В настоящей работе рассматриваются результаты моделирования системы «вибрационный валец - уплотняемый асфальтобетон». Дан анализ состояния качества уплотнения асфальтобетонной смеси методом непрерывного контроля уплотнения асфальтобетона, а также влияния поведения колеблющейся массы катка на вязкостные свойства асфальтобетона. Разработана математическая модель, позволяющая учитывать влияние изменяющихся в процессе уплотнения свойств асфальтобетона на характеристики колебаний вибрационного вальца. Получены спектр ускорений вибрационного вальца и график зависимости напряжения асфальтобетонной смеси в процессе уплотнения. Разработанная модель позволяет определять изменения свойств уплотняемого материала и характер колебаний вибровальца. Определено, что происходит смена режима работы вибрационного катка с постоянного контакта на режим частичного отрыва вибрационного вальца и далее переход в режим «двойного прыжка».

Ключевые слова: вибрационный валец, асфальтобетон, уплотнение материала, динамическая модель, характеристики колебаний, спектр ускорений

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

В статье приведены результаты исследования вентиляционного устройства. Разработана система автоматического управления процессом регулирования воздухообмена в жилом помещении, которая позволяет управлять элементом исполнительного механизма, что увеличивает производительность и эффективность вентиляционного устройства. Разработан автоматизированный модуль процесса регулирования воздухообмена в жилых зданиях, предназначенный для управления регулированием воздухообмена и его определения в жилых зданиях в разные периоды года. Программный модуль реализует перерасчет основных тепловлажностных параметров воздуха.

Ключевые слова: воздухообмен, автоматизированный модуль, автоматическое управление, вентиляционное устройство

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье рассматриваются этапы выделения сущностей для построения языка описания искусственных нейронных сетей (ИНС), упрощающего обмен сетей между людьми. Разрабатываемый язык сводит задачу миграции ИНС между разными аппаратными и программными технологиями к задаче преобразования текстового описания на требуемую платформу, которая намного проще разработки интеллектуальных моделей. В результате минимизации набора сущностей получен язык, состоящий из полутора десятков тегов, позволяющих описывать наиболее популярные модели ИНС, используемые для задач классификации и распознавания образов.

Ключевые слова: искусственные нейронные сети, нейрон, синапс, многослойный персептрон, прямой проход, математическое моделирование

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье приводятся экономические показатели, характеризующие внедрение роботов разных типов в мировую промышленность, описываются юридические аспекты существования цифровой личности в социуме, говорится о восприятии человеком робота как живой личности, описываются юридические способы трактовки «прав роботов».

Ключевые слова: робот, социум, права роботов, искусственный интеллект, юридические аспекты прав роботов

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье рассматривается проблема улучшения системы управления транспортными потоками. В среде AnyLogic моделируется загруженность потока машин с вычислением эффективности пропускной способности. Варьируя параметры агента-автомобиля и системы управления светофорами выявляются оптимальные значения длительности работы сигналов и достигается наименьшее время проезда перекрестка. Для анализа загруженности выбранного участка города Волгограда был использован картографический сервис. На количественной модели был проведен эксперимент, в виде измерения параметров автомобильного потока в разное время суток. Проведен поиск оптимального решения задачи управления движением на конкретном участке дороги г. Волгограда, для чего были выбраны изменяемые параметры, определена целевая функция в виде времени ожидания на перекрестке и получено решение задачи в виде значений времени переключения светофоров. К преимуществу метода можно отнести наглядность модели и простоту использования.

Ключевые слова: эффективность пропускной способности, агент-автомобиль, модель движения, управление перекрестками, имитационное моделирование

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Совместное управление асфальтоукладчиками и несколькими катками, позволяющее каждому катку уплотнять дорожный слой наиболее эффективно с оптимальными режимами для обеспечения требуемого качества уплотнения асфальтобетонных (АБ) смесей, является нерешенной задачей. Для решения этой задачи, на основе современных достижений научно-технического прогресса, предложена структура киберфизической дорожно-строительной системы с вариантом усовершенствования. Предложена структура системы контроля и управления уплотнением АБ смесей отрядом асфальтоукладчик – дорожные катки. Разработка киберфизической дорожно-строительной системы позволяет на основе цифровизации эффективно управлять несколькими дорожными машинами на строительных площадках инфраструктурных проектов автомобильного транспорта.

Ключевые слова: уплотнение асфальтобетонных смесей, контроль качества в режиме реального времени, дорожные машины, кибер-физическая система, система управления

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.08 - Технология и организация строительства

В работе представлена оценка эффективности применения автопоездов для транспортировки топливной щепы при эксплуатации в реальных природно-производственных условиях посредством вариативности коэффициента сцепного веса (kсц). Отмечается, что при формировании эффективных технологических цепочек по производству биотоплива и, в частности, щепы энергетического назначения, особое внимание уделяется транспортно-переместительной составляющей технологического процесса. Анализ показал, что при эксплуатации в сложных и осложненных условиях на покрытиях в неудовлетворительном состоянии для обеспечения движения во всех режимах рационально применение автопоездов-щеповозов на базе полноприводных автомобилей (6х6). Автотранспортные средства для транспортировки щепы энергетического назначения, выпускаемые в России и Белоруссии, по основным технико-экономическим показателям находятся на уровне зарубежных аналогов, а в отдельных случаях их превосходят.

Ключевые слова: лесная биоэнергетика, транспортировка топливной щепы, автопоезда-щеповозы, коэффициент сцепного веса, проходимость

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье представлен подход к разработке системы поддержки принятия решений, основанной на рассуждении по прецедентам, для оценки безопасности участка транспортной системы города. Для хранения базы прецедентов предлагается использование OWL онтологии. Использование онтологического подхода позволяет более точно интерпретировать предметную область, а также со временем позволит расширить и дополнить информацию о прецеденте. Определена структура прецедента. Приводится архитектура онтологии: классы, свойства и экземпляры. Приведен пример заполнения онтологии прецедентами, на примере города Волгограда. Предложена мера близости для сравнения прецедентов. Рассмотрена процедура добавления новых прецедентов в базу знаний. С помощью разработанной системы поддержки принятия решений можно проводить оценку безопасности, как отдельных участков дорог, так и всей транспортной инфраструктуры города.

Ключевые слова: онтология, рассуждение по прецедентам, транспорт, безопасность на транспорте

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В последние годы набирает обороты использование различных средств на основе машинного обучения в процессе написания исходного кода различных программ, интерфейсов, веб-сайтов. К их числу можно отнести программы, помогающие в тестировании приложений, программы, анализирующие код разработчика, а также программы-ассистенты, помогающие писать код прямо в процессе, предсказывая и подсказывая разработчику варианты готового кода программы. В данной статье как раз таки будут рассмотрены подобные программы-ассистенты с целью анализа недостатков и обоснования необходимости развития функционала в данном направлении.

Ключевые слова: исходный код, машинное обучение, нейронные сети, проблема тестирования приложений, обработка естественного языка

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье исследуется вопрос расчета глубины залеганий напряжений сжатия при применении сферического индентора с целью повышения усталостной прочности деталей из стали. Выведена зависимость для предварительной оценки залегания остаточных напряжений в зависимости от диаметра лунки после вдавливания сферического индентора. Приведены результаты расчетов аналитических и численных методов для диаметров сферического индентора 4, 6, 8, 10 мм и различной степени пластической деформирования для определения глубины залегания напряжений сжатия, сопоставлены с известными данными, вычислена погрешность.

Ключевые слова: сферический индентор, билинейная диаграмма деформирования, пластическое деформирование, глубина вдавливания, напряжение сжатия

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Приводится алгоритмическое обеспечение микропроцессорного прибора активного контроля процесса шлифования колец подшипников для различных режимов обработки.

Ключевые слова: шлифование, кольца подшипников, активный контроль, микроконтроллер, алгоритмическое обеспечение

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

При правильном подходе тепло, выделяемое чиллерами в крытом ледовом дворце, можно использовать для бытовых нужд. С целью накопления и последующего распределения тепловой энергии в здании можно использовать резервуар, аккумулирующий тепло. Змеевик нагревает воду, которая циркулирует в контуре отопления. Поскольку в течение дня нагрузка на лёд может меняться, отбор тепла будет происходить в различном количестве. Отсюда возникает необходимость использования регулятора, который будет устанавливать скорость движения антифриза в контуре теплоотвода так, что тепловая энергия будет забираться эффективно, при этом не нарушая температурный режим в технологическом процессе чиллера. Составлена математическая модель системы из конденсатора установки и бойлера с нагреваемой водой, выявлена зависимость от скорости движения теплоносителя (антифриза) и разницы температуры на входе и выходе в аккумулятор. При правильном подходе тепло, выделяемое чиллерами в крытом ледовом дворце, можно использовать для бытовых нужд. С целью накопления и последующего распределения тепловой энергии в здании можно использовать резервуар, аккумулирующий тепло. Змеевик нагревает воду, которая циркулирует в контуре отопления. Поскольку в течение дня нагрузка на лёд может меняться, отбор тепла будет происходить в различном количестве. Отсюда возникает необходимость использования регулятора, который будет устанавливать скорость движения антифриза в контуре теплоотвода так, что тепловая энергия будет забираться эффективно, при этом не нарушая температурный режим в технологическом процессе чиллера. Составлена математическая модель системы из конденсатора установки и бойлера с нагреваемой водой, выявлена зависимость от скорости движения теплоносителя (антифриза) и разницы температуры на входе и выходе в аккумулятор.

Ключевые слова: тепловой аккумулятор, регулирование температуры, кожухотрубный теплообменник, оптимальный регулятор, фреон

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящее время для Российских железных дорог (РЖД) характерно увеличение веса поездов, расширение парка участков со скоростным движением электроподвижного состава. Все это приводит к усложнению режимов работы системы электроснабжения, повышению ответственности и возможных ущербов от простоя поездов. Особую значимость приобретают системы мониторинга контактной сети, как элемента системы электроснабжения не имеющего резерва. Значительное число участков РЖД подвержено образованию гололеда и, как следствие, возможным серьезным эксплуатационным рискам и издержкам. Одним из направлений минимизация ущерба от образования гололеда и мероприятий по его ликвидации, по мнению авторов, является автоматизация. В статье приводится оценка возможности и направлений автоматизации борьбы с гололедом на основе систем обнаружения гололеда на ранних стадиях образования.

Ключевые слова: система электроснабжения, правильность функционирования, автоматизация, система обнаружения гололеда, мониторинг контактной сети

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Одним из важных навыков в программировании является выделение подпрограммы (функции) как части кода и определение ее интерфейса (заголовка или прототипа). В данной работе описаны шаги, необходимые для составления прототипа функции, и типовые ошибки, совершаемые обучающимися. Для эффективного освоения данного навыка важно формировать индивидуальную обратную связь с обучающимся, чтобы он мог своевременно понимать допущенные им ошибки. Существующие автоматизированные подходы и инструменты не могут обеспечить достаточную информативную обратную связь при составлении прототипа функции, т.к. не учитывают предметную область решаемой задачи. Предлагается создать тренажер, который должен удовлетворять следующим требованиям: а) воспроизводить многошаговый процесс составления прототипа функции и оценивать результаты на каждом шаге, выявляя разнотипные ошибки и генерируя подсказки; б) допускать вариативность составления прототипа функции; в) обладать знаниями о предметной области, для которой составляется прототип функции, а также о правилах используемого языка программирования.

Ключевые слова: тренажер, требования к тренажеру, обучение программированию, прототип функции, задача со сложным результатом, многошаговая задача, дистанционное обучение, смешанное обучение, автоматизированная проверка ответа обучающегося

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Эксперту предметной области, который не является специалистом онтологического моделирования, затруднительно построить полную и непротиворечивую OWL2-онтологию, обладающую такой степенью формализации, чтобы она могла отвечать на необходимые квалификационные вопросы (competency questions). В работе рассмотрен подход использования ORM2-диаграммы в качестве промежуточной модели для построения OWL2-онтологии. Данный подход требует использование специализированных правил преобразования элементов ORM2-диаграммы в OWL2-онтологию. Тестирование известных правил преобразования для базовых элементов ORM2-диаграммы показало, что они не соответствуют семантике нотации ORM2. Нами усовершенствованы существующие правила преобразования и автоматизирован процесс преобразования ORM2-диаграммы (состоящей из базовых элементов) в OWL2-онтологию. В результате данного исследования разработан программный компонент, позволяющий исключить ошибки преобразования и значительно уменьшить время преобразования.

Ключевые слова: представление знаний в явной форме, визуальная модель, промежуточная модель, онтологическое моделирование, онтология, язык OWL2, онтологический паттерн, ORM (Object-Role Modeling), ORM-диаграмма

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В работе предложена и рассчитана схема двухступенчатой газотурбинной установки с использованием углекислого газа в качестве рабочего тела во второй ступени и с использованием подогрева контура CO2, а также подогрева воды, направляющейся на теплофикацию. В результате были рассчитаны: для турбины первой ступени: параметры продуктов сгорания топлива; параметры воздушного компрессора; параметры топливного компрессора; параметры камеры сгорания для реального цикла Брайтона; КПД турбины первой ступени; для второй ступени ГТУ: составлена принципиальная схема с использованием жидкого CO2 в качестве рабочего тела; проведено вычисление параметров CO2 в ключевых точках цикла Брайтона; вычислен КПД турбины второй ступени.

Ключевые слова: энергоэффективность, газотурбинная установка, углекислый газ, давление, степень повышения давления, камера сгорания, рекуператор

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.08 - Технология и организация строительства

В настоящее время предполагаемая (предельная) стоимость строительства рассчитывается при помощи укрупненных нормативов цены строительства (НЦС). Так как объекты, на основе которых были сформированы сборники НЦС, рассчитывались базисно-индексным методом, НЦС не отражают реальной стоимости из-за дисбаланса между нормативами и реальными ценами. Для решения этой проблемы предлагается сформировать базу данных по реализованным проектам, которые были построены с применением технологий информационного моделирования, а сметная стоимость рассчитана ресурсным методом. По мере наполнения эта база данных может стать основным инструментом определения предполагаемой стоимости строительства или основой актуализации сборников НЦС.

Ключевые слова: укрупненный норматив цены строительства, базисно-индексный метод, ресурсный метод, технологии информационного моделирования, цифровая информационная модель, база данных

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.08 - Технология и организация строительства

В статье описан прибор, предназначенный для измерения коэффициента экранирования магнитного поля в ближней зоне и зависимость его от частоты изменения магнитного поля. Измерение коэффициента экранирования производится с учетом нелинейности характеристик материала, из которого изготовлен магнитный экран. Модуль формирования тестового воздействия задает ток, протекающий через катушку, содержащий суперпозицию постоянного и переменного сигналов. Наличие постоянной составляющей в тестовом воздействии позволяет компенсировать внешнее постоянное или медленно меняющееся магнитное поле и тем самым уменьшить погрешность определения коэффициента экранирования. Приведены результаты измерения частотной зависимости коэффициента экранирования магнитного поля в ближней зоне, а также основные характеристики созданного прибора.

Ключевые слова: коэффициент экранирования, нелинейный магнетик, измеритель коэффициента экранирования, магнитометрия, цифровой аттенюатор, холловский магнитометр, компенсация магнитного поля

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В представленной работе приводится обзор подходов к автоматизации процесса сушки в режиме кипящего слоя. В качестве объекта управления рассмотрен технологический процесс сушки хлористого калия в аппарате кипящего слоя на калийном предприятии. В ходе анализа объекта управления отмечено, что, по обобщенному мнению технического персонала рассматриваемого производства, типовые алгоритмы управления (ПИД регуляторы) недостаточно эффективны в задаче автоматического управления тепловым режимом процесса сушки хлористого калия. Управление тепловым режимом на рассматриваемом производстве производится оперативным персоналом в ручном режиме, путем манипулирования расходом сушильного агента. Необходимость одновременно решать и учитывать множество различного рода задач по управлению процессами в сушильном отделении приводит к тому, что оператор оказывается физически не способным постоянно обеспечивать точное поддержание теплового режима сушки в соответствии с регламентом в условиях колебаний расхода влажного кристаллизата, что снижает качество управления процессом сушки и приводит к перерасходу топливного газа. Анализ условий и результатов функционирования рассматриваемого производства показал, что типовые алгоритмы не способны обеспечить требуемое качество управления процессом. Требуется применение более совершенных методов и алгоритмов автоматического управления. Обзор литературных источников показывает, что решение существующей задачи можно найти на основе применения алгоритмов, отвечающих интеллектуальным автоматическим системам управления. Одним из современных подходов к автоматизации сложных, информационно слабо детерминированных технологических процессов, является интеллектуализация системы управления. Интеллектуальными принято считать алгоритмы управления, построенные на основе моделей представления экспертных знаний. Такие алгоритмы способны сохранять работоспособность в условиях нестационарности переменных процесса и неполноты наблюдаемой информации о его состоянии.

Ключевые слова: сушка в кипящем слое, хлористый калий, управление, автоматизация процесса, ПИД, интеллектуальные алгоритмы управления

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Представлен сравнительный анализ возможностей применения тканых композиционных материалов с заданными сенсорными свойствами в качестве информационно-измерительных систем промышленного интернета вещей (IIoT). Подобные тканые сенсорные системы предлагается рассматривать в качестве основы для построения среды сетевого взаимодействия компонентов беспроводных нательных сенсорных сетей, а также систем мониторинга напряженно-деформированного состояния изделий из тканых композиционных материалов.

Ключевые слова: беспроводная нательная сеть, тканый сенсор, текстильный сенсор, сенсорная сеть, электронный текстиль, умная ткань, тканый композиционный материал, интернет вещей

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Исследования возможностей BIM-моделирования в области проектирования систем вентиляции показывают, что современный уровень развития BIM-технологий позволяет производить аэродинамический расчет. Примером программного обеспечения с такими возможностями является Autodesk Revit. В данной статье производится сравнительный анализ двух способов расчета: по стандартной методике и формуле Коулбрука, рассчитанной на ПО Revit. Погрешность расчетов составила 14,08%, что не превышает допустимое значение 15%. Таким образом, показана перспективность использования программы Revit для выполнения аэродинамического расчета.

Ключевые слова: BIM-моделирование, системы вентиляции, 3D-проектирование, Autodesk Revit, аэродинамический расчет, BIM-технологии, информационное моделирование

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.08 - Технология и организация строительства

С точки зрения практической ценности, определение эмоций в голосе человека может применяться в разных областях, связанных как с передачей аудиосообщений, так и с общением онлайн: к таким сферам относятся медицина, безопасность, экономика, образование и прочие. В качестве яркого примера можно представить оценку качества работы операторов call-центров, а также предлагаемых ими услуг/товара. Так, наличие сигналов о том, что клиент испытывает отрицательные эмоции, например, гнев, может говорить о возможных проблемах у операторов. В данной работе будет рассматриваться нейросетевой подход для автоматического определения эмоций человека по его речи.

Ключевые слова: нейронная сеть, определение эмоций, речь, классификация, глубокое обучение, свёрточная модель

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В статье описаны первые два этапа жизненного цикла разработки информационной системы для автоматизации продаж в автосалоне. Проведен анализ предметной области и проектирование АИС с применением методологии структурного подхода. При помощи CASE-средства BPwin построена IDEF0 модель AS IS деятельности автосалона. Анализ данной модели позволяет выявить «узкие места» и сформулировать требования к проектируемой модели деятельности автосалона TO BE. Произведен реинжиниринг и построена модель TO BE с учетом выявленных недостатков. Построена DFD-диаграмма с изображением потоков данных в проектируемой информационной системе. На её основе произведено проектирование базы данных информационной системы в виде ERD-диаграмм. Использование CASE-средства Erwin Data Modeler, позволяет автоматически создать в выбранной СУБД MySQL структуру базы данных в виде связанных между собой таблиц. Произведено проектирование пользовательского интерфейса информационной системы автосалона.

Ключевые слова: анализ предметной области, проектирование, информационная система, структурный подход, реинжиниринг, CASE-средство, диаграмма IDEF0, DFD-диаграмма, ERD-диаграмма

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

С точки зрения практической ценности, сбор данных в приоритетных областях сайтов может быть использован дизайнерами и владельцами веб-ресурсов для повышения конверсионной составляющей веб-ресурса. Информация о том, какие области на сайте наиболее интересны для пользователя, может указать на места, куда необходимо разместить наиболее важные элементы дизайна. В данной работе будет рассматриваться метод сбора данных с помощью окулографа в приоритетных областях сайтов.

Ключевые слова: юзабилити, взгляд, сайт, eye tracker, тепловая карта

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

В статье был проведен обзор современных автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) котельных установок повышенной эффективности, а также расчет экономической эффективности внедрения АСУ ТП. Был разработан план внедрения АСУ ТП котельной установки повышенной эффективности для условий крайнего севера. Обсуждение. Плюсы и минусы от внедрения АСУ ТП. С целью снижения затрат ресурсов на котельных установках в условиях Крайнего Севера, был предложен план внедрения АСУ ТП с плазменным розжигом угля. Критериями оценки эффективности плана является экономия в денежном эквиваленте.

Ключевые слова: энергетические ресурсы, энергетика, котельная установка, АСУ технологическими процессами

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)