Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№2
Ожидается:
16 Июня 2024
Статьи журнала №4 2018
21. Агентный подход при моделировании динамики изменения состояния парка радиотехнических систем специального назначения [№4 за 2018 год]Авторы: Пахомов В.С. (79109393027@yandex.ru) - Военная академия воздушно-космической обороны им. Маршала Советского Союза Г.К. Жукова (докторант), кандидат технических наук;
Аннотация: В статье рассматривается задача прогнозирования параметров динамики изменения количественного и каче-ственного состояний парка образцов радиотехнических систем специального назначения. Показано, что применение аналитических методов при моделировании процессов изменения состояний парка радиотехнических систем специального назначения становится чрезвычайно сложным или практически невозможным. Динамичность и неопределенность исходных данных, большое количество факторов, которые необходимо учитывать, нестационарность, нелинейность и стохастичность протекающих процессов, большое количество и дискретный характер переменных обусловливают практически непреодолимые трудности в разработке формализованной аналитической модели. Для решения задачи прогнозирования параметров динамики изменения количественного и качественного состояний парка образцов радиотехнических систем специального назначения предлагается использовать агентный подход при имитационном дискретно-событийном моделировании динамики изменения состояния сложных организационно-технических систем, что позволит преодолеть ограничения применяемых в настоящее время аналитических методов. Используя формализованное представление процесса изменения состояния образцов и агентный подход к имитационному моделированию сложных организационно-технических систем, разработана мультиагентная модель, дающая возможность прогнозировать параметры динамики изменения количественного и качественного состояний множества образцов радиотехнических систем специального назначения на основе имитации эксплуатационного этапа жизненного цикла образцов техники с учетом стохастичности процессов изменения технического состояния и ограничений на управляющее воздействие в течение заданного периода времени. На основе предложенной модели был разработан программный комплекс, который предлагается использовать для решения широкого круга задач: система будет полезна для оперативного определения параметров динамики изменения количественного и качественного состояний парка образцов радиотехнических систем специального назначения при заданных ограничениях на управляющее воздействие, а также может служить модулем системы поддержки принятия решения при обосновании долгосрочных программ и планов программно-целевого развития сложных организационно-технических систем.
Abstract: The article considers the problem of predicting the parameters of the dynamics of changing quantitative and qualitative state of a fleet of special-purpose radio system samples. It is shown that applying analytical methods when modeling the processes of changing the quantitative and qualitative states of a fleet of special-purpose radio systems becomes extremely difficult or almost impossible. The dynamism and uncertainty of the initial data, a big number of factors that need to be taken into account, nonstationarity, nonlinearity and stochasticity of the processes, a big number and discrete nature of the variables cause almost irresistible difficulties in the development of a formalized analytical model.
To solve the problem of predicting the parameters of the dynamics of changing quantitative and qualitative states of a fleet of special-purpose radio system samples, it is proposed to use the agent approach in simulating discrete-event simulation of the dynamics of changing the state of complex organizational and technical systems. It will overcome the limitations of currently used analytical methods.
Using a formalized representation of the process of changing sample states and an agent approach to the simulation of complex organizational and technical systems, there is a developed multi-agent model that enables predicting parameters of the dynamics of changing quantitative and qualitative states of many samples of special-purpose radio systems based on simulating the operational stage of the life cycle of equipment samples, taking into account stochastic processes of changing the technical state and control action constraints for a specified time period.
The developed software package is based on the proposed model. The author proposes to use it when solving a wide range of problems. Firstly, the system is useful for operative determination of parameters of the dynamics of changing quantitative and qualitative states of a fleet of special-purpose radio system samples for specified control action constraints. Secondly, it can serve as a module of a decision support system for the justification of long-term programs and plans of program-targeted development of complex organizational and technical systems.
