Информационные технологии, моделирование и управление. Рубрика в журнале - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Публикации в рубрике (233): Информационные технологии, моделирование и управление
все рубрики
Информационная система для подбора условий и оборудования при культивировании клеток млекопитающих

Информационная система для подбора условий и оборудования при культивировании клеток млекопитающих

Батыргазиева Д.Р., Гусева Е.В., Меньшутина Н.В.

Статья научная

В связи с тем, что использование клеток млекопитающих и их продуктов имеет широкое применение, актуальной задачей является создание информационной системы в области их культивирования для систематизации и структурирования информации по экспериментальным данным процесса. В данной работе проведен анализ области культивирования клеток млекопитающих. Рассмотрены основные технологии, необходимое оборудование и матриксы, на которых выращиваются клетки. Описаны ключевые этапы проектирования базы данных и информационной системы. Приведено обоснование выбора программных продуктов и представлены результаты реализации базы данных и информационной системы. Проведена работа по структуризации большого объема данных, полученных в результате многочисленных исследований по всему миру, а также проведен сравнительный анализ результатов поиска в системе, с целью проверки корректной работы системы. Научная и практическая значимость в том, что разработан эффективный инструмент представления знаний и данных для поиска по конкретным параметрам. Удобство системы состоит в том, что пользователю не нужно обращаться в различные источники для получения информации по различным типам, способам и условиям культивирования клеток млекопитающих, она уже собрана и структурирована. С помощью системы можно осуществить подбор условий для культивирования клеток млекопитающих на этапе проведения научно-исследовательских работ, что позволит значительно сократить время и стоимость проведения работ, а также ранжировать рекомендуемые технологические и аппаратные решения. Система обладает функциональной полнотой, то есть в рамках конкретной предметной области она обеспечивает выполнение требований пользователя, а также позволяет накапливать и обрабатывать информацию.

Бесплатно

Информационно-семантические аспекты сайта образовательной организации

Информационно-семантические аспекты сайта образовательной организации

Попов А.П., Битюков В.К., Кутявин И.С., Рылев С.С., Гордиенко О.А.

Статья научная

Всемирная система компьютерных сетей Internet глобально меняет коммуникации в информационной общества. Практически каждая образовательная организация в настоящее время имеет официальный сайт в Internet. За последние годы стала бурно развиваться отрасль сайтостроения. Однако следует отметить, что разработка сайтов во многих случаях базируется на личных представлениях, эмоциях заказчика и разработчика. Использование данного подхода оправдывает себя при создании простых сайтов. В связи с этим при разработке сайта образовательной организации (ОО) необходимо использовать основные положения и понятия теории информационных семантических систем. В статье представлены основные положения и понятия информационных семантических систем. На базе этого образовательная организация рассмотрена как информационная семантическая система, а её официальный web-ресурс представлен в виде сложной многоуровневой информационной системы, которая состоит из множеств информационных объектов и семантических цепочек. Представлена целевая среда информационных объектов образовательной организации в виде основных укрупненных групп. Выполнен анализ целевой семантической информации по группам пользователей. Перечислены основные однородные и комплексные формы семантической информации и предложено понятие семантической цепочки. Приведен пример технологического процесса информирования абитуриента на сайте ОО. Приведена временная диаграмма посещений сайта по основным подгруппам пользователей, с помощью которой обоснованы основные принципы разработки меню и навигации сайта для наиболее часто посещающих web-ресурс пользователей. Определены направления развития сайта образовательной организации как части её электронной информационной образовательной среды.

Бесплатно

Информационное структурирование паракристаллических объектов при слабом электромагнитном СВЧ-КВЧ и электронном воздействии

Информационное структурирование паракристаллических объектов при слабом электромагнитном СВЧ-КВЧ и электронном воздействии

Чертов Е.Д., Кустов В.Ю., Кустов И.В., Пономарева Е.И.

Статья научная

Исследовано влияние слабых информационных полей терраметровогодиапазона длин волн на метаболизм состояния паракристаллических объектов, изменение их пространственной структуры, формы каналов обмена информации, составляющей целостную динамическую конфигурацию или ее часть.

Бесплатно

Искусственный интеллект в технологической системе производства колбас заданного качества

Искусственный интеллект в технологической системе производства колбас заданного качества

Карпов В.И., Красуля О.Н., Токарев А.В.

Статья научная

В статье рассматривается экспертная система (ЭС) как подсистема информационно-управляющей системы технологии колбасных изделий заданного качества. Приведена типовая структура автоматизированной экспертной системы, модернизированная под набор взаимосвязанных операций технологического процесса производства вареных колбас. Рассмотрена разработка двух основных блоков этой экспертной системы - база данных и база знаний, создающие информационное пространство. Работа ЭС представляется последовательностью шагов, на каждом из которых из базы знаний выбирается некоторое правило, которое применяется к текущему содержимому рабочего множества. Цикл заканчивается, когда выведено либо опровергнуто целевое утверждение. В нашем случае система спроектирована как система с прямым выводом, в которой по известным фактам отыскивается заключение, которое из этих фактов следует. Если такое заключение удается найти, то оно заносится в рабочую память. База знаний экспертной системы создана как набор отдельных сущностей. Набор этих сущностей позволяет формировать объекты исследования, правила, которым они могут соответствовать, и рекомендации при удовлетворении этим правилам. Набор таких сущностей с их атрибутами и связями может быть представлен в виде множества кортежей. Для реализации рассмотренного подхода разработана автоматизированная экспертная система управления технологическим процессом производства мясных и колбасных изделий - программный комплекс (ПК) «МультиМит Эксперт». Эффективность использования разработанной экспертной системы для управления технологией колбасных изделий заданного качества рассмотрена на одном из примеров определения технологических дефектов в рецептуре вареных сосисок «Столичные», содержащая большое количество жирного сырья. Результаты исследования в целом показали, что рекомендации разработанной экспертной системы, позволяют улучшить качество готового к употреблению мясного продукта, увеличить коэффициент водоудержания, характеризующий влагоудерживающую способности фарша, что способствует повышению выхода готового продукта, а также повысить рентабельность продукции.

Бесплатно

Использование интеллектуальных технологий для контроля качества творога

Использование интеллектуальных технологий для контроля качества творога

Благовещенская М.М., Давыдова Г.Р., Семина Н.А., Благовещенский И.Г.

Статья научная

В данной работе нами предложен дополнительный способ контроля качества творога и творожной продукции по органолептическим показателям. Способ заключается в построении нейросетевой модели оценки качества творога по входным и выходным данным. В связи с тем, что контроль качества творога по органолептическим показателям по ГОСТу не обязателен, в статье приведена условная 5-бальная шкала для органолептической оценки творога и творожных изделий. Приведена последовательность основных операций, необходимых для составления нейросетевых моделей, и предложены рекомендации для составления программно-аппаратного комплекса. Такой способ оценки упрощает контроль качества готового продукта, так как позволяет своевременно среагировать на отклонения в процессе производства (исходя из данных, предложенных нейронной сетью), предсказать качество готового продукта при отклонении технологических параметров от заданной нормы.

Бесплатно

Использование интеллектуальных технологий для контроля качества творога

Использование интеллектуальных технологий для контроля качества творога

Благовещенская М.М., Давыдова Г.Р., Семина Н.А., Благовещенский И.Г.

Статья научная

В статье описывается способ контроля качества творога и творожной продукции на основе нейросетевой модели, позволяющей без участия профессиональных дегустаторов максимально объективно оценить вкус готового изделия. Способ заключается в построении нейросетевой модели оценки качества творога по входным и выходным данным. Для решения задачи объективной оценки качества готового продукта предлагается внедрить на производстве программно- аппаратный комплекс определения вкусовых показателей творога и творожной продукции, в основе алгоритма работы которого заложена нейросетевая модель. Функционирование нейросетевой модели базируется на применении аппарата искусственных нейронных сетей, который является одним из направлений развития теории искусственного интеллекта. Модель нейронной сети состоит из нескольких слоев искусственных нейронов, которые имитируют работу своих биологических собратьев (нервных клеток). Функционирование модели искусственного нейрона реализовано по упрощенной аналогии с работой нервной клетки. При решении задачи оценки вкусовых показателей творога и творожной продукции была опробована сеть прямого распространения типа MLP (многослойный персептрон). Особенностью такой сети является то, что входные сигналы передаются от нейронов одного слоя всем нейронам следующего слоя только в направлении от входного слоя к выходному. Для правильной работы искусственной нейронной сети было проведено ее обучение, которое сводилось к подбору оптимальных синаптических весовых коэффициентов. В статье представлена разработанная для этих целей Блок-схема алгоритма обучения. Приведена последовательность основных операций, необходимых для составления нейросетевых моделей и предложены рекомендации для составления программно-аппаратного комплекса. Результаты экспериментов показали, что такой способ оценки показателей вкуса с помощью искусственных нейронных сетей упрощает контроль качества готового продукта, так как позволяет своевременно реагировать на отклонения в процессе производства (исходя из данных, предложенных нейронной сетью).

Бесплатно

Использование метода конечных элементов для решения задач тепломассообмена в ротационно-пленочном аппарате

Использование метода конечных элементов для решения задач тепломассообмена в ротационно-пленочном аппарате

Алтайулы Сагымбек, Антипов Сергей Тихонович, Павлов Игорь Олегович, Воронова Елена Васильевна

Статья научная

Рассмотрен вопрос создания компьютерной модели, предназначенной для исследования нестационарного массообменного процесса при влагоудалении из фосфолипидной эмульсии подсолнечных масел в вакуумном цилиндрическом ротационно-пленочном аппарате. Реализация математической модели выполнена на основе использования метода конечных элементов в системе Maple.

Бесплатно

Использование сложных гармонических сигналов в задачах акустической спектрометрии эластомеров

Использование сложных гармонических сигналов в задачах акустической спектрометрии эластомеров

Битюков В.К., Хвостов А.А., Хаустов И.А., Ребриков Д.И.

Статья научная

В статье рассматриваются особенности определения акустических свойств полимеров с применением ультразвуковых колебаний. Показана возможность определения с помощью одного метода таких показателей качества как спектр времен релаксации полимера и функции молекулярно-массового распределения молекул в растворе, что приводит к увеличению времени проведения измерений. Для сокращения времени возможно сужение диапазона частот ультразвуковых колебаний, наносимых на измеряемый образец, или увеличение такта квантования регистрируемого сигнала с помощью осциллографа. При этом оба варианта приводят к снижению достоверности получаемой информации из-за возможного выхода за пределы эффективного частотного диапазона или потери высокочастотной составляющей регистрируемого сигнала при увеличении такта квантования. Для решения перечисленных проблем предложено использовать сложный гармонический сигнал, являющийся суперпозицией нескольких сигналов. Частоту сигналов необходимо выбирать, исходя из чувствительности каждого определяемого показателя качества эластомера. На конкретных примерах показано, что чувствительность для таких показателей качества как предел прочности и вязкость по Муни существенно зависит от частоты. Для первоначального исследования в случае, когда свойства материала заранее неизвестны и необходимо выявить эффективные диапазоны частот, для каждого определяемого свойства материала предложено использовать сигнал типа «белый шум», который позволит выявить диапазоны частот с наибольшей чувствительностью для каждого измеряемого показателя качества. Что, в свою очередь, связано с равномерным распределением спектральных составляющих частот по всему возможному частотному диапазону. Показана необходимость в определении эффективного диапазона времени регистрации и шага квантования в виду ограниченности технических возможностей средств регистрации электрических сигналов (осциллографов).

Бесплатно

Использование случайного квантования при моделировании сетевых систем управления

Использование случайного квантования при моделировании сетевых систем управления

Битюков В.К., Емельянов А.Е.

Статья научная

Сетевые системы управления используют сетевой канал для обмена данными между элементами. Такой подход обладает рядом преимуществ: снижение затрат на монтажные работы, легкость конфигурации системы, простота диагностики и обслуживания системы. Использование сетей в качестве канала передачи в системах управления создает новые проблемы. Сетевые характеристики делают анализ, моделирование и управление сетевыми системами управления более сложной и трудной задачей. При моделировании необходимо учесть следующие факторы: потеря пакета данных, случайное время передачи пакета по сетевому каналу, необходимость учета нахождения в канале одновременно нескольких пакетов данных при последовательной передаче. Попытки учета одновременно всех этих факторов приводят к значительному повышению размерности математической модели и, как следствие, к значительным вычислительным трудностям. Такие модели, как правило, находят широкое применение при научных исследованиях. Однако для инженерных расчетов требуются математические модели небольшой размерности, но обладающие при этом достаточной точностью. Рассмотрен сетевой канал передачи со случайной задержкой и потерей пакетов данных. Время случайной задержки моделируется законом распределения Эрланга соответствующего порядка. Вероятность потери пакета зависит как от частоты поступления пакетов данных в канал передачи, так и от параметров закона распределения Эрланга. Предложена модель канала в виде последовательного соединения дискретных элементов. Дискретные элементы производят независимое квантование входного сигнала. Для изменения вероятности потери пакета предложено использовать случайное квантование входного сигнала. Получена формула для определения вероятности потери пакета в процессе передачи.

Бесплатно

Использование цифровой видеокамеры в качестве интеллектуального датчика системы автоматического регулирования процесса формования гранулированных комбикормов

Использование цифровой видеокамеры в качестве интеллектуального датчика системы автоматического регулирования процесса формования гранулированных комбикормов

Благовещенская М.М., Семина Н.А., Благовещенский И.Г., Савостин С.Д.

Статья научная

Важнейшей операцией производства гранулированных комбикормов является процесс формования. В процессе формования определяются структурно-механические свойства гранулированных комбикормов, обусловливающие ход технологического процесса и качество готовых изделий. В статье проведен анализ возможности использования цифровой видеокамеры (ЦВК) в качестве интеллектуального датчика для систем контроля, управления и регулирования процессом формования гранулированных комбикормов. Представлена разработанная параметрическая модель процесса формования жгутов из гранулированной комбикормовой массы. Определены динамические характеристики процесса формования. Разработана математическая модель движения жгута гранулированной комбикормовой массы после выхода из матричного отверстия. Показана разработанная математическая модель системы автоматического регулирования (САР) с использованием эталонного видеокадра в качестве задатчика в программной среде MATLAB. В качестве параметра процесса формования жгутов предложено использовать величину удельной площади, определяемой при математической обработке видеокадра. Разработаны алгоритмы программ для определения по изображениям видеокадров изменения структурно-механических свойств комбикормовых масс. Произведена цифровая видеосъемка различных режимов работы формующей машины и после математической обработки видеозаписи определены передаточные функции при использовании в качестве регулируемых параметров изменение удельной площади. Построены и проанализированы структурная и функциональная схемы системы регулирования процесса формования пищевых жгутов с использованием цифровой видеокамеры. На основании решения уравнений динамики жидкости получена математическая модель движения жгута после выхода из матричного отверстия, в которой, помимо вязкости, учтено свойство ползучести, характерное для комбикормовых масс. Разработана в Simulink математическая модель САР процесса формования жгута, позволяющая исследовать переходные процессы, происходящие в системе регулирования, использующей цифровую видеокамеру в качестве интеллектуального датчика. Разработан алгоритм принятия решений для формирования регулирующего воздействия при использовании цифровой видеокамеры в качестве интеллектуального датчика. Описана разработанная система автоматического регулирования (САР) процесса формования гранулированных комбикормов на базе использования в качестве интеллектуального датчика цифровой видеокамеры.

