Краткие сообщения. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Разработка управляемого робота «ХТР-М»
Краткое сообщение
В настоящее время рынок робототехники интенсивно развивается, регулярно появляются новые разработки и всё говорит о том, что этот процесс будет продолжаться. Целью исследования является разработка робота-разведчика, способного выполнять функции независимой передвижной станции, имеющего систему безопасности от столкновений, собственные световые огни и способного работать автономно максимально возможное количество времени. Подобные модели роботов могут быть использованы в различных сферах: спасательные работы, помощь людям с ограниченными возможностями, доставка грузов в удалённые и труднодоступные районы и т. д. В связи с поставленной задачей, было проведено аналитическое исследование подобных роботов-разведчиков. В статье представлено описание реализации данного робота.
Бесплатно
Расчет параметров робастного ПИД-регулятора на основе метода локализации
Краткое сообщение
Рассмотрена задача управления объектом второго порядка с нестационарными параметрами и действующими возмущениями с помощью типового регулятора. Предложена процедура расчета параметров робастного ПИД-регулятора, основанная на методе локализации. Полученная система обладает требуемым качеством переходных процессов и обеспечивает достаточно быструю отработку возмущающего воздействия. Приведены математические соотношения, описывающие предлагаемый метод, алгоритм синтеза ПИД-регулятора и результаты моделирования, демонстрирующие полученные результаты.
Бесплатно
Расширение функциональных возможностей коллиматорного метода антенных измерений
Краткое сообщение
Предложен способ расширения возможностей коллиматорного стенда антенных измерений. Рассматривается структура автоматизированного комплекса коллиматорного метода антенных измерений, позволяющего повысить точность оценки максимального уровня боковых лепестков диаграммы направленности в сечениях, отличных от главного. Разработана методика измерения объемных ДН на компактном полигоне и структура автоматизированного комплекса коллиматорного метода антенных измерений, которая реализует данную методику. В результате исследования было выяснено, что разработанная методика позволяет значительно снизить трудоемкость измерений и время их проведения, исключить влияние человеческого фактора на допускаемые погрешности, а также повысить точность оценки максимального уровня боковых лепестков ДН в сечениях, отличных от главного.
Бесплатно
Реализация правовых актов в области безопасности дорожного движения с учетом их стоимости
Краткое сообщение
Проблема разработки методологии законотворчества, в которой рассмотрены вопросы формирования основ процедурных правил и механизмов инициирования, рассмотрения и принятия законодательных и иных нормативных правовых актов в области безопасности дорожного движения является весьма актуальной. Такие задачи относятся к классу задач комплексного оценивания сложных социально-экономических объектов и для их решения широко используется подход, основанный на формировании дерева целей. Основная идея этого метода состоит в том, что каждая вершина дерева целей дезагрегируется на две подвершины, что позволяет проводить агрегирование каждой пары вершин в последующую вершину (верхнего уровня) с помощью логических матриц свертки. В статье предложена многошаговая процедура комплексного оценивания, предусматривающая агрегирование на каждом шаге только по оценкам двух критериев. Это упрощает задачу выбора правил агрегирования, так как соответствует реальным возможностям человека в выдаче непротиворечивой и устойчивой информации. Наиболее полное отражение последовательности этапов сопоставления различных, разнородных характеристик объекта возможно при построении бинарной структуры. Это позволяет более точно смоделировать стратегию лица принимающего решение при большом числе разнородных факторов и условий функционирования. Разработка процедур оценивания на основе предложенной методологии для реальных объектов должна осуществляться с учетом специфики оцениваемых проектов, требований ЛПР, состава экспертов, процедур обработки экспертной информации и механизмов управления, в которых будут использованы полученные комплексные оценки.
Бесплатно
Краткое сообщение
Дается систематическое описание ресурсно-временного анализа при автоматизированном управлении сложными системами с учетом потребления ресурсов. Необходимость учета альтернатив по ресурсам в существующих моделях вынуждает отказаться от сетевой постановки задач, что затрудняет использование метода ветвей и границ в случаях, когда требуется выбрать последовательности выполнения работ неделимыми ресурсами. Поэтому требуется преобразование ресурсной модели для упрощения временного анализа и определение наиболее рациональных способов ветвления при назначении ресурсов, обладающих различными свойствами. В основе предлагаемого подхода и построений лежат определяемые ресурсные модели, элементами которых являются обобщенные сетевые модели и более общие временные модели. Ставится задача аппроксимации исходной ресурсной модели более простыми временными при ограничении на их количество. Показано, что ветвление должно рассматриваться в тесном единстве с обратной операцией - агрегированием. Ресурсно-временной анализ представляется в виде гибкого процесса, в ходе которого должен происходить диалог с одной стороны с потребителями - специалистами в области организации, технологии и управления производством работ с целью корректировки ресурсных и сетевых ограничений, с другой - с ЭВМ при проведении ресурсного и временного анализа РМ, ее частей или их преобразований.
Бесплатно
Краткое сообщение
При проектировании авиационных комплексов для получения заданного уровня эффективной поверхности рассеяния радиопоглощающих материалов и покрытий имеют строго заданные параметры: переменную по профилю толщину, сложную структуру с меняющимися значениями комплексных диэлектрической и магнитной проницаемостей. Реализовать в полной мере свойства современных покрытий возможно только при строгом соблюдении технологических режимов и допусков при их нанесении. Такие же жесткие ограничения накладываются и на допуск по значениям диэлектрической и магнитной проницаемостей радиопоглощающих покрытий. Задача обеспечения надежной адгезии радиопоглощающих покрытий к обшивкам самолета, выполненным из различных материалов и подвергнутых разнообразной поверхностной обработке, достаточно сложна. При недостаточной адгезии высокие внутренние напряжения приводят к отслоению, а при высокой адгезии - к растрескиванию радиопоглощающих покрытий. В ходе эксплуатации образцов авиационных комплексов, особенно в сложных условиях и при предельных механических и температурных нагрузках, неизбежны ситуации, когда в радиопоглощающих покрытиях будут возникать различные дефекты в виде отслоений, растрескиваний, сколов, царапин и т. п., что приведет к увеличению эффективной поверхности рассеяния и снижению боевых возможностей. Разработан СВЧ-способ обнаружения неоднородностей диэлектрических и магнитодиэлектрических покрытий на металле и оценки их относительной величины, заключающийся в создании над поверхностью диэлектрического или магнитодиэлектрического покрытия поля поверхностной медленной волны СВЧ-диапазона, измерении напряженности поля по всей поверхности материала в нормальной относительно направления распространения волны плоскости, определении по величине затухания поля электрофизических параметров, а по степени отклонения коэффициента затухания поля от среднего значения - границы отслоения покрытия и величину его отслоения от подложки.
Бесплатно
Системная модель контроля и диагностики пожарной защиты силовой установки летательного аппарата
Краткое сообщение
Проблема пожарной защиты летательного аппарата, где наиболее энергонапряженным объектом является силовая установка, существует давно и продолжает быть актуальной и в настоящее время ввиду катастрофических последствий возникновения пожара на борту. В статье рассматриваются основные элементы системы пожарной защиты силовой установки в составе летательного аппарата. Описываются структурно-логическая модель работы блока пожарной защиты и принцип работы сигнализатора пожара пневматического типа, которые являются ключевыми элементами системы обеспечения безопасности эксплуатации летательного аппарата. Предлагается проводить системное моделирование процесса перехода силовой установки из нормального состояния в критическое состояние - пожар - на основе анализа законов сохранения и перехода различных видов энергии при пожаре. Отмечается, что разработаны и находят широкое применение методы и модели процессов горения различных материалов, реализованных в виде пакетов прикладных программ. Однако необходимым условием применения указанных пакетов является формализация предметной постановки задачи и задание ее исходных условий. Приводится методика построения структуры нестационарной модели пожара в отсеке силовой установки. Представлен эффективный инструмент при проведении испытаний системы пожарной защиты - комплексный стенд контроля и диагностики, который позволяет моделировать в квазистатическом режиме как процессы нормального функционирования системы, так и отказные ситуации. Приводятся результаты анализа процессов, полученных при испытаниях системы пожарной защиты силовой установки на комплексном полунатурном стенде. Среди преимуществ применения полунатурного стенда авторы выделяют значительное сокращение объема и стоимости натурных испытаний вновь разрабатываемых систем. Результаты работы могут быть использованы для разработки бортовой динамической модели распространения пожара в отсеке силовой установки для перспективной интеллектуальной системы пожаротушения.
Бесплатно
Краткое сообщение
Введение. Парадигма цифровой трансформации ресурсного управления в производственных системах основана на интеллектуальной интеграции виртуальных и реальных процессов с объектами производства (их атрибутивными моделями). При этом платформой (средой) интеллектуальной интеграции виртуальных и реальных процессов выступает информационная среда предметно ориентированной области. Функции специалистов в этом случае сводятся к роли экспертов, которые реализуют формальные предикатные знания, прописанные в соответствующих методиках и должностных инструкциях (документах). При этом обеспечиваются свойства идентифицируемости, прослеживаемости и повторяемости (полного отката) процессов. Временной ресурс - важнейший фактор в организации управления предметно-ориентированными областями (ПОО). Автоматизация процессов организации, планирования и мониторинга временных ресурсов в реальном и виртуальном аспектах является важной и актуальной задачей. Расписание - одна из основных составляющих организации любого процесса. Необходимо отметить, что процесс составления расписания - довольно трудоемкий и объективный. Цель исследования. Рассмотреть системную модель (системное описание) трансформации процесса управления расписанием с использованием цифровой информационной платформы, отвечающей требованиям 4-го уровня зрелости, позволяющей решать актуальные задачи в заданном аспекте в ПОО. Разработать методику реализации данной системной модели. Методы исследования, использованные в работе: - принципы методологии системной инженерии (процессного подхода, жизненного цикла и др.); - комплексный подход и структурный анализ процесса проектирования по методологии SADT (Structured Analyze and Design Technology); - функциональное моделирование (в нотации IDEFO). Результаты. Предложен метод системного моделирования (системного описания ПОО) процессов, связанных временными ресурсами, из условия формализованной идентифицируемости и прослеживаемости их в атрибутивной модели ПОО. На примере УГАТУ показано, что данная интеллектуализированная системная модель (системное описание ПОО) может быть реализована на базе цифровой программной аналитической платформы в информационном пространстве указанных при описании электронных документов функциональных подразделений учебного заведения. Заключение. Разработанный подход системного функционального моделирования на основе цифровой платформы, отвечающей требованиям 4-го уровня зрелости, позволяет решать актуальные задачи интеллектуализированного управления в предметно-ориентированной области.
Бесплатно
Слабоманипулируемая процедура выработки наилучшего и согласованного решения в группе
Краткое сообщение
Излагается процедура взаимодействия Лица, принимающего решение (ЛПР), и совета экспертов при нём, которые по запросу ЛПР вырабатывают и предлагают ему единое согласованное решение. Целью процедуры является снижение возможности манипулирования процессом принятия решения за счёт применения специальных механизмов теории активных систем и процедуры голосования, а также поддержка ЛПР при принятии решения путём предложения ему одного наилучшего решения из всего множества альтернативных решений, выработанных участниками экспертного совета.
Бесплатно
Способ определения теплотехнического состояния ДГУ тепловозов
Краткое сообщение
Техническое нормирование расхода дизельного топлива тепловозами невозможно без учета технического состояния его дизель-генераторной установки (ДГУ). Критерием учета технического состояния в работе принимается расход дизельного топлива на единицу выполненной работы. Контроль состояния ДГУ производится на пункте реостатных испытаний в соответствии с действующими в ОАО «РЖД» Руководствами.
Бесплатно
Сравнение минимаксного и калмановского алгоритмов оценивания векторов состояния динамических систем
Краткое сообщение
Рассматривается построение гарантированных оценок вектора состояния динамической системы в условиях неопределенности. Проводится сравнение гарантированных и точечных оценок, полученных с помощью фильтра Калмана и минимаксного фильтра.
Бесплатно
Стохастическая задача о восстановлении и замене оборудования
Краткое сообщение
В статье описывается задача о восстановлении и замене оборудования марковской цепью с двумя состояниями. Проводится анализ функции общего и среднего дохода за время жизни оборудования и дается алгоритм расчета оптимального времени замены оборудования.
Бесплатно
Схема и оценка информационных характеристик обучающегося и профессиональной пригодности специалиста
Краткое сообщение
На основе теории информационных цепей изложена методика определения информационных характеристик обучающегося, основанная на составлении схемы замещения, состоящей из цепи оперативной и долговременной памяти, которые практически можно измерить в результате эксперимента.
Бесплатно
Схема управления энергосберегающими проектами на основе партнерства
Краткое сообщение
Предлагается схема энергосервисного контракта, основанная на партнерстве между заказчиком и исполнителем, использовании эволюционной схемы развития энергосберегающих проектов на базе механизма возвратного целевого финансирования.