Ключевые слова: программный комплекс, агентная модель, имитационное дискретно-событийное моделирование, динамика изменения состояния, прогнозирование, радиотехнические системы специального назначенияKeywords: software package, agent-based model, simulation discrete-event modeling, state change dynamics, forecasting, special-purpose radio systems
Просмотров: 5493
22. Методика построения архитектуры ПО систем энергосберегающего управления многомерными технологическими объектами на множестве состояний функционирования [№4 за 2018 год]
Авторы: Грибков А.Н. (GribkovAlexey@yandex.ru) - Тамбовский государственный технический университет (доцент), доктор технических наук; Муромцев Д.Ю. (mdjur@mail.ru) - Тамбовский государственный технический университет (профессор), доктор технических наук; Шамкин В.Н. (shamkin-v@mail.ru) - Тамбовский государственный технический университет (доцент), доктор технических наук; Тюрин И.В. (tyrinilja@yandex.ru) - Тамбовский государственный технический университет (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: В статье рассмотрены теоретические и практические аспекты построения архитектуры ПО систем энергосберегающего управления многомерными технологическими объектами на множестве состояний функционирования. Приведена классификация систем управления, учитывающая изменения состояния функционирования в процессе реальной эксплуатации, а также возможности идентификации текущего состояния функционирования на временном интервале управления. Проведено структурирование ПО систем энергосберегающего управления с выделением функциональных подсистем и программных модулей. Рассмотрена общая архитектура системы энергосберегающего управления, включающая подсистему управления знаниями и данными, подсистему интерфейса и шесть базовых программных модулей. В состав подсистемы управления знаниями и данными включены база знаний, машина вывода, БД и система управления БД. Подсистема интерфейса состоит из модуля ввода исходных данных, модуля когнитивной графики и интегрированной среды разработки. В состав базовых программных модулей системы энергосберегающего управления входят модуль идентификации модели динамики объекта управления, модуль анализа задач оптимального управления, модуль синтеза оптимальных управляющих воздействий, модуль имитационного моделирования, модуль идентификации текущего состояния функционирования и модуль планирования эксперимента. Для каждого базового модуля определены классы систем на множестве состояний функционирования, в состав архитектуры ПО которых он может быть включен. Предложена методика построения архитектуры ПО систем энергосберегающего управления различных классов на множестве состояний функционирования. Рассмотрены особенности программной реализации систем энергосберегающего управления на базе различных подходов (с использованием прикладных и инструментальных программных средств).
Abstract: The paper considers theoretical and practical aspects of constructing a software architecture of energy efficient management plans for MIMO process facilities on a set of functioning states. The classification of control systems takes into account changes in functioning states during operation. The authors describe the possibilities of identifying the current functioning state in a control time slot. They also structure the software of energy efficient management plans with allocating functional subsystems and software modules.
The general architecture of a energy efficient management plan includes a knowledge and data management subsystem, an interface subsystem and six basic software modules. The knowledge and data management subsystem includes a knowledge base, an inference engine, a database and a database management system. The interface subsystem consists of an initial data input module, a cognitive graphics module and an integrated development environment.
The basic software modules of the energy efficient management plan are the following: an identification module of a control object dynamics model, a module for analysis of optimal control tasks, a module for synthesis of optimal control actions, a simulation module, a module for identification of a current functioning state, and an experiment planning module. Each basic module has determined system classes on a set of functioning states, in the software architecture of which it can be included.
The paper proposes a methodology for constructing a software architecture of different energy efficient management plans on a set of functioning states. It also considers the features of software implementation of energy efficient management plans based on various approaches (using applied and software tools).