Бесплатно

Исследование антиоксидантной активности настоек из ежевики и клюквы, приготовленных методом ультразвукового экстрагирования

Исследование антиоксидантной активности настоек из ежевики и клюквы, приготовленных методом ультразвукового экстрагирования

Родионова Н.С., Мануковская М.В., Коломникова Я.П., Серченя М.В.

Статья научная

В статье представлены экспериментальные результаты определения антиоксидантной активности ягодных настоек, приготовленных с применением метода ультразвукового экстрагирования в сравнении с настойками, полученными традиционным методом. В качестве объектов исследования были выбраны ягоды ежевики и клюквы, характеризующиеся высоким содержанием антиоксидантов. В рамках данной экспериментальной работы был исследован метод ультразвукового экстрагирования, при помощи которого были приготовлены настойки из ежевики и клюквы. В качестве экспериментальной установки использовали экстрактор с ультразвуковым погружным излучателем. Процесс проводили в диапазоне частот 20-20,5 кГц при температуре 20-22 оС. В соответствии с традиционной технологией приготовления ягодной настойки клюкву и чернику выдерживали длительное (более 2 месяцев) время в 40 % растворе этилового спирта в соотношении ягоды-экстрагент 1:5. Технология ультразвукового экстрагирования предполагает кратковременный контакт ягод и экстрагента (до 15 минут) при наложении ультразвуковых колебаний. В процессе исследований экспериментально установлены режимные параметры процесса экстрагирования. С увеличением времени воздействия выход биологически активных веществ увеличивается до достижения равновесного состояния, соответствующего наиболее полному истощению сырья. Было установлено оптимальное время экстрагирования, за которое происходит максимально возможный переход сухих веществ в экстракт. Ультразвуковой способ экстрагирования позволяет значительно сократить длительность процесса и обеспечить более полное извлечение веществ. При воздействии ультразвуковых волн нарушается пограничный диффузионный слой, улучшается проникновение экстрагента в материал. Всё это приводит к значительному ускорению процесса перехода действующих веществ из сырья в экстрагент и получение продукта с антиоксидантной активностью, превышающей в 2 раза традиционный продукт.

Бесплатно

Исследование влияния количества модулей многокластерного технологического комплекса и выполняемые ими операции на общую производительность установки с использованием имитационного моделирования

Исследование влияния количества модулей многокластерного технологического комплекса и выполняемые ими операции на общую производительность установки с использованием имитационного моделирования

Куликов И.Н., Колесник Л.Л.

Статья научная

Вариативность компоновок кластерного оборудования обусловливает разработку методов, направленных на анализ и поиск возможных схем компоновок, которые отвечают заданным требованиям и критерию оптимальности производительности. Достаточно часто на производстве сталкиваются с задачей наиболее оптимальной утилизации кластерного оборудования. Для нахождения решений используют различные подходы, такие как: запуск в систему нескольких потоков полуфабрикатов, увеличение числа рабочих лап робота в транспортном модуле и т. д. В данной работе исследован многокластерный технологический комплекс, зависимость производительности МТК от количества выполняемых операций наименее загруженного модуля. Показано, что с помощью данного подхода можно существенно упростить нахождение решения задачи построения кластерной установки при наличии потоков пластин двух типов, а также нахождения графика запуска для максимальной и минимальной производительности. Актуальность работы обусловлена необходимостью нахождения наиболее оптимального варианта компоновки многокластерного комплекса и графика запуска полуфабрикатов (с учетом вариативности выполняемых операций в модулях) как на этапе проектирования установки, так и при эксплуатации уже существующих установок.

Бесплатно

Исследование задач проектирования комплексного технического обеспечения и обобщенная модель их решения

Исследование задач проектирования комплексного технического обеспечения и обобщенная модель их решения

Скрыпников А.В., Чернышова Е.В.

Статья научная

В данной работе развиваются общие идеи метода В.И. Скурихина с учетом указанных особенностей и более подробно рассматриваются вопросы анализа и синтеза комплекса технических средств, с доведением их до уровня, пригодного для использования в инженерной практике проектирования информационных систем управления. В работе сформирован общий системный подход к решению вопросов выбора технических средств информационной системы управления, разработана общая методика системного анализа и синтеза комплекса технических средств и его подсистем, обеспечивающих достижение экстремального значения критерия эффективности функционирования технического комплекса информационной системы управления. Основное внимание уделено прикладной стороне системных исследований комплексного технического обеспечения, в частности, определению критериев качества функционирования технического комплекса, разработке методов анализа информационной базы информационной системы управления и определения требований к техническим средствам, а также методов структурного синтеза основных подсистем комплексного технического обеспечения. Таким образом, целью является исследование на основе системного подхода комплексного технического обеспечения информационной системы управления и разработка ряда методов анализа и синтеза комплексного технического обеспечения, пригодных для использования в инженерной практике проектирования систем. Известный парадокс разработки информационных систем управления состоит в том, что параметры системы, а следовательно, и требования к комплексному техническому обеспечению, не могут быть строго обоснованными до разработки алгоритмов и программ, и наоборот. Возможным способом преодоления этих трудностей является прогнозирование структуры и параметров комплексного технического обеспечения для конкретных информационных систем управления на ранних стадиях разработки, с последующим уточнением и детализацией их по мере разработки и уточнения других подсистем информационных систем управления, т.е. решение вопросов разработки комплексного технического обеспечения в условиях неполноты данных об информационной базе системы.

Бесплатно

Исследование задач проектирования комплексного технического обеспечения и обобщенная модель их решения

Исследование задач проектирования комплексного технического обеспечения и обобщенная модель их решения

Скрыпников А.В., Чернышова Е.В., Стукалов Р.В., Ширинкин Н.В.

Статья научная

В данной работе развиваются общие идеи метода В.И. Скурихина с учетом указанных особенностей и более подробно рассматриваются вопросы анализа и синтеза комплекса технических средств, с доведением их до уровня, пригодного для использования в инженерной практике проектирования информационных систем управления. В работе сформирован общий системный подход к решению вопросов выбора технических средств информационной системы управления, разработана общая методика системного анализа и синтеза комплекса технических средств и его подсистем, обеспечивающих достижение экстремального значения критерия эффективности функционирования технического комплекса информационной системы управления. Основное внимание уделено прикладной стороне системных исследований комплексного технического обеспечения, в частности, определению критериев качества функционирования технического комплекса, разработке методов анализа информационной базы информационной системы управления и определения требований к техническим средствам, а также методов структурного синтеза основных подсистем комплексного технического обеспечения. Таким образом, целью является исследование на основе системного подхода комплексного технического обеспечения информационной системы управления и разработка ряда методов анализа и синтеза комплексного технического обеспечения, пригодных для использования в инженерной практике проектирования систем. Известный парадокс разработки информационных систем управления состоит в том, что параметры системы, а, следовательно, и требования к комплексному техническому обеспечению, не могут быть строго обоснованными до разработки алгоритмов и программ, и наоборот. Возможным способом преодоления этих трудностей является прогнозирование структуры и параметров комплексного технического обеспечения для конкретных информационных систем управления на ранних стадиях разработки, с последующим уточнением и детализацией их по мере разработки и уточнения других подсистем информационных систем управления, т.е. решение вопросов разработки комплексного технического обеспечения в условиях неполноты данных об информационной базе системы.

Бесплатно

Исследование и проектирование структуры информационного обеспечения автомобильного транспорта

Исследование и проектирование структуры информационного обеспечения автомобильного транспорта

Козлов В.Г., Журавлев И.Н., Котов Г.И., Умаров М.М.

Статья научная

Основным вопросом является исследование взаимодействия системы автомобильного транспорта и системы его информационного обеспечения. Механизм этого взаимодействия изучен лишь на основе исследования процесса обучения. Эти две взаимодействующие системы посредством обучения реагируют друг на друга. В связи с сильными взаимосвязями между этими системами предлагается разработку основ управления информационным обеспечением проводить комплексно, без нарушения целостности систем. В качестве методов исследования используется системный анализ и методы теории вероятности. Предложены критерии для исследования взаимодействия систем: технологические натурные и экономические показатели. К технологическим показателям отнесены: полнота использования системы (загрузка) и производительность информационного обеспечения; к натурным - затраты труда, энергии, материалов; к экономическим - затраты, сроки окупаемости, прибыль, доход. Рассмотрены этапы разработки структуры информационного обеспечения: определение целей; исследование проблем и выбор решения проблемы; согласование решений (тематического плана); утверждение решений; управление и выполнение решений; проверка эффективности решений. Установлены недостатки в существующей системе информационного обеспечения: децентрализация взаимосвязанных процессов технического планирования; территориальное, ведомственное и административное разделение организаций, принимающих зависимые друг от друга решения; отсутствие контроля эксплуатационными организациями большей части средств информационного обеспечения автомобильного транспорта; неполная информация абсолютного большинства издательств о потребностях автомобилистов; дублирование работы многочисленных издательств. Предлагается два механизма контроля системы информационного обеспечения. Контроль способствует повышению работоспособности системы управления, улучшает выходные характеристики системы.

Бесплатно

Исследование изменения кислотности в закваске спонтанного брожения

Исследование изменения кислотности в закваске спонтанного брожения

Пономарева Е.И., Алехина Н.Н., Журавлев А.А., Журавлева И.А.

Статья научная

Статья посвящена исследованию изменения титруемой кислотности спонтанной закваски от температуры и продолжительности ее брожения. На основании экспериментальных данных получено уравнение регрессии, позволяющее прогнозировать и регулировать кислотонакопление спонтанной закваски и построена номограмма, имеющая важную практическую направленность.

Бесплатно

Исследование методов моделирования цифровых автономных компенсаторов и систем регулирования

Исследование методов моделирования цифровых автономных компенсаторов и систем регулирования

Кудряшов В.С., Рязанцев С.В., Козенко И.А., Хромых Е.А.

Статья научная

Особенностью современного этапа развития производства является необходимость контроля и регулирования значительного количества технологических параметров, взаимное влияние которых друг на друга при использовании одноконтурных систем существенно снижает качество переходных процессов, приводит к значительному расходу сырья и энергии, снижению качества получаемой продукции. Использование автономных цифровых систем регулирования позволяет устранить взаимосвязь технологических параметров, придать системе желаемые динамические и статические свойства, повысить качество регулирования. Однако сложность процедуры настройки и реализации (моделирования) автономных компенсаторов систем данного типа, связанные с необходимостью выполнения значительного объема сложных аналитических преобразований, существенно ограничивают область их применения. В связи с этим в работе на основе подхода декомпозиции предлагаются методы расчета и моделирования (реализации), заключающиеся в представлении элементов управляющей части автономной цифровой системы управления в виде последовательно параллельного соединения. Приведенное теоретическое обоснование выполнено в общем виде для систем произвольной размерности. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, полученных в ходе моделировании четырехмерной автономной системы регулирования, сравнительный анализ и выводы об эффективности использований каждого из методов, полученные результаты могут использоваться при разработке систем управления многомерными технологическими процессами.

Бесплатно

Исследование связи статистических моментов массового распределения жировой фазы и релаксационных спектров молочных продуктов

Исследование связи статистических моментов массового распределения жировой фазы и релаксационных спектров молочных продуктов

Мерзликин В.Е.

Статья научная

В статье рассмотрены вопросы по поиску оптимальных параметров контроля параметров процесса гомогенизации молочных продуктов. Приводится теоретическое обоснование связи времени релаксации жировой фазы и коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в молочных продуктах. Предложено по измеренным акустическим свойствам молока осуществлять переход к распределениям масс жировых шариков по массовым или объемным фракциям. Проведены исследования по доказательству предложенной гипотезы. Проведена процедура морфологического анализа образцов гомогенизированного молока при различном давлении, а также негомогенизированного. В результате чего получены гистограммы распределения жировых шариков в зависимости от давления гомогенизации. Параллельно, над теми же образцами, осуществлены акустические исследования по получению частотных характеристик модуля потерь в зависимости от давления гомогенизации исследуемого образца. Для дальнейших исследований обоснован выбор метода аппроксимации полученных зависимостей с использованием статистических моментов распределений. Получены параметры аппроксимации для распределения жировых шариков и модуля потерь в зависимости от давления гомогенизации. Далее осуществлялась проверка гипотезы о связи параметров аппроксимации распределения жировых шариков и модуля потерь в зависимости от давления гомогенизации. Корреляционный анализ показал явную зависимость первого и второго статистического момента распределения величин от давления гомогенизации. Полученная зависимость согласуется с физическим смыслом первых двух моментов статистического распределения. Выполнен корреляционный анализ зависимости статистических моментов распределения жировых шариков от моментов модуля потерь. По результатам которого сделан вывод о возможности ультразвукового контроля степени гомогенизации и распределения масс жировых шариков молочных продуктов.

Бесплатно

Исследование сетевых систем управления и разработка структуры информационного обеспечения систем диагностики, мониторинга и управления промышленными объектами

Исследование сетевых систем управления и разработка структуры информационного обеспечения систем диагностики, мониторинга и управления промышленными объектами

Абрамов Г.В., Рязанов А.Н., Черняева С.Н., Уразов Д.Ю.

Статья научная

В статье приводятся исследования сетевой системы управления энергопотреблением в зданиях и сооружениях, которые показывают возможность использования сети Ethernet. Выбраны платформы и вспомогательные средства реализации системы мониторинга и управления, предложены структуры базы данных высокого уровня абстракции и обобщенная структурная схема.

Бесплатно

Исследование функций и структуры информационной системы управления

Исследование функций и структуры информационной системы управления

Скрыпников А.В., Чернышова Е.В., Стукалов Р.В., Ширинкин Н.В.

Статья научная

Аппаратуры сбора и передачи информации, электронно-вычислительная техника имеют высокую стоимость: удельный вес затрат на технические средства в общих расходах на создание информационной системы управления составляет до 60-70 %. Поэтому для улучшения максимальной эффективности информационной системы управления требуется построение технического комплекса при минимальных затратах на его преобразование, установку и эксплуатацию, что обусловливает необходимость выбора оптимального варианта технических средств из числа возможных. Определение критериев сравнения и выбора оптимального варианта является важной задачей построения комплексного технического обеспечения информационной системы управления. Одной из особенностей комплексного технического обеспечения является его относительная консервативность по сравнению с другими частями информационной системы управления (алгоритмы функционирования, нормативная база, функции структурных подразделений и т.д.), которые развиваются и претерпевают существенные изменения в процессе совершенствования информационной системы управления. Комплекс технических средств допускает, как правило, в процессе эволюции информационной системы управления лишь количественные изменения, наращивание, а не изменение общей структуры. Для того чтобы информационная система управления работала эффективно, она должна сроиться из расчета, что может пройти от 5 до 10 лет после того, как система впервые была предложена. Таким образом, от того, насколько удачно выбрана структура и параметры комплексного технического обеспечения, в существенной степени зависит живучесть, эффективность и способность к эволюции информационной системы управления в целом. Стремление сократить сроки создания и внедрения информационной системы управления приводит к необходимости смещения разработки вопросов комплексного технического обеспечения на ранние стадии проектирования информационной системы управления и обусловливает итеративный характер решения задач комплексного технического обеспечения, заключающийся в последовательном уточнении структуры и параметров комплексного технического обеспечения на более поздних этапах разработки системы по мере уточнения и детализации других подсистем информационной системы управления.

Бесплатно

Журнал