Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника @vestnik-susu-ctcr
Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1119
Оценка точности измерения термопреобразователей сопротивления в процессе работы
Статья научная
Создание специализированных средств измерения для глубокой интеграции в современные цифровые АСУ ТП стало возможным только при использовании в измерительных преобразователях микропроцессорных устройств. Однако на сегодня улучшение основных характеристик средств измерения в современных системах АСУ ТП за счёт применения микропроцессоров в значительной степени исчерпано при существенном запасе производительности последних. Поэтому именно сейчас актуальной задачей дальнейшего совершенствования средств измерений является поиск новых вариантов создания интеллектуальных средств измерения. В рамках этой задачи в статье исследованы функциональные схемы интеллектуальных измерительных преобразователей температуры и предложены алгоритмы оценки их метрологической исправности в процессе работы в современных АСУ ТП. Предложен, обоснован и проверен на эксперименте алгоритм оценки точности измерения термопреобразователя сопротивлений в процессе работы.
Бесплатно
Оценка точности микропроцессорной САР при ограничениях на скорость и ускорение задающего воздействия
Статья научная
Рассмотрены вопросы оценки точности следящих систем при медленно меняющемся задающем воздействии. Проведены исследования для непрерывного и микропроцессорного варианта системы при наличии и отсутствии компенсирующей связи.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Статья научная
Описаны наиболее существенные и актуальные проблемы анализа поездообразования сортировочной станции Челябинск-Главный; предложен метод и автоматизированная система на его основе, которые позволят решить эти проблемы; приведены практические результаты опробования метода и автоматизированной системы.
Бесплатно
Статья научная
В статье в терминах концептуального проектирования рассматривается актуальная проблема системной оценки крупномасштабных инвестиционных проектов в ситуации невероятностной неопределенности. Приводится экономико-математическая модель оценки, трактуемая как стратегическая игра инвестора с «природой», под которой понимается институциональная среда России. В качестве информационной базы оценки используются экспертные суждения, а для компьютерной поддержки процедур оценки выбора наиболее предпочтительных инвестиционных решений применяются IT-технологии. Практическое использование соответствующей методики иллюстрируется на примере оценки сравнительной эффективности крупномасштабных железнодорожных проектов, намечаемых к реализации в качестве средств транспортного обеспечения ориентации торгово-экономических связей России со странами Азиатско-Тихоокеанского региона, а также национальной безопасности собственной страны в Арктике и на Дальнем Востоке.
Бесплатно
Пакет "Динамика" для исследования динамических процессов рядами Вольтерра
Статья научная
В данной работе представлен программный комплекс «Динамика», предназначенный для идентификации и моделирования нелинейных динамических систем типа «вход-выход». Расчетные модули включают блоки идентификации, моделирования и адаптивного управления. Алгоритмы идентификации базируются на применении откликов эталонных систем на физически реализуемые обучающие входные сигналы. В качестве эталонных рассмотрены математические модели элемента теплообменного аппарата и ветроэнергетической установки с горизонтальной осью вращения. Приведены результаты расчетов, иллюстрирующие повышение точности моделирования за счет более полного учета информации об откликах системы на тестовые воздействия.
Бесплатно
Статья научная
Известно, что динамические свойства промышленных объектов по каналам управления обычно существенно меняются при изменении режима их работы. Поэтому показатели качества регулирования с неизменными настройками автоматических регуляторов тоже изменяются, причем, как правило, ухудшаются в процессе работы агрегатов. В связи с этим возникает задача периодической корректировки параметров настройки регуляторов в контурах работающих систем автоматического регулирования (САР). Указанную задачу можно решить только по фактическим динамическим параметрам эксплуатируемого объекта, поэтому в работе рассматривается задача оценки этих параметров, причем по реальным данным работающей замкнутой системы. При этом используется ступенчатое возмущение либо по заданию, либо со стороны регулирующего органа (по нагрузке), также может быть использована опытная реакция системы на возмущение любого вида по указанным каналам. Объект управления описывается дифференциальным уравнением второго порядка с запаздыванием. Критерий параметрической идентификации квадратичный, либо модульный или минимаксный. Задача идентификации решается с помощью программы, реализующей метод покоординатного спуска, получающиеся при этом задачи одномерной минимизации решаются с помощью подпрограммы, использующей метод золотого сечения. Для численного интегрирования уравнения объекта применяли метод Рунге - Кутты с погрешностью, пропорциональной пятой степени шага по времени. В работе проведена апробация разработанных программ параметрической идентификации по экспериментальным переходным характеристикам САР давления в металлургической печи. Указаны численно-аналитические процедуры настройки регуляторов в САР по найденным параметрам объекта управления.