Ключевые слова: программное обеспечение, программная архитектура, система энергосберегающего управления, многомерный технологический объект, множество состояний функционированияKeywords: the software, software architecture, energy efficient management plan, mimo process facility, set of conditions of functioning
Просмотров: 4928
23. Информационная система выбора каналов управления технологическим объектом с целью синтеза энергосберегающей системы регулирования [№4 за 2018 год]
Авторы: Соболев А.В. (alexsobolev2016@mail.ru) - Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева (доцент), кандидат технических наук; Ляшенко А.И. (alexlyashenko@live.ru) - Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева (ведущий программист), кандидат технических наук; Вент Д.П. (dvent@list.ru) - Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева (профессор), доктор технических наук;
Аннотация: Современные системы автоматического управления способны решать разнообразные задачи в различных отраслях промышленности. При этом успех реализации системы зависит от цели ее построения, формируемой в виде некоторого критерия оптимальности. В работе дан анализ современного состояния вопросов энергосберегающего управления химико-технологическими системами. Отмечается сложность повышения энергетической эффективности при одновременном обеспечении оперативного по быстродействию управления химико-технологическими процессами. Предложен способ решения данной задачи путем создания энергосберегающих систем автоматического регулирования с избыточным числом управляющих воздействий, отличающихся по частотным и энергетическим характеристикам. В статье предлагается структура информационной системы, которая может быть использована для анализа многомерного объекта управления с целью выделения динамически и энергоэффективных каналов управления и последующего синтеза энергосберегающей системы автоматического регулирования. Описаны основные модули информационной системы, решаемые в них задачи синтеза и анализа, структура взаимодействия составляющих подсистем. Представлен алгоритм выбора энергосберегающего канала управления, в основе которого лежит определение эксергетической чувствительности. Эксергетические характеристики технологических процессов позволяют получить объективную оценку использования разнородных энергетических ресурсов и выявить резервы для энергосбережения. Приведена логическая структура подсистемы эксергетического анализа химико-технологических систем, описаны диаграмма классов, их основные функции и методы. Даны рекомендации по использованию автоматизированной системы эксергетического анализа химико-технологической системы. Предложен алгоритм выбора динамически эффективного канала управления, в основе которого лежит итерационная процедура расчета квадратичного интегрального критерия для заданного частотного диапазона работы.
Abstract: Modern automatic control systems are able to solve a variety of tasks in various industries. In this case, the success of the system implementation depends on the purpose of its construction formed as a certain optimality criterion. The paper analyzes the current state of the problems of energy-saving management of chemical-technological systems. It is noted that energy efficiency improvement is complicated while ensuring the operational speed of chemical-engineering system management. It is proposed to solve this problem by creating energy-saving automatic control systems with an excessive number of control actions which are different in frequency and energy characteristics.
The paper proposes an information system structure to analyze a multidimensional control object in order to identify dynamic and energy efficient control channels and the subsequent synthesis of an energy-saving automatic control system. The authors describe the main modules of the information system, synthesis and analysis problems solved in them, the structure of the constituent subsystem interaction.
An algorithm for selecting an energy-efficient control channel is based on exergy sensitivity. The exergy characteristics of technological processes give an objective evvaluation of the use of dissimilar energy resources and identify energy saving reserves. The paper presents a logical structure of the subsystem of exegetics analysis of chemical-technological systems, a class diagram, their basic functions and methods. There are also recommendations for the use of an automated system for exergy analysis of a chemical-technological system.
The proposed algorithm for choosing a dynamically efficient control channel is based on an iterative procedure of calculating a quadratic integral criterion for a given frequency operating range.
Ключевые слова: информационная система, энергосберегающие системы регулирования, динамически эффективный канал управления, энергосберегающий канал управления, фильтры, эксергетическая чувствительность, квадратичный интегральный критерийKeywords: information system, energy-saving control system, dynamically efficient control channel, energy saving control channel, filters, exergy sensitivity, quadratic integral criterion
Просмотров: 4945
24. Алгоритм работы контроллера управления электромагнитным процессом в длинной линии [№4 за 2018 год]
Авторы: Льготчиков В.В. (vvldrive@yandex.ru) - Смоленский филиал Национального исследовательского университета МЭИ (профессор), доктор технических наук; Денисов В.Н. (VM@sbmpei.ru) - Смоленский филиал Национального исследовательского университета МЭИ (профессор), доктор технических наук; Ларькина Т.С. (tatyana.larkina.2015@yandex.ru) - Смоленский филиал Национального исследовательского университета МЭИ (аспирант);
Аннотация: В статье рассматривается вопрос управления процессом выделения мощности в заданном сечении вторичного тела от токов, наведенных индуктором. Данное управление может быть применено в ряде технологий дефектоскопии, нагрева массивных объектов с помощью индукционных токов. Индуктор содержит управляемые источники напряжения, а система управления процессом должна обеспечивать возможность идентификации параметров объекта воздействия (вторичного тела) с целью фиксации и оценки эффективности результата энергетического воздействия. Для математического описания электромагнитных процессов в индукторе используется представление объекта длинной линией с распределенными параметрами. Математический аппарат, выбранный для решения задачи, предусматривает замену переменной с целью обнуления граничных условий. Распределение модуля напряжения вдоль линии в зависимости от времени найдено с использованием разложения напряжения, введенных новых переменных в ряд Фурье, с целым числом полуволн нечетной синусоидальной функции. Определяется баланс по амплитудам дискретного и непрерывного разложений в ряд на выбранном разработчиком интервале рабочих частот. Принимается во внимание соотношение частота источника напряжения–длина волны напряжения вдоль линии. В алгоритме реализуется контроль точности в представлении распределения напряжения вдоль длинной линии в процессе решения задачи с возможностью использования в качестве управляющего устройства микроконтроллера. Рост числа элементов ряда ведет к усложнению ПО контроллера, управляющего источниками. Зная длину линии и требуемую точность, можно оптимально управлять числом ряда разложения, меняя частоту источников. Решение задачи и тест алгоритма проведены с использованием математического пакета Maple. Результат иллюстрируется численным примером поиска распределения напряжения с заданным рассогласованием напряжений на концах линии по фазе, частоте и амплитуде отдельно. Приведенное математическое обеспечение является составной частью ПО контроллера управления технологическим процессом.
Abstract: The paper discusses the issue of controlling the process of power allocation in a given secondary body cross section from currents induced by an inductor. This control can be applied in a number of flaw detection technologies, heating massive objects using induction currents. The inductor contains controlled voltage sources. The process control system must provide the ability to identify impact object (secondary body) parameters in order to fix and evaluate the effectiveness of the energy impact result.
For mathematical description of electromagnetic processes in the inductor, the authors use an object representation by a long line with distributed parameters. The selected mathematical apparatus provides replacement of a variable in order to zero the boundary conditions. The voltage modulus is distributed along the line depending on time using the voltage expansion, introduction of new variables into a Fourier series with an integer number of half-waves of an odd sinusoidal function. The authors determine the balance by the amplitudes of discrete and continuous expansion in a row on a working frequency interval selected by the developer. They take into account the ratio of the voltage source frequency – the voltage wavelength along the line.
The algorithm implements accuracy control in the representation of voltage distribution along a long line when solving a problem with the possibility of using it as a microcontroller control device. The increase in the number of series elements leads to complication of controller software that controls sources. If the line length and the required accuracy is known, it is possible to control the number of the expansion series optimally by varying source frequency.
The authors used the Maple mathematical package to solve the problem and test the algorithm. The result is illustrated by a numerical example of a voltage distribution search with a specified voltage mismatch at line ends in phase, frequency and amplitude separately. The provided software is an integral part of the process control controller software.
Ключевые слова: длинная линия, распределенные сопротивления, граничные условия, ряд фурье, микроконтроллер, программное обеспечениеKeywords: long line, distributed resistances, boundary conditions, the fourier series, microcontroller, the software
Просмотров: 5040
25. Разработка программного инструмента для исследования дифракции электромагнитных волн на нелинейных элементах [№4 за 2018 год]
Авторы: Пичугин В.Н. (vladimir_iii@mail.ru ) - Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: Актуальной областью научных исследований на сегодняшний день является нелинейная радиолокация. Наиболее востребованы нелинейные датчики для обнаружения помечаемых ими объектов и осуществления их идентификации. Такие нелинейные датчики-маркеры устанавливаются на перевозимых объектах и передают до 1 000 бит информации при идентификации. Объектом исследования в данной работе является дифракция электромагнитных волн в нелинейных излучателях радиоприемных устройств (датчиках), работающих в многоволновом режиме. В ходе исследования проведено моделирование возникающих электродинамических эффектов. Цель – разработка программного инструмента и моделирование с помощью него дифракционных характеристик электромагнитных волн на решетке нелинейных элементов. Программный имитатор разработан в интегрированной среде RAD Studio с использованием библиотеки OpenGL на платформе Windows. Все свойства объектов имитатора, доступные для изменения, используются в режиме run-time (времени выполнения), то есть интерфейсная форма и визуальные компоненты создаются в процессе компиляции. Программный имитатор предназначен для построения модели спектральных характеристик в длинно- и коротковолновой частях волнового спектра. Также он применим для изучения характеристик рассеивания от идеально отражающих и полупрозрачных препятствий, находящихся как в свободном пространстве, так и на протяженной поверхности. Подобные методы дистанционного исследования протяженных поверхностей, основанные на анализе сигналов, которые формируются в результате отражения или излучения электромагнитных волн проходными новообразованиями, позволяют судить об их рельефе, характеристике и типе различных местоположений, размерах различных объектов и т.д. Основной результат исследования – разработанные программные методы анализа решеток нелинейных излучателей в многоволновом режиме приема, а также программная методика расчета дифракционных характеристик на высоких частотах с учетом неоднородности электромагнитных полей.
Abstract: Nowadays the actual area of scientific research is nonlinear radar. Non-linear sensors for detecting the objects they mark and identifying them are in demand. Such nonlinear sensors-markers are installed on transported objects and transmit up to 1000 bits of information during identification.
The object of the study is the diffraction of electromagnetic waves in nonlinear emitters of radio devices (sensors) operating in multi-wave mode. The research included modeling of arising electrodynamic effects.
The goal is to develop a software tool and simulate diffraction characteristics of electromagnetic waves on a lattice of nonlinear elements.
The software simulator is developed in the RAD Studio integrated environment using the OpenGL library on the Windows platform. All simulator properties that might be changed are used at the run-time mode, i.e. the front-end form and visual components are created during the compile process.
The software simulator is designed to build a model of spectral characteristics in the long- and short-wave parts of the wave spectrum. It is also applicable when studying the characteristics of scattering from perfectly reflecting and semi-transparent obstacles in the free space or on extended surfaces. Similar methods of remote study of extended surfaces are based on the signal analysis that are formed as a result of reflection or electromagnetic waves emission by the pathways. They allow judging their relief, characteristics and type of different locations, sizes of different objects, etc.
The main result of the study is the developed software methods for analyzing of non-linear emitters gratings in multi-wave reception, as well as software methods for calculating the diffraction characteristics at high frequencies taking into account the inhomogeneity of electromagnetic fields.
Ключевые слова: программа моделирования дифракция, электромагнитные волны, нелинейные датчики, rad studio, openglKeywords: simulation program diffraction, electromagnetic waves, nonlinear sensors, rad studio, opengl
Просмотров: 4270
26. Информационная система обработки и хранения данных о кинетике химических реакций [№4 за 2018 год]
Авторы: Звягинцев Н.В. (n.zvyagintsev@gmail.com) - Тверской государственный технический университет, кафедра программного обеспечения (аспирант); Биллиг В.А. (Vladimir-Billig@yandex.ru) - Тверской государственный технический университет, г. Тверь (доцент, старший научный сотрудник, профессор ), кандидат технических наук;
Аннотация: В настоящее время активно развивается хемоинформатика, позволяющая прогнозировать многие свойства ве-ществ, в том числе их реакционную способность, биологическую активность и т.д. В частности, исследуются зависимости «структура–свойство», позволяющие на основе данных о структуре прогнозировать различные свойства. Построение подобных моделей требует использования представительных выборок данных и интерфейсов для работы с ними, поэтому создание специализированных БД является важной задачей хемоинформатики. В настоящее время создан ряд БД с кинетическими параметрами реакций, содержащих сведения о кинетике химических реакций (константы скорости реакций, энергии активации и т.д.). Однако большинство таких БД с кинетическими параметрами не предоставляют специализированные сервисы (API) для программного анализа данных. В статье рассматривается информационная система LacertaLab, содержащая БД и специализированные сервисы для обработки и анализа информации о протекании химической реакции. В БД хранятся как кинетические параметры реакций, так и данные о механизме химических реакций. Информационная система позволяет осуществлять поиск взаимосвязей между параметрами реакций, используя метод наименьших квадратов. Программные сервисы системы (API) предоставляют средства доступа к информации из БД, с их помощью формируются модели «структура–свойство». Данная ИС имеет возможность взаимодействовать с внешними сервисами, получать от них кинетические параметры и сохранять в собственной БД.
Abstract: Nowadays, chemoinformatics is actively developing. This science allows predicting many properties of substances including reactivity, biological activity, etc. In particular, many specialists investigate QSAR dependencies that allow predicting various properties based on structure data.
The creation of such models requires representative data samples and interfaces to work with this data. Therefore, the creation of specialized databases is an important task of chemoinformatics. At present, there is a number of databases with kinetic parameters of reactions, containing information on chemical reaction kinetics (reaction rate constants, activation energies, etc.). However, most databases with kinetic parameters do not provide specialized services (API) for data software analysis.
The paper considers the information system LacertaLab containing a database and specialized services for processing and analyzing chemical reactions data. The database allows storing both kinetic parameters of the reactions and the data on a chemical reaction mechanism. The information system allows searching for relationships between reaction parameters using the least squares method. The system software services (API) provide access to information from databases and allow building QSAR models, including a number of mathematical functions for processing data (for example, OLS). The information system LacertaLab is able to interact with external services, obtain kinetic parameters from them and store them in its own database.
Ключевые слова: хемоинформатика, бд химических соединений и реакций, моделирование химических реакций, химическая кинетикаKeywords: chemoinformatics, database of chemical compounds and reactions, modeling of chemical reactions, chemical kinetics
Просмотров: 4088
27. Информационная поддержка этапа разработки состава твердых лекарственных форм [№4 за 2018 год]
Авторы: Корнюшко В.Ф. (arbenina@mitht.ru) - Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова (профессор), доктор технических наук; Николаева О.М. (polyakova@mitht.ru) - Российский технологический университет МИРЭА (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова) (ассистент); Богунова И.В. (irina_bogunova@mail.ru) - Российский технологический университет МИРЭА (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова) (научный сотрудник); Флид А.А. (a.a.flid@gmail.com) - Российский технологический университет МИРЭА (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова) (ведущий программист); Гребенщиков А.А. (me@package.su) - Российский технологический университет МИРЭА (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова) (магистр);
Аннотация: В статье рассматривается применение системного анализа для информационной поддержки этапа разработки состава твердых лекарственных форм. Приведена диаграмма информационного описания жизненного цикла разработки и производства лекарственных препаратов в номинации IDEF0. В основу построения системы информационной поддержки этапа разработки состава в жизненном цикле положен новый подход QbD (quality by design, «качество, запланированное при разработке»), который должен быть реализован на основе целевого профиля препарата TPP (target product profile). В качестве критериев оценки качества оптимизации на всех стадиях разработки выбраны технологические параметры, характеризующие основные свойства полученных промежуточных продуктов, CPP (critical process parameter). Рассмотрена схема интеллектуальной системы управления этапом разработки состава готовой лекарственной формы. Для управления исследованиями предлагаются два алгоритма: один используется при подборе вспомогательных веществ, а второй при выборе оптимальных технологических параметров для каждой стадии. Подробно рассмотрено построение на основе многооткликовой регрессионной модели алгоритма подбора параметров всех процессов, участвующих в получении оптимального состава готовой лекарственной формы. Рассмотрено построение БД вспомогательных веществ, входящей в структуру интеллектуальной системы управления. Приводятся схемы, демонстрирующие основные наборы сущностей и связи между ними. Помимо прочего, приведены некоторые фрагменты программного кода, подкрепляющие теоретическое обоснование проводимого исследования.
Abstract: The paper discusses the use of the system analysis for the information support of the development stage of the solid dosage form composition. It also presents the informational description diagram of the development and production life cycle of the medications in the IDEF0 nomination. The information support system for the composition development phase in the life cycle is based on a new QbD approach (Quality by Design), which should be implemented based on a medicine target profile – TPP (Target Product Profile).
Technological parameters characterizing the main properties of the obtained intermediate products, CPP (Critical Process Parameter), were chosen as criteria for evaluating the optimization quality at all development stages.
The paper describes the scheme of the intellectual control system for the development stage of the finished dosage form composition.
The authors propose two algorithms for research management: one is for selecting support substances, and the second is for selecting optimal technological parameters for each stage.
The paper considers in detail the construction of the parameter-fitting algorithm of all processes involved in obtaining the optimal composition of the finished medicines based on the multi-click regression model. It also considers the construction of the support substances database that is included in the intelligent control system structure. There are diagrams showing the basic sets of entities and the relationships between them. Among other things, there are some program code fragments that support the theoretical substantiation of the conducted research.
Ключевые слова: системный анализ, бд, информационная модель, критерий, профиль tpp, подход qbd, номинация idef0, информационная поддержка, фармацевтическая разработка, разработка состава, система управленияKeywords: system analysis, database, information model, criterion, tpp profile, qbd approach, idef0 nomination, data support, pharmaceutical engineering, formulation development, a control system
Просмотров: 8200
28. Лингвистическое обеспечение САПР технологии ковки валов на прессах [№4 за 2018 год]
Авторы: Канюков С.И. (avk@imach.uran.ru) - Институт машиноведения Уральского отделения РАН (доцент, старший научный сотрудник), кандидат технических наук; Коновалов А.В. (avk@imach.uran.ru) - Институт машиноведения УрО РАН, г. Екатеринбург (профессор, зав. лабораторией), доктор технических наук; Муйземнек О.Ю. (olga@imach.uran.ru) - Институт машиноведения Уральского отделения РАН (старший научный сотрудник), кандидат технических наук; Курённов Д.В. (d.v.kurennov@urfu.ru) - Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина (доцент, зав. кафедрой информационных технологий и автоматизации проектирования), кандидат технических наук; Партин А.С. (dmitriy-v-k@yandex.ru) - Институт машиноведения УРО РАН, г. Екатеринбург (старший научный сотрудник), кандидат технических наук;
Аннотация: В статье приводится описание основных функций специализированного входного языка САПР технологических процессов ковки валов на прессах, созданной в Институте машиноведения Уральского отделения Российской академии наук. Разработанный входной язык предоставляет пользователям широкие возможности для внесения корректировок в технологическую карту ковки, начиная от выбора слитка и заканчивая подготовительными и основными переходами ковки. Каждая корректировка представляет собой либо выбор необходимого решения из выпадающего меню, например, нужного слитка из списка подходящих или одного из двух альтернативных вариантов (ковать или не ковать цапфу, включить или исключить операцию осадки выбранного слитка), либо изменение числовых значений параметров технологического процесса, находящихся в определенных границах (размеры промежуточных заготовок, уковы и т.д.). Поскольку сами границы технологических ограничений вследствие недостаточной формализации рассматриваемой предметной области в общем случае являются нечеткими, то есть находятся в определенном диапазоне своих значений, входной язык предоставляет пользователям возможность вносить свои корректировки в решения системы с незначительным выходом за эти границы. Автоматизированное проектирование технологического процесса ковки выполняется по определенным технологическим правилам, вынесенным в базу знаний системы. Составляющая часть входного языка, предназначенная для работы с базой знаний, позволяет оперативно, без корректировки алгоритмов и программ изменять технологические правила проектирования, которые на разных предприятиях могут быть различными. Все это гарантирует получение технологических карт ковки, пригодных для реализации производственного процесса, и должно существенно облегчить внедрение системы на различных предприятиях.
Abstract: The paper describes the main features of the specialized input language of the computer-aided system for shaft press forging processes. The system has been developed at the Institute of Engineering Science, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences.
The developed input language allows users to make adjustments in an implementation forging sheet, starting from the selection of an ingot to the design of preparatory and main forging transitions. Each adjustment is a choice of the required solution in a drop-down menu, for example, the choice of the required ingot from the list of suitable ones, or a binary decision (forging or not forging an axle, including or excluding the selected ingot upset). Ot it might be changing numerical values of process parameters, which are within certain limits (intermediate blanks sizes, forging ratio, etc.). Since the boundaries of technological limitations are fuzzy due to the lack of formalization of the subject area in general, i.e. they are within a certain range of their values; the input language provides users with the opportunity to make adjustments to the system solutions with “insignificant output” beyond these boundaries.
The computer-aided design of forging technological process has the determined technological rules taken out to the system knowledge base. A constituent part of the input language, which is related to the system knowledge base, allows efficient adjusting the technological design rules, which can be different in various enterprises, without modifying algorithms and programs. Application of the input language guarantees obtaining implementation forging sheets suitable for using in a production process and facilitates system implementation in various companies.
Ключевые слова: сапр, ковка валов, пресс, технологический процесс, лингвистическое обеспечение, входной языкKeywords: CAD system, shaft forging, press forging, technological process, linguistic basis, input language
Просмотров: 7693
29. Компьютерное моделирование структуры технических поверхностей на микроуровне [№4 за 2018 год]
Авторы: Рачишкин А.А. (RachishkinAndr@yandex.ru ) - Тверской государственный технический университет (доцент), кандидат технических наук; Сутягин О.В. (sutyagine@rambler.ru ) - Тверской государственный технический университет (доцент), доктор технических наук; Болотов А.Н. (alnikbltov@rambler.ru) - Тверской государственный технический университет (профессор), доктор технических наук;
Аннотация: В статье описывается структура программного средства для компьютерного моделирования топографии технических поверхностей. Модель построена с использованием экспериментальных данных о морфологии шероховатых поверхностей. Это позволяет моделировать трехмерную поверхность, используя данные о характеристиках микротопографии контактирующих поверхностей. При неполных данных или их отсутствии можно использовать статистически обработанные параметры продольных и поперечных профилей поверхностей. С учетом возможной неоднородности объекта исследований генерация микронеровностей осуществляется по специально разработанному математическому аппарату. Принятые допущения не оказывают существенного влияния на достоверность моделируемой поверхности. Такой подход позволяет проектировать неоднородные шероховатые поверхности, исходя из индивидуальных параметров каждой микронеровности. Проведенные аналитические расчеты и экспериментальные проверки показали сходимость в пределах допустимой погрешности моделируемой и реальной поверхностей. Расхождения обусловлены неоднородностью реальной шероховатой поверхности. Полное копирование топографии технически реализуемо, но ведет к невозможности построения расчетных моделей для исследования физических процессов, протекающих при контактном взаимодействии двух поверхностей. Таким образом, подход с принятием допущений представляется оптимальным решением при проектировании компьютерной модели, являющейся базовым модулем программы для исследования процесса взаимодействия шероховатых поверхностей с возможностью нанесения функционального покрытия. Разработанный математический аппарат и принятые входные параметры позволяют имитировать реальную шероховатую поверхность с максимально возможной достоверностью. Могут осуществляться как моделирование существующих шероховатых поверхностей с известными значениями входных параметров по обработке, так и предварительное проектирование наиболее оптимальной топографии поверхности, необходимой для решения конкретной инженерной задачи. Данная программа объединяет современные информационные технологии и аналитические разработки в области генерации шероховатых поверхностей. Она является отдельным, базовым модулем общей системы моделирования узлов трибосопряжений.
Abstract: This paper describes a software tool structure for computer simulation of an engineering surface topography. The model uses experimental data on the rough surface morphology. It is designed to model a 3D surface using characteristics data of contacting surface microtopography. In case of incomplete or absent data, we can use statistically processed parameters of longitudinal and transverse surface profiles.
Taking into account the possible inhomogenuity of the object of research, microroughness generation uses a specially developed mathematical apparatus. The assumptions made do not affect the simulated surface credibility considerably. This approach allows designing unhomogeneous rough surfaces based on individual parameters of each surface microroughness.
Analytical calculations and experimental tests showed convergence within the defined margin of error of the simulated and real surfaces. The actual rough surface inhomogeneity causes discrepancies. Full topography copying is technically feasible, but it leads to the impossibility of building computational models for studying the physical processes occurring during the contact interaction of two surfaces. Thus, making assumptions is the optimal solution when designing a computer model, which is the basic module of the program for studying the process of rough surface interaction with the possibility of applying functional coating.
The developed mathematical apparatus and the accepted input parameters make it possible to simulate a real rough surface with the highest possible reliability. It can be a simulation of existing rough surfaces with known processing parameters, or preliminary design of the most optimal surface topography that is necessary to solve a specific engineering task. This software combines modern information technologies and analytical developments of rough surface generation. It is a separate basic module of the friction unit modeling system.
Ключевые слова: компьютерное моделирование, шероховатая поверхность, трехмерная модель, микронеровность, топография поверхностиKeywords: computer modeling, rough surface, 3d model, microroughness, surface topography
Просмотров: 4555
◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3
