В данной статье рассматривается схема пропорционально-интегрально-производного регулятора для неустойчивой системы с задержкой в параллельной структуре управления. Структура параллельного управления имеет два отдельных контроллера для отслеживания задач и подавления возмущений нагрузки. Рассмотренный контроллер разработан на основе подхода прямого синтеза путем выбора отдельной эталонной модели с обратной связью. Предлагаемый метод проектирования применим как для низшего, так и для высокоуровневого нестабильного процесса без редукции модели в процессе более высокого порядка. Эффективность предложенного метода демонстрируется посредством моделирования примера и сравнения с методами, опубликованными в литературе.

Ключевые слова: схема пропорционально-интегрально-производного регулятора, прямой синтез, эталонная модель, метод проектирования

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

В работе рассматривается реализация метода Case Base Reasoning при управлении сложным технологическим объектом городской инфраструктуры. Представлен способ формализации ситуации на сложном технологическом объекте с помощью матрицы состояний. Предложен метод определения близости ситуаций в пространстве состояний с учетом близости состояний каждого элемента сложного технологического объекта. Реализация предложенного метода при отборе ситуации из базы знаний позволяет избежать возникновения коллизий, когда отбираются две критически разные ситуации с разными решениями.

Ключевые слова: Case Based Reasoning, CBR, отбор ситуаций, база знаний, управление объектом, городская инфраструктура, евклидово расстояние

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

Рассматривается тестирование безопасных приложений, с использованием различных методик и предложением графорасчетной модели тестограмм 

Ключевые слова: тестирование безопасности приложений, тестограммы, тестовые деревья

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

В данной статье объектом изучения выступает сушка продуктов растительного происхождения в комбинированном сушильном аппарате с применением инфракрасного излучения, конвекции и пониженного давления. Процесс сушки продуктов в пищевой отрасли является актуальной и по сегодняшний день в связи с оптимизацией эффективности и уменьшения энергопотребления. В представленном экспериментальном исследовании используются следующие продукты: яблоки, болгарский перец, бананы. Толщина нарезки варьируется в пределах от 5 до 10 мм. Наблюдения показывают, что, при оптимальных параметрах и режимах сушки, возможность использования описываемой сушильной установки полностью целесообразна.

Ключевые слова: сушка, инфракрасное излучение, пониженное давление, конвекция, сушенные продукты, экспериментальная установка

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств

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. При этом особую значимость приобретают системы мониторинга контактной сети, как элемента системы электроснабжения не имеющего резерва. На значительном числе участков РЖД провода и тросы контактной сети подвержены гололедно-изморозевым образованиям и, как следствие, серьезным эксплуатационным рискам и издержкам. Минимизация ущерба от образования гололеда и мероприятий по его ликвидации возможна при обнаружении на начальном этапе. В статье приводится оценка возможности применения для целей раннего обнаружения гололедно-изморозевых образований систем, действие которых основано на изменении веса проводов.

Ключевые слова: гололедно-изморозевые образования, раннее обнаружение, контактная сеть, несущий трос, контактный провод

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

В настоящий момент условиях активно развивающегося информационного общества информация становится необходимым фактором производства, поэтому обеспечение сохранности данных является важным вопросом. Статья посвящена актуальным, на сегодняшний день, проблемам, связанным с угрозами в области хранения данных. Дано определение понятию угрозы в области хранения данных; предложена классификация по видам угроз; выделены следующие классы угроз в области хранения данных: пространственная, коммуникативная, деструктивная; описаны фактические составляющие угроз. На основе проведенного анализа угроз в области хранения данных будут в дальнейшем разработаны алгоритмы обеспечения сохранности информации.

Ключевые слова: информация, данные, хранение данных, сохранность данных, целостность данных, угрозы хранения данных, угрозы целостности данных

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 рассмотрены методы и алгоритмы дообучения сверточной нейронной сети VGG16 для решения задачи распознавания объектов на снимках с БПЛА (беспилотных летательных аппаратов). При отсутствии необходимого количества исходной информации предлагается работать на аугментированном наборе данных. В статье представлена архитектура нейронной сети и рассмотрено ее действие на конкретном примере. При разработке сервиса, выполняющего загрузку изображения и вывод результатов работы модели, использовался фреймворк Flask, обучение моделей происходило с использованием облачного сервиса Google Colab на основе Jupyter Notebook.