Бесплатно
Параметрическая оптимизация модального регулятора с ограничениями на основе метода роя частиц
Статья научная
Основным фактором повышения эффективности процесса функционирования систем автоматического управления техническими объектами и процессами в различных областях промышленности является оптимальная настройка параметров модального регуляторов так, чтобы, например, обеспечить протекание переходных процессов за минимальное время или достичь минимального значения интегральной оценки качества управления. Решение оптимизационной задачи выполняется для подынтегральной функции такого вида, чтобы интегральная оценка лучше выражала качество управления. При этом показатели качества управления зависят от настроечных параметров регулятора достаточно сложными соотношениями, что значительно усложняет процедуру аналитического синтеза. Алгоритмы численной оптимизации различаются между собой способом изменения подстраиваемых параметров, при этом наиболее эффективными считаются те, которые достигают результата при меньших затратах вычислительного времени. Цель исследования - получение оптимальных значений параметров модального регулятора с интегральной составляющей и ограничениями для непрерывных линейных стационарных систем на основе стохастического метаэвристического метода роя частиц. Материалы и методы. Используется современная теория автоматического управления, роевой интеллект в решении задачи оптимизации параметров модального регулятора и управлении техническими системами. Результаты. Представлен процесс параметрической оптимизации модального регулятора с ограничениями на основе метода роя частиц для одномерного объекта управления. Приведены результаты моделирования с помощью метода прямого перебора параметров регулятора и метода роя частиц, их сравнение. Заключение. Результаты численных исследований позволяют говорить о том, что разработанный алгоритм решения параметрической оптимизации модального регулятора с ограничениями на основе метода роя частиц обладает высокой точностью и большим быстродействием.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются основные принципы построения автоматизированной информационной системы (АИС) ведения энергетических паспортов промышленных потребителей. Приводится структура базы данных, основные функции интерфейса пользователя, порядок организации работы с АИС. В результате внедрения данной системы на промышленном предприятии технические эксперты получают объективную информацию об уровне и эффективности использования предприятием топливно-энергетических ресурсов.
Бесплатно
Переобучение в машинном обучении: проблемы и решения
Статья научная
Переобучение является одним из важнейших факторов, влияющих на качество работы алгоритмов машинного обучения. При решении задач машинного обучения важно уметь эффективно решать проблему переобучения. Цель исследования. Цель данной статьи - изучить проблему переобучения в задачах машинного обучения. В статье рассматриваются эффективные приёмы обучения, направленные на предотвращение переобучения.
Бесплатно
Планарные и координатные трассировщики на практике
Статья научная
Рассмотрены два фундаментальных подхода к решению задачи трассировки печатного монтажа, обоснованы преимущества и недостатки каждого из подходов. Проведены эксперименты с двумя популярными трассировщиками - SPECCTRA и PADS Router, выяснено, что первый из них в большей степени задействует планарный подход, а второй - координатный подход. Полученные результаты позволят повысить качество автоматической трассировки печатных плат и срок выхода готовых изделий.
Бесплатно
Повышение быстродействия алгоритма полуглобального стереосопоставления
Краткое сообщение
Рассматриваются аспекты и параметры алгоритма полуглобального стереосопоставления, к которым возможно применение оптимизации с целью уменьшения количества выполняемых операций и увеличения количества кадров карты диспаратностей, генерируемых алгоритмом в единицу времени. Приводятся два возможных способа увеличения производительности, их недостатки и достоинства, результаты выполнения стереоалгоритма с применением данных способов на тестовых данных, а также сравнительный анализ величин ошибочно вычисленных диспаратностей.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются варианты использования различных методов представления данных для цели повышения гибкости управления промышленным предприятием в современных условиях глобальной нестабильности. Анализируется применение методов визуализации для поддержки математической модели выбора управленческих альтернатив: прогноз динамики факторов, контроль диапазона изменения значений факторов, анализ чувствительности модели к изменению факторов, оценка оптимальности альтернатив на разных временных горизонтах. Обосновываются преимущества использования рассмотренных методов продвинутой визуализации для повышения качества принятия решений.
Бесплатно
Повышение качества данных в контексте современных аналитических технологий
Статья научная
Производится идентификация понятия «качество данных» применительно к информационно-аналитическим системам. Осуществляется деление методов повышения качества данных на группы и виды. Делается акцент на оценке качества данных как ключевом звене IT-технологий, связанных с управлением качеством данных. С целью формирования эффективной методики оценки данных предлагается классификация этапов процесса оценки качества данных и проводится их краткий сравнительный анализ, а также систематизация проблем качества данных на основе трех уровней с указанием для каждого из них специфики, включая соответствующие факторы, проявления и места борьбы с выявленными проблемами.
