производственно-экономических характеристик для получения растениеводческой продукции, с помощью которого решаются задачи планирования с применением методов многоуровневого параметрического программирования при усредненных и неблагоприятных условиях деятельности товаропроизводителей. При использовании этого алгоритма из исходного ряда формируется последовательность локальных минимумов, строится тренд и выделяются уровни, располагающиеся ниже этого тренда, названные неблагоприятными событиями. Оценка вероятностей этих событий определяется по закону распределения, описывающему ряд разностей фактических данных и значений тренда последовательности локальных минимумов. По выделенным событиям и другим характеристикам формируется задача оптимизации производства аграрной продукции, решение которой позволяет получить оптимальные объемы производства в соответствии с максимальными доходами, соответствующие расчетной вероятности событий. Сравнительный анализ результатов планирования в усредненных условиях и с учетом неблагоприятных событий показывает вероятные потери товаропроизводителей на уровне предприятия и муниципального района.

Ключевые слова: параметрическое программирование, тренд, неблагоприятное событие, производственно-экономическая характеристика, растениеводство, потери, риски

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 4.3.1 - Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса

Данная статья исследует различные архитектуры нейронный сетей, с целью создания моделей в сфере сельского хозяйства, с акцентом на их использование в животноводческих хозяйствах. В работе приведено описание архитектуры сетей Колмогорова-Арнольда, рассмотрены этапы сбора и предварительной подготовки данных, процесс обучения нейронных сетей, а также их внедрения. В результате были разработаны модели с применением сетей Колмогорова-Арнольда и многослойного персептрона. В ходе исследования проведено сравнение эффективности предложенных архитектур. Эксперимент демонстрирует, что сети Колмогорова-Арнольда обладают более высокой точностью в предсказаниях, что делает их перспективным инструментом для прогнозирования. Разработанная модель была интегрирована в разрабатываемую информационную систему животноводческого хозяйства для прогнозирования роста, здоровья и других показателей животных, позволяя более точно управлять процессом выращивания.

Ключевые слова: точное животноводство, сеть Колмогорова-Арнольда, моделирование, нейронная сеть, мониторинг, выращивание, моделирование данных, прогнозирование

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 4.2.4 - Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства

Численные методы расчета оболочек дают возможность получить широкий спектр решений при изменении различных параметров. Объектом данного исследования является математическая модель тонких, изотропных, упругих оболочек вращения постооянной толщины. Задача решается с позиции моментной теории. Для определения напряженно-деформированного состояния оболочки разрешающая система получена при преобразовании основных систем уравнений оболочек вращения моментной теории и разделения переменных. Все компоненты НДС и нагрузки раскладываются в ряды Фурье по окружной координате. Для верификации численного решения с помощью системы компьютерной математики (СКМ-Maple 17) была составлена программа на языке программирования Python. Приведены примеры численного расчета кольцевых сферических оболочек на действие кольцевых нагрузок. Представлены варианты действия одной и двух кольцевых нагрузок на оболочки с разными условиями опирания по контурам и разными углами полураствора. В табличной форме приведена разница между результатами расчета двумя методами для функций изгибающих моментов и функций перемещений. Наибольшее значение разницы составляет 0.0015%.

Ключевые слова: оболочка вращения, сферическая, изотропная, упругая, численный метод, система компьютерной математики, язык программирования Python

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье рассмотрены вопросы проектирования и конструирования мобильного многофункционального лабораторного стенда промышленной автоматизации на основе программируемого логического контроллера отечественного производства СПК110, приведены функциональная схема и схема соединений лабораторного стенда, предоставлен полный перечень использованных для создания стенда электротехнических компонентов. Произведенная экономическая оценка изготовления лабораторного стенда даёт основание сделать вывод об экономической целесообразности производства подобных стендов силами сотрудников кафедр направления промышленной автоматизации. В статье также показан опыт внедрения данного лабораторного стенда в учебный процесс подготовки бакалавров по направлению 15.03.04 “Автоматизация технологических процессов и производств”. Лабораторный стенд на базе СПК110 является многофункциональным, мобильным стендом, предназначенным для реализации многоуровневых задач промышленной автоматизации, который также может использоваться в качестве наглядного пособия при проведении профориентационных и выставочных мероприятий во внеаудиторных помещениях. Проект по созданию лабораторного стенда может быть масштабирован в других высших учебных заведениях нашей страны без временных затрат на подготовительную и исследовательскую части.

Ключевые слова: программируемый логический контроллер, лабораторный стенд, промышленная автоматизация, автоматизация технологических процессов и производств

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

в статье рассматривается проблема, связанная с автоматизацией процессов измерений и контроля, а также с сокращением времени, затрачиваемого на контрольные операции. Выявлены и детально описаны новые требования, которые необходимо учитывать при разработке современных систем измерительных средств с помощью модульных измерителей микросхем типа «эталон-калибратор». Проанализирована универсальная структурная схема таких средств, применимая для измерений. Определены ключевые задачи автоматизации. Проведен сравнительный анализ использования автоматических измерительных систем с эталонным методом калибровки вольтметров. Проанализирована значимость системного подхода при создании производственного процесса с использованием автоматизированных средств измерений. Показано, что это способствует повышению эффективности и надежности контроля.

