Тезисы докладов ХХ xvi самарской областной
| Вид материала | Тезисы |
- Тезисы докладов ХХXVII самарской областной, 6137.18kb.
- Тезисы докладов, 4952.24kb.
- Тезисы докладов, 3726.96kb.
- Тезисы докладов, 1225.64kb.
- Правила оформления тезисов докладов Тезисы докладