Программные продукты и системы

Статьи из выпуска № 1 за 2015 год.

Упорядочить результаты по: Дате публикации | Заголовку статьи | Авторам

21. Архитектура и информационно-технологические инструменты комплекса программ интегрированной логистической поддержки промышленных трубопроводных систем [№1 за 2015 год]
Автор: Мошев Е.Р.
Просмотров: 10529
В данной статье указаны недостатки использования разрозненных комплексов программ при интегрированной логистической поддержке жизненного цикла промышленных трубопроводных систем. Отмечено, что устранить их можно, в частности, с помощью комплекса программ, разработанного с учетом современных концепций интегрированной логистической поддержки, концепции интегрированной информационной среды и специальных информационно-технологических инструментов, основанных на использовании методов математического моделирования, теории искусственного интеллекта и методов логистики ресурсосбережения в сфере организации производства. Описаны архитектура, вычислительно-сетевая структура иинформационно-технологические инструменты, использованные при разработке комплекса программ интегрированной логистической поддержки. Архитектура комплекса программ включает базу данных, программное обеспечение и является открытой для информационного обмена с внешними комплексами программ. База данных состоит из девяти логических разделов, включающих информационный и интеллектуальный виды обеспечения, которые разработаны с помощью фреймовых и продукционных моделей представления знаний. Программное обеспечение состоит из одиннадцати функциональных модулей, а также программного и клиентского интерфейсов. Информационная организация вычислительно-сетевой структуры комплекса программ осуществлена через централизованный сервер баз данных предприятия с возможностью подключения удаленных пользователей с помощью терминального сервера. Рассмотрена комплексная логико-информационная модель интегрированной логистической поддержки жизненного цикла промышленных трубопроводных систем. Приведен фрагмент логико-информационной модели интегрированной логистической поддержки проектируемых трубопроводов, выполненный с использованием методологии IDEF0. Приведены примеры фреймовых моделей представления знаний о технико-технологических характеристиках трубопроводов, а также продукционных моделей представления знаний о конструкционных характеристиках фланцев и фланцевых соединений. Рассмотрены эвристическо-вычислительные алгоритмы, формализующие процедуры расчета характеристик фланцев и проверки фланцев на совместимость.

22. Программная система исследований динамики технологических процессов формования химических волокон [№1 за 2015 год]
Авторы: Калабин А.Л., Удалов Е.В., Хабаров А.Р.
Просмотров: 11788
Разработано программное средство для исследования динамики технологических процессов формования химических волокон. Производство химических волокон из расплавов и растворов полимеров относится к числу наиболее инновационных отраслей, основной задачей которой является создание волокон с заданными свойствами. Одним из методов исследования существующих и разработки новых технологий, реализующих данную задачу, является моделирование. При моделировании определяются количественные зависимости между условиями процессов получения материала, структурой его волокон и свойствами. Оно позволяет варьировать технологические режимы, минимизируя дорогостоящие опытные работы. Предложенная система используется для моделирования динамики процесса двух видов формования волокон: из расплава с приемным устройством и аэродинамическое формование. Программа представляет собой JavaDesktop-приложение, обладающее интуитивно понятным графическим интерфейсом. Оно позволяет в условном виде отображать схему технологических процессов, связи между его элементами и их характеристиками, редактировать параметры элементов схемы, выполнять расчет сил, действующих на волокно, отображать в графическом виде рассчитанные данные. Чтобы исследовать полученные результаты в более функциональных системах, реализован экспорт результатов расчета в файл. В приложении возможно сохранить проект в файл с целью его последующей загрузки. В программной системе реализованы численные методы решения системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений, метод сеток (конечно-разностный метод) в цилиндрических координатах с учетом подвижной границы, интерполяция кубическими сплайнами экспериментальных зависимостей. Предложены алгоритмы вы-бора граничных условий и верификации численных решений. Так как процедура расчета неустойчива относительно входных данных и довольно продолжительна по времени, она выполняется в потоке, отдельном от потока-диспетчера событий. Работоспособность программной системы подтверждается результатами моделирования, которые удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.