Бесплатно
Статья научная
Современное развитие электроники позволяет сформировать блоки обработки данных, обладающие высокой энергоэффективностью при малых габаритных размерах. Необходимость очувствления и разработки блоков с возможностью анализа внешнего пространства стала важным элементом современных устройств. Развитие адаптивных и самоорганизующихся систем невозможно без устройств обработки и анализа данных. Областями применения выступают робототехника, системы управления, автовождение, медицина и др. Использование сенсорных блоков как элемента связи пространств и формирования их отображений в область информационных параметров сопряжено с их преобразованиями и упрощениями. Такое взаимодействие связано с внесением в данные помехи, борьба с которой и в современной технике является важной и актуальной задачей. Цель исследования: разработка адаптивных подходов к обработке данных многокритериальными методами и формирование реализаций для повышения точности систем технического зрения (СТЗ). Методы. Представлен метод многокритериальной обработки, основанный на минимизации комбинированного критерия, позволяющий осуществить функции реализации обнаружителя границ, сглаживания шумовой компоненты и выделения участков фон/объект. Предложена реализация для обработки двумерных сигналов в локальных областях. Результаты. Предложена блок-схема алгоритма последовательности обработки данных на основе многокритериальной целевой функции, которая позволяет производить обработку как изображений, так и одномерных массивов данных. Формирование возможности локальной обработки изображений, содержащей объекты, имеющие участки с резкими границами переходов, позволяет повысить эффективность в сравнении со стандартной реализацией. В качестве тестовых данных используются изображения СТЗ макета установки разварки полупроводниковых кристаллов. Предложенный алгоритм позволяет повысить различимость структур элементов, уменьшить шумовую компоненту, увеличить точность построения маски и улучшить визуальное качество данных. Заключение. Предложенное решение к повышению качества данных СТЗ макета установки разварки кристаллов полупроводниковых компонент позволяет осуществить сглаживания шумовой компоненты на локально-стационарных участках изображения с возможностью сохранения границ переходов, маркировки и специальных символов.
Бесплатно
Повышение производительности дробильно-обогатительной фабрики на основе оптимизационной модели
Статья научная
В связи с высоким спросом на железорудные окатыши на российском внутреннем и мировом рынках высокую актуальность имеет задача повышения объемов производства железорудного концентрата при обеспечении требуемого качества. В работе предложена общая технико-экономическая постановка задачи оптимизации дробильно-обогатительной фабрики (ДОФ) по критерию максимума маржинальной прибыли предприятия. Решение задачи выполняется при соблюдении технологических ограничений по режиму работы технологической секции, типу производимого концентрата, обеспечению требуемого качества концентрата на выходе, составу работающего оборудования и другим параметрам. Подробно рассмотрена частная задача повышения производительности технологической секции ДОФ за счет оптимизации режимов работы оборудования. Традиционным подходом к решению данной задачи является применение физико-химических моделей в сочетании с экспериментальным изучением технологического процесса. В работе предложен подход на основе применения оптимизационной математической модели, разработанной с использованием интеллектуального анализа статистических данных Data Mining. В качестве метода построения модели принят метод деревьев принятия решений. Поиск наилучшего решения в смысле выбранного критерия выполняется методом перебора. Результатом моделирования является оценка производительности секции в зависимости от влияния входных управляющих факторов, параметров исходной руды, а также технологических ограничений. В работе приведен методический пример применения модели управления технологическим процессом производства железорудного концентрата технологической секции ДОФ с повышением производительности до 7 %. Практическое применение предложенного подхода позволит в рамках существующей автоматизированной системы управления в режиме реального времени предоставлять оператору рекомендации о корректировке параметров управления режимами работы технологического оборудования секции ДОФ с учетом текущих условий технологического процесса.
Бесплатно
Краткое сообщение
Отражены результаты разработки и освоения методики оценки удовлетворенности внутренних потребителей для условий ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России, созданной на базе методики Servqual. Разработан процесс «Оценка удовлетворенности внутренних потребителей» (описан паспортом процесса, визуализирован лепестковой диаграммой и диаграммой последовательности, разработаны аналитические модели оценочных показателей, установлены их критерии, четыре категории удовлетворенности, находящиеся в диапазоне от 2,5 до 5,0). Экономический результат - суммарная выгода от улучшения деятельности, достижение устойчивого успеха вуза на базе предотвращения появления несоответствий на ранних этапах, снижения количества внешних и внутренних отказов, сокращения трудоемкости управления процессами на 20 %, повышения стабильности выполнения процессов на 25 %.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается алгоритм повышения точности работы метода измерения плотностей и положения границы раздела между слоями двухслойной жидкости, основанный на применении фильтрации Калмана. Приводятся результаты моделирования работы предлагаемого алгоритма.
Бесплатно