Бесплатно
Технологические прорывы как основополагающий фактор глобальной конкурентоспособности
Краткое сообщение
Целью работы является исследование новых мировых тенденций промышленного развития и скорости реакции национальных правительств, компаний и работников на технологические изменения. В качестве методов исследования применены анализ и синтез текущих мировых тенденций, а также использованы специальные методы: проанализированы экспертные оценки международных организаций, проведены сравнительный и экономико-статистический анализ. В результате выделены отличительные черты Индустрии 5.0 - это сосуществование промышленности и новых социально-экологических тенденций и потребностей. Изменения неизбежны: зеленая энергия и устойчивые продукты изначально будут монопольным фактором и принесут преимущества инсайдерам. Подчеркнуто, что для достижения глобальной конкурентоспособности компаниям необходимо трансформировать устоявшиеся бизнес-модели и инвестировать в технологии и сетевые формы бизнеса с учетом социальных целей: помимо создания новых рабочих мест и обеспечения гибкой занятости речь идет о персонализации товаров и экологизации. Рассмотрены политические и экономические цели пятой промышленной революции, направления технологических инноваций. Подчеркивается, что техника, согласно новому подходу, должна служить людям и обществу, а это означает, что технология, используемая в производстве, адаптируется к потребностям и разнообразию работников отрасли. Лидирующими признаны искусственный интеллект, квантовая информация и полупроводники. Технологическая трансформация базируется на развитии следующих направлений: индивидуальные технологии взаимодействия человека и машины, биотехнологии и интеллектуальные материалы, искусственный интеллект, цифровые двойники, технологии передачи, хранения и анализа данных, а также энергоэффективности, возобновляемых источников энергии, хранения и автономности. Это экосистемно-ориентированная инновационная политика с гибкой ориентацией на результат. Отмечено, что технологическая трансформация поможет решить ряд уникальных общественных проблем. Она делает смелый акцент с отдельных технологий на системный подход, что позволяет отрасли достигать социальных целей помимо создания рабочих мест и роста, и ставит благополучие работников отрасли в центр производственного процесса. В заключении раскрыт техно-социальный характер пятой революции с технологиями как инструментами и социальными потребностями в качестве конечной цели.
Бесплатно
Улучшение изображений отпечатков пальцев с помощью фильтра Габора
Краткое сообщение
Представлен метод фильтрации изображений отпечатков пальцев на основе фильтра Габора. В задачах верификации, идентификации и классификации отпечатков пальцев обычно требуется улучшить исходные изображения отпечатков для более надежного распознавания особых точек. Одним из вариантов улучшения отпечатка является его фильтрация с помощью фильтра Габора. Он эффективен для изображений, имеющих периодическую структуру. Однако из-за различной ориентации линий на разных участках изображений отпечатков фильтр Габора нуждается в параметризации. Модифицированный фильтр Габора, построенный с учетом поля направлений изображения, позволяет решить эту проблему. Кроме того, предложенный в статье расчет когерентности позволяет выделить наиболее ясные сегменты изображения, которые являются областями интереса для алгоритмов дальнейшей обработки отпечатка.
Бесплатно
Управление знаниями на примере машиностроительного предприятия и вуза
Краткое сообщение
В настоящей статье рассматривается проблема управления знаниями. Значение роли человеческих ресурсов, организационного управления и информационных технологий в повышении эффективности современных компаний явилось причиной того, что со второй половины 90-х годов началось активное исследование проблематики управления знаниями (knowledge management). Основная цель управления знаниями - превратить знания и опыт сотрудников в капитал компании. Информационные технологии сегодня являются одним из основных драйверов при трансформации современного бизнеса, определяющим фактором четвертой промышленной революции INDUSTRY 4.0. Поэтому сегодня целевая модель предприятия наукоемкой отрасли все чаще содержит задачу по созданию ИТ-решения для управления знаниями. Цель исследования: построение метамодели системы управления знаниями (СУЗ) с применением методологии TOGAF, разработка архитектуры СУЗ для использования на промышленном предприятии и вузе. Методы исследования, использованные в работе: комплексный подход и структурный анализ процесса системного проектирования по методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique) и по методологии TOGAF (The Open Group Architecture Framework). Результаты. Разработанная метамодель архитектуры СУЗ демонстрирует на выделенной предметной области применение методологии SADT и TOGAF для создания системы управления знаниями крупного машиностроительного предприятия и вуза. Разработанная функциональная модель описывает механизм накопления и формализации знаний в форме гипертекстовых и продукционных баз знаний при реализации совместных проектов и их передачу в СУЗ отрасли. Заключение. Разработанные продукционные правила позволяют интегрировать организационно-функциональную структуру предприятия и вуза с точки зрения повышения эффективности IT, создать единую интеллектуальную среду при реализации совместных проектов, обеспечить накопление знаний в локальных СУЗ и их трансфер в отраслевые базы знаний.
Бесплатно
Статья научная
Кодирование информации методом пропуска полупериодов сетевого напряжения применяется для управления различными осветительными приборами, питающимися от сети переменного напряжения. В данной статье описана суть данного метода, рассчитаны энергетические потери при пропуске полупериода через разное число полных полупериодов, а также рассчитана эффективность вариантов кодирования передаваемой информации.
Бесплатно
Управление как технология в рамках адаптивно-технологического подхода
Краткое сообщение
В связи с тем, что эффективность методов и моделей управления промышленными предприятиями, используемых в настоящей момент, уже не дает значительного прироста, а сами методы и модели фактически устарели, возникла острая необходимость в новых взглядах и подходах к процессу управления. Отечественные компании находятся в этом отношении еще в более худшей ситуации, чем зарубежные, из-за политики применения санкций со стороны стран запада, а также в связи с низким уровнем технологического развития и недостаточностью инвестиций в технологическое обновление, которое большинством российских компаний по сути и не осуществляется. В настоящей статье управление промышленными предприятиями рассматривается как одна из технологий в рамках разработанного автором адаптивно-технологического подхода к управлению, который представляет предприятие как совокупность технологий (производственных, информационных, управленческих и др.), подчиняющихся объективным законам развития. Предложенное в статье обобщенное определение технологии позволяет свести любую деятельность на предприятии под это понятие, в том числе и управленческую. При этом управление по своей сути является процессом трансформации информации о системе и состоянии внешней среды (информация) в управляющее воздействие (информация). Таким образом, управленческие технологии были отнесены к подклассу информационных технологий по предложенной автором классификации, различающей технологии в зависимости от среды, подвергающейся преобразованию, и продукта, который имеется на выходе. Это позволило утверждать, что дальнейшее развитие управленческих технологий пойдет по пути все большего внедрения в управление передовых технологий, разработанных в ИТ-индустрии.
Бесплатно
Управление строительством объекта на основе моделирования технологии строительства объекта
Краткое сообщение
Календарный план является основным источником информации при управлении строительным объектом. От его качества в конечном итоге зависит общая эффективность и успешность проекта. В настоящее время понятие «технология возведения объекта» ассоциируется с технологической последовательностью работ объекта, взаимосвязью между ними, но практически отсутствуют глубокие теоретические исследования в области определения количественных соотношений между взаимосвязанными работами. Традиционный подход к определению количественных соотношений, основанный на ранее принятых организационных решениях, вполне оправдан для организационно-технологического планирования. Но для того чтобы организовать производство работ, то есть принять соответствующие организационные решения для выполнения конкретных объемов работ, надо предварительно определить эти объемы. Причем в процессе определения должны быть учтены технологические требования, которые и диктуют количественные соотношения между взаимосвязанными работами. Цель исследования: построение модели, учитывающей технологические зависимости в процессе выполнения строительно-монтажных работа. Материалы и методы. В работе были использованы имеющиеся в открытых источниках публикации, посвященные организации строительных работ, а также нормативно-правовые акты, используемые в РФ, регламентирующие строительную отрасль. Результаты. Дано новое понимание технологии строительства объекта - количественная и качественная оценка технологических связей между работами, которые определяют возможность планирования работ и организацию производства в зависимости от состояния предшествующих. Такое определение позволяет сформулировать суть моделирования технологии строительства объекта, а именно установление технологических связей между работами и определение минимальных объемов на предшествующей, которые открывают возможность для планирования технологически взаимосвязанного объема на последующей работе. В статье разработана и представлена модель (модель объектных технологических зависимостей), описывающая технологические взаимосвязи работ и их количественные оценки по началу и окончанию работ. Показаны возможности модели объектных технологических зависимостей в разработке управленческих решений с точки зрения общих функций управления строительством объекта. Заключение. Описанная модель может успешно служить технологической основой для планирования строительно-монтажных работ, принятия организационных решений, контроля хода выполнения работ, а также для разработки управленческих решений в процессе строительного производства. С её помощью можно анализировать ход и состояние выполнения работ в каждом плановом периоде планируемого года.
Бесплатно