23. Программный комплекс для расчета и исследования погрешности токарной обработки нежестких заготовок [№1 за 2015 год]
Авторы: Шелихов Е.С., Сердюк А.И., Черноусова А.М.
Просмотров: 7200
Рассмотрена проблема определения погрешности, возникающей при токарной обработке на станках с ЧПУ заготовок, длина которых во много раз превышает диаметр. В результате анализа математических моделей, используемых для определения погрешностей при точении, установлено, что для рассматриваемых деталей определяющим фактором при образовании отклонения является жесткость системы Станок–Приспособление–Инструмент–Деталь (СПИД). Отмечены ограничения в существующих методах исследования и практике определения отклонений с учетом постоянной и динамической составляющих податливости элементов рассматриваемой системы. В частности, с точки зрения практической значимости, в них затруднен учет упругих деформаций, обусловленных функциональными взаимосвязями режимов резания с параметрами обрабатываемой заготовки, которые задаются прочностными характеристиками используемого материала в рассматриваемом диапазоне геометрических соотношений. Для повышения точности обработки предложена методика определения оптимальных параметров резания. Разработан программный комплекс OptimRez, позволяющий пользователю, исходя из возможностей применяемого токарного обо-рудования и характеристик обрабатываемой заготовки, определять режимы резания, при которых рассматриваемая погрешность будет минимальной. Программный комплекс содержит пять взаимосвязанных модулей, использует базы данных инструментов, станков и различных материалов заготовок. OptimRez может использоваться при технологическом проектировании, в научно-исследовательских работах и в учебном процессе.

24. Программная реализация цифровой обработки данных силового трансформатора [№1 за 2015 год]
Авторы: Васильева О.В., Лавринович А.В.
Просмотров: 10579
Работа посвящена программной реализации цифровой обработки данных с расширением *.csv, получаемых с современных цифровых осциллографов типа Tektronix, Agilent, Aktakom и аналогичных им. Программа создана в среде разработки Lab View. Представлена блок-схема программы с наименованиями отдельных блоков и описанием блока сохранения цифровых данных в отдельном документе. Ограничением для разработанной программы является требование одинакового шага дискретизации по времени исходных сигналов. Показаны преимущества созданной программы: уменьшение времени обработки осциллограмм, упрощение процедуры работы с большими массивами данных, отсутствие ручной обработки. Обработка осциллограмм позволяет уравнивать начальное время обрабатываемых импульсов, имеющих произвольный сдвиг относительно друг друга, и получать разность обработанных осциллограмм в отдельном окне. Для сдвига осциллограмм предлагается использовать курсоры с наименованием координат. Эффективность разработанной программы продемонстрирована при обследовании силового трансформатора методом наносекундных импульсов с целью объективного выявления отличий между импульсом-нормограммой «здорового» трансформатора и импульсом-откликом дефектного трансформатора. Показан порядок обработки осциллограмм с нахождением необходимых величин.Представлены визуализация исходных импульсов и их разности, а также порядок сохранения графика в протоке испытаний.

25. Комплексная оценка транспортно-эксплуатационного состояния участка автомобильной дороги [№1 за 2015 год]
Авторы: Аникеев Е.А., Черкасов О.Н.
Просмотров: 6585
В статье рассматривается математическая модель построения комплексной оценки транспортно-эксплуатационного состояния участка автомобильной дороги. Показана необходимость модели такого участка как взаимосвязанной совокупности факторов, влияющих на его состояние. В проблеме повышения потребительских качеств автодорог выделена задача разделения дороги на участки для их дальнейшего ранжирования с целью составления планов ремонта. Оценка потребительских свойств автодороги представлена как различие между существующими значениями качеств объекта и их идеальными значениями, выраженными в комплексном показателе транспортно-эксплуатационного состояния. Отмечены наиболее важные для этой задачи особенности участков дороги как объектов управления. Определены основные факторы, характеризующие состояние участка автомобильной дороги. Приведены наиболее существенные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости, учитывающие влияние отдельных параметров и характеристик дорог на комплексный показатель качества участка. Рассмотрено применение к задаче формирования этого показателя математического аппарата теории нечетких множеств, позволяющего моделировать принятие решений о ремонте участков автомобильной дороги. Определены наборы значений признаков, описывающих состояние дорожного участка. Описаны значения нечетких переменных для каждого коэффициента, показаны их функции принадлежности. Сформированы лингвистические переменные для описания коэффициентов и нечеткая ситуация для построения комплексной оценки участка автодороги. Комплексное состояние участка авто-дороги представлено в виде нечеткой ситуации. Показан расчет степени включения текущей нечеткой ситуации, характеризующей состояние участка, в эталонную. Приведен обобщенный алгоритм принятия решений об очередности ремонтных работ. Показаны перспективы развития такого подхода к решению задачи определения комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги в целом.

26. Управление пешеходными потоками при пиковой интенсивности движения [№1 за 2015 год]
Автор: Аникеев Е.А.
Просмотров: 10849
Показано повышение актуальности проблемы соответствия развития темпов роста автомобилизации и улично-дорожной сети. Выделена задача регулирования транспортных и пешеходных потоков на пешеходных переходах вне пересечений с использованием вызывного светофора. Рассмотрен традиционный способ решения этой задачи. По- казаны факторы, приводящие к созданию заторовой ситуации в часы пиковой нагрузки при использовании традиционного способа и предыдущее решение задачи. Приведены циклы работы светофора с жестким управлением и светофора с нечетким управлением. Определены входные и выходная переменные для управления светофором на пересечении, приведены функции принадлежности этих переменных. Предложены правила определения выходной величины, на основании которых разработаны нечеткие правила для алгоритма управления. Предложены модель процесса функционирования такого пересечения и алгоритм работы вызывного пешеходного светофора на базе не-четкой логики. Рассмотрено моделирование процесса накопления очереди транспортных средств на пешеходном переходе, расположенном вне пересечения, в условиях пиковой транспортной и пешеходной интенсивности движения. Для моделирования использован математический аппарат нечеткого вывода, позволяющий моделировать выводы эксперта в данной области при принятии решений об изменении длительности ожидания пешеходной фазы. Проведено моделирование процесса регулирования перехода с использованием вызывного светофора с постоянным временем ожидания фазы и со временем ожидания фазы, определяемого при помощи нечетких правил. Приведены результаты моделирования, иллюстрирующие накопление очереди автомобилей в обоих приведенных случаях и показывающие преимущество предложенного способа по сравнению страдиционным жестким регулированием.

27. Моделирование мягких тканей виртуального манекена для проектирования корсетных изделий и белья [№1 за 2015 год]
Авторы: Сеницкий И.А., Васильев Д.А., Горелова А.Е., Корнилова Н.Л.
Просмотров: 9410
В статье рассмотрены теоретические основы формирования моделей манекенов для САПР трехмерного проектирования корсетных изделий и белья. Отличительной особенностью проектирования данных видов одежды является необходимость моделирования поведения мягких тканей фигур разных типов, как обнаженных, так и испытывающих воздействие изделия. Рассмотрен авторский метод создания виртуальной модели манекена. По своей структуре манекен представляет собой наложенные на поверхность стана имитационные модели мягких тканей (груди, ягодиц и живота), алгоритмически независимые друг от друга. При создании модели торса главной задачей было обеспечение перестроения модели на любой размер и рост с сохранением исходной формы. Целевой функцией моделирования мягких тканей явилась разработка системы варьируемых переменных, обеспечивающих изменение формы поверхности при условии сохранения ее объема. Имитационная модель мягких тканей манекена использует геометрическое и физическое моделирование. Для обеспечения возможности получения разных форм груди, живота и ягодиц в рамках одной математической модели для каждого вида тканей выбрана функция задания образующей тела вращения. Управляемыми параметрами моделей являются размерные признаки, определяющие форму моделируемых областей. Результаты теоретических исследований реализованы в процессе создания программного модуля «Виртуальный манекен» САПР трехмерного проектирования корсетных изделий BustCAD (г. Иваново, Россия). Данная САПР позволяет пользователю интуитивно понятными средствами создавать виртуальный манекен фигуры, оценивать ее эстетические характеристики, задавать изменения параметров торса и мягких тканей с учетом моделирующего эффекта изделия, проектировать модель и получать развертки основных деталей.

◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3