Ключевые слова: глубокое обучение, нейронная сеть, обработка снимков БПЛА, распознавание объектов, аугментация

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

В данной статье используется структурно-функциональный метод. Предложенное исследование показывает, какое огромное количество факторов влияет на работоспособность, эффективность предприятий и как важно следовать новейшим технологиям и векторам их развития. Важно все, начиная от материально-технической оснащенности персонала до своевременной замены устаревших или исчерпавших лимит собственной надежности устройств. Недопустимо полагаться исключительно на технические средства или на корректную работу персонала - эти два важнейших аспекта должны работать совместно, находиться под постоянным контролем и иметь всё необходимое для качественного и своевременного выполнения поставленных задач. Также необходимо делать выводы из опыта прошлых лет: опираясь на них, можно понять какие ошибки были допущены, и, как следствие, грамотно поступать в дальнейшем чтобы не допустить их вновь. Помимо этого, важно развивать такие позитивные тенденции, как переход на дистанционное управление устройствами РЗА. На сегодняшний день мы должны уделять особое внимание информационной безопасности работы комплексов при переходе на дистанционное управление, так как современные реалии работы на энергообъектах требуют именно этого. Не менее важной целью данной статьи является и прогноз перспективных направлений развития РЗА на двадцатилетний период.

Ключевые слова: релейная защита и автоматика, совершенствование нормативно-технической базы, комплексы релейной защиты и автоматики

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

C развитием технологий цепей поставок стали сложны и динамичны, и никогда еще не было так важно принять гибкие и инновационные подходы к управлению ими как в условиях повышенных рисков из-за пандемии COVID-19. Доступность данных в реальном времени, грамотное и своевременное планирование, способность приспосабливаться к постоянно изменяющимся условиям рынка стали как никогда важным конкурентными преимуществами. Цифровые двойники представляют собой технологическую основу, которая фокусируется на цифровизации цепей поставок и представлении аналитических возможностей для выявления рисков, их прогнозирования в цифровой модели для оперативного реагирования в реальном мире.

Ключевые слова: цепи поставок, управление рисками, цифровые двойники, логистика, грузоперевозки, моделирование

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

Гибкие сложно-функциональные блоки (СФ-блоки) на базе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) – это блоки, не имеющие конкретного размещения и разводки межсоединений на кристалле. Данные блоки позволяют ускорить процесс проектирования цифровых пользовательских схем на базе ПЛИС при этом использование специализированных ресурсов архитектуры ПЛИС способно повысить производительность разрабатываемых устройств, включающих эти блоки. Для достижения наибольшей эффективности эти ресурсы необходимо учесть как при проектировании самих гибких СФ-блоков, так и при разработке методов и алгоритмов систем автоматизированного проектирования. В данной работе спроектированы две реализации гибких СФ-блоков и выполнен сравнительный анализ полученного объема блоков и используемых трассировочных ресурсов. В первой реализации при логическом и физическом синтезе учитываются структурные особенности базового кристалла ПЛИС и его специализированные ресурсы. Во второй – используются только стандартные библиотечные элементы и общее трассировочное дерево. На основе результатов анализа показаны преимущества специализированных ресурсов архитектуры ПЛИС при проектировании гибких СФ-блоков. Также в статье рассматривается специфика ресурсов, заложенных разработчиками ПЛИС, и особенности реализации следующих гибких СФ-блоков: n-разрядные сумматор / вычитатель, счетчик до n и n-разрядный сдвиговый регистр.

Ключевые слова: cложно-функциональный блок, система автоматизированного проектирования, программируемая логическая интегральная схема, маршрут проектирования, трассировка

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

При проектировании систем безопасности зданий и сооружений возникает вопрос выбора оборудования. Выбор осложняет наличие множества характеристик и параметров оборудования систем безопасности, актуальность которых для каждого объекта индивидуальна. Для снижения влияния человеческого фактора предложен алгоритм поддержки принятия решений для выбора оптимального оборудования. Модель комплексного оценивания может изменяться в зависимости от требований заказчика или изменяющихся требований законодательства. Модель может учитывать пожелания конкретного заказчика и подстраивается под особенности каждого объекта. Так же данный метод может использоваться для поддержки принятия решений при тендерных закупках.

Ключевые слова: многокритериальная задача, алгоритм, задача выбора, система безопасности, ранжирование, проектирование, техническое задание, критерий, комплексное оценивание, модель

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

Диагностическая визуализация является необходимой процедурой для точной диагностики и лечения не менее 25% пациентов во всем мире. Поэтому расширение возможностей взаимодействия между врачом и пациентом на расстоянии вовремя инструментальной диагностики приводит к увеличению положительных результатов лечения. В данной статье рассмотрены способы и проблемы применения дополнительных устройств, в том числе роботизированных систем, при диагностике. Исследовав способы использования устройств ультразвуковой диагностики, как наиболее информативного и полезного диагностического метода, и дополняющих технологий для расширения возможностей ультразвуковой диагностики, были определены общие принципы работы специалистов с этим оборудованием. Также был выработан алгоритм работы во время обследования. Определение этих принципов позволило разработать своё решение проблем, возникающих при проведении обследования с применением этих технологий

Ключевые слова: интерактивная медицина, пациент, состояние здоровья, диагностика здоровья, степень тяжести, оценка состояния, консультирование, инструментальная диагностика, персонализированная медицина, услуги

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

Статья посвящена разработке программного продукта анализирующего концентрацию газов (H2; CО; C2H4; C2H2), измеренных в трансформаторном масле и заданных в виде зависимости от времени. Разработка продукта состоит из двух этапов. Первый этап заключается в задаче классификации трансформаторов. Второй этап - прогнозирование надежной работы до возможного отказа по заданным в качестве исходных данных концентрациям растворенных газов в трансформаторном масле.

Ключевые слова: машинное обучение, регрессия, силовые трансформаторы, концентрация газов, веб-сервис

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

Приводятся основные результаты исследований анодного поведения и химического состава поверхностного слоя пленки алюминия до и после имплантации ионов кремния (20 кэВ), проведенных с использованием метода измерений потенциостатических поляризационных кривых. Показано уменьшение токов анодной поляризации и расширение области пассивации в зависимости от дозы внедряемых ионов, обусловленное формированием окисных соединений с участием имплантированной примеси кремния.

Ключевые слова: имплантация ионов, пленки, алюминий, поляризационные кривые, потенциостат, анодное поведение, электронные спектры Оже, электролит, ионы кремния

01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В данной работе предлагаются моделирование и визуализация траекторий движения трубы в трубогибочном станке. Представлены математические уравнения для преобразования данных кватерниона в угловые данные Эйлера. В работе используется метод двойного интегрирования на данных ускорения от МЭМС-датчика IMU-9250 для получения реалистичных скорости и местоположения. Реализована программа в среде MATLAB для визуализации траекторий движения трубы в 3Д представлении.

Ключевые слова: траектория движения объекта, устройства инерциального измерения, МЭМС

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

В статье рассматриваются вопросы, связанные с проектированием устройств управления технологическим оборудованием на основе искусственных нейронных сетей. Разработан алгоритм процесса обучения нейронных сетей, основанный на методе Уидроу-Хоффа, предназначенный для автоматизированного проектирования искусственных нейронных сетей, функционирующих в среде микропроцессорной системы или персонального компьютера. Выполнена программная реализация алгоритма обучения трехслойной нейронной сети с использованием языка программирования С# на платформе Microsoft.NET. В программе используется алгоритм обучения нейронной сети с «учителем». В статье показан интерфейс взаимодействия разработанной программы с «учителем» (проектировщиком нейронных сетей). Приведен пример разработки искусственной нейронной сети, выполняющей функцию сумматора двоичных чисел. Полученные в статье результаты могут быть в дальнейшем использованы при разработке компьютерной системы автоматизированного проектирования искусственных нейронных сетей, а также могут найти применение при разработке программного обеспечения для микропроцессорных систем управления технологическим оборудованием.

Ключевые слова: искусственная нейронная сеть, обучение, алгоритм, язык программирования, смещение нейрона, сумматор, входные сигналы, выходные сигналы, синаптические связи, нейрон

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

Целью данной работы является разработка алгоритма для распознавания усадочных дефектов на металлических сплавах. Описываются шаги по обработке изображения. При разборе алгоритма, для каждого шага представлено описание с последующей программной реализацией. Заключительным этапом, после использования методов алгоритма, является подсчет контуров дефектов. Для демонстрации работоспособности программного обеспечения были взяты случайные фотографии металлического тела в разрезе, где можно непосредственно наблюдать дефекты в виде газовых пор. Программное обеспечение при правильном подборе входных данных обрабатывает изображение с высокой точностью, минимизируя погрешности вычисления дефектов. Использование предложенных алгоритмов сокращает время диагностики. В статье была приведена сравнительная характеристика ручного и автоматизированного методов, показывающая эффективность второго метода по сравнению с первым. Для написания программного обеспечения был использован язык программирования Python 3.7, а также библиотека алгоритмов компьютерного зрения OpenCV.

Ключевые слова: обнаружение дефектов, алгоритмы компьютерного зрения, OpenCV, металлические дефекты, усадочные дефекты

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

Выбор места установки компенсирующих устройств определяется различными факторами, которые необходимо учитывать при выполнении расчетов. Расположение устройств компенсации реактивной мощности определяется по результатам математического моделирования и оптимального режима работы отдельных участков электрических сетей. В работе представлены результаты моделирования, рассмотрены неопределенности, встречающиеся при решении задачи размещения компенсирующих устройств.

Ключевые слова: компенсирующие устройства, электроэнергетика, потери активной мощности, минимум приведенных затрат, неопределенность, прирост мощности, критерии оптимизации, электрический узел, вектор-ущерб, оптимизация

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

Методы интерпретации или прототипирования исторического текстильного образца освещены недостаточно широко, однако играют значимую роль при реконструкции определенных видов объектов в сфере театра и кино, имеют значимую позицию в современной моде. В данной статье мы обозначим основные цифровые инструменты и порядок их применяя, отвечающие современным требованиям возрастающего интереса к этническим техникам и мотивам, национальным особенностям декорирования текстильных изделий.

Ключевые слова: русский национальный узор, этнический орнамент, компьютерное проектирование рисунка, цифровое проектирование вышивки, вышивальный модуль, авторизированная вышивка

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

Существующая архитектура Единой автоматизированной информационной системы таможенных органов (ЕАИС ТО) не в полной мере соответствует современным требованиям и стоящим перед ФТС России целям и задачам. Данные в информационных, информационно-справочных системах и базах данных многочисленных автоматизированных рабочих мест должностных лиц таможенных органов зачастую не синхронизированы, могут дублироваться и даже противоречить друг другу. Это закономерно приводит к нештатным ситуациям, сбоям при обмене данными, увеличению времени на совершение таможенных операций и проблемам при функционировании иных регламентированных процедур. Представлены предложения по совершенствованию ЕАИС ТО в части технической архитектуры, в части информационно-программной инфраструктуры и в части функциональной архитектуры.

Ключевые слова: автоматизированная информационная система, архитектура информационной системы, таможенное дело, автоматизация

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

В статье рассмотрен вопрос повышения качества измельчителя пищевых продуктов. Рассматриваются измельчители как бытовые, так и промышленные. Предлагаются инженерные решения, которые позволят уменьшить эксплуатационные затраты потребителя и повысить энергоэффетивность процесса измельчения. Приведенные рекомендации были апробированы на производстве и носят достоверный характер.

Ключевые слова: качество, измельчитель, энергоэффективность, лопасть, зазор, угол, нож, решетка, эксплуатация, производство

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

Многочисленные исследования работы тракторного двигателя в условиях выполнения трактором технологических операция показали, что в результате колебаний момента сопротивления на входе в двигатель его показатели ухудшаются. Появление имитационных методов моделирование позволяет провести всесторонне исследования динамических процессов тракторных двигателей. Построение моделей в среде Simulink остается пока в области узких специалистов, однако имеет большой потенциал для исследования средств механизации сельского хозяйства. В статье приводится методика и результаты моделирования динамических процессов на примере двигателя трактора класса 1,4 в среде Simulink. Тракторный двигатель представлен в виде много уровненной блок-схемы, в которой каждая подсистема имеет свои подсистемы или функциональные зависимости. С использованием среды Simulink получены графики изменения момента сопротивления на входе в двигатель, угловой скорости коленчатого вала и хода рейки топливного насоса. Моделирование работы двигателя проводилось на трех режимах: номинальном, регуляторном и корректорном участках при синусоидальном моменте сопротивления на входе в двигатель. Применение программной среды Simulink позволяет получить визуализацию результатов моделирования.

Ключевые слова: имитационное моделирование, тракторный двигатель, момент сопротивления, ход рейки, угловая скорость

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

Работа направлена на совершенствование алгоритма автоматизированного формирования решений по производству строительных работ в части учета потерь от простоя строи-тельных машин и рабочих при определении потребности в организационно-технологических ресурсах для механизированного технологического процесса.

Ключевые слова: организационно-технологическое проектирование, имитационная модель, алгоритм, ло-гико-математическая модель, комбинаторный подход, многовариантное проектирование, автоматизированная система управления в строительстве

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

Статья посвящена возможности применения методов последовательных приближений при анализе мгновенной схемы тяговой сети. Описываемый подход позволяет улучшить точность моделирования динамическим режимов работы участков тягового электроснабжения, а также позволяет существенно улучшить процесс моделирования систем диагностики и управления электроподвижным составом на стадии проектирования опираясь на более точную модель динамически изменяющихся входных параметров тяговой сети в зависимости от их необходимого уровня.

Ключевые слова: тяговая сеть, мгновенная схема, диагностика, моделирование, рекруентная модель

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

Рассматривается подход для анализа речи, позволяющий использовать инструменты платформы Google Cloud Speech для редактирования исходного кода программ для ЭВМ, комбинирующий обработку звука, редакционные расстояния и таблицы замены. Данный подход может быть использован для редактирования исходного кода программ для ЭВМ с использованием мобильных устройств. Рассмотрен прототип приложения для редактирования исходного кода программ для ЭВМ, использующий данный подход и и поддерживающий интеграцию с платформой хранения исходного кода GitHub и популярным средством обмена мгновенными сообщениями Telegram.

Ключевые слова: распознавание речи, мобильные устройства, анализ исходного кода, формальные языки, редакционные расстояния

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