Ключевые слова: измерительная система, поверка, калибровка, средство измерения, автоматизация, вольтметр, методика поверки, эталон, эффективность

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах

В статье рассматривается авторская методика проектирования и разработки инструмента генерации тестовых данных под названием «QA Data Source», которые в последующем могут быть использованы при проведении тестирования программного обеспечения. В работе описываются основные требования, функциональность приложения, модель данных, а также примеры использования. При описании приложения использовались методы системного анализа и моделирования информационных процессов. В результате применения предложенной модели реализации информационных процессов можно многократно сократить время и ресурсы на генерацию тестовых данных и последующего тестирования продукта.

Ключевые слова: обеспечение качества, тестирование ПО, тестовые данные, информационные технологии, генерация данных, базы данных, разработка приложений

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В настоящей статье нами рассмотрена система управления качеством законодательства в РФ: определены ее базовые элементы, основной инструментарий контроля (управления) качеством в виде правовых экспертиз, приведен обобщенный алгоритм оценивания качества, предложена общая простейшая классификация контролируемых факторов в правовых экспертизах, введено понятие показателя готовности законопроекта. В качестве примера для проведения контроля качества законодательства выбрана важнейшая правовая экспертиза - антикоррупционная (АКЭ). В рамках общих тенденций автоматизации, информатизации, цифровизации рассмотрено, для целей проведения АКЭ, использование искусственного интеллекта (ИИ), который, в ряде случаев «рутинной работы», смог бы оказывать посильную помощь специалистам в области правовых экспертиз и их цифровизации. В связи с этим сформулирован пошаговый алгоритм предобучения ИИ на примерах из нормативно-правовых актов (НПА), содержащих коррупциогенные факторы (КФ); проведена классификация КФ; разработана шкала ошибок ИИ при обнаружении КФ; определены частотные характеристики ошибок ИИ; получены предварительные выводы о возможности применения ИИ в АКЭ.

Ключевые слова: искусственный интеллект, коррупциогенный фактор, антикоррупционная экспертиза, нормативно-правовой акт, индикатор коррупциогенного фактора, предобучение, алгоритм, ошибки, частотное распределение, классификация, диалог

2.3.4 - Управление в организационных системах

В статье рассмотрены вопросы модернизации автоматизированной системы налива нефтепродуктов (АСН). Сложность обслуживания автоматизированной системы управления по причине отсутствия актуальной документации и обновленного программного обеспечения, а также периодические отказы и высокая стоимость запасных частей стали основными причинами внедрения модернизации. Разработаны системы автоматического регулирования на основе ПИД-закона: с использованием запорно-регулирующего клапана с позиционным приводом или частотного преобразователя для управления АСН. В программе MATLAB разработаны математические модели, предлагаемых систем. В лабораторных условиях собрана экспериментальная модель насосной станции, проведено имитационное моделирование работы автоматизированной системы управления сливо-наливной станцией. По результатам экспериментальных исследований по прямым характеристикам оценки качества переходного процесса наилучшие результаты демонстрирует график схемы с частотным преобразователем.

Ключевые слова: автоматизированная насосная система, нефтепродукты, математические модели, ПИД-контроллер

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Безопасность труда — один из важных аспектов организации труда на производстве. Отечественные машины и агрегаты, эксплуатирующиеся в пищевой промышленности, пока не позволяют исключить воздействие вредных и опасных производственных факторов, сделать труд сотрудников безопасным. В данном контексте важны исследования активных и пассивных методов шумо- и вибро- подавления, их эффективности при обеспечении нормализованных условий труда рабочих на примере конкретного производства. Существующие исследования, как правило, при выборе методов защиты фокусируются на одном критерии. Однако при решении данной задачи целесообразен комплексный подход. Целью данного исследования являлся выбор рационального метода защиты персонала от воздействия шумового фактора и вибрации на основе экономического обоснования эффективных технических решений. Полученные результаты исследования позволяют при проектировании системы безопасности учитывать критерии оценки обоснованности и приемлемости выбора того или иного метода защиты, в том числе с позиций технико-экономического расчета. Приведенное исследование показало целесообразность импортозамещения в отрасли пищевкусовой промышленности, а также корреляцию между вводимыми системами защиты и повышением уровня безопасности. Приведенный алгоритм технико-экономического обоснования обладает свойствами масштабности и обобщенностью. Его можно успешно реализовать при выборе методов защиты от воздействия других вредных производственных факторов, встречающихся в различных отраслях промышленности.

Ключевые слова: акустический фактор, методы защиты, активный и пассивный методы, экономическое обоснование, уровни звукового давления, экспериментальные данные

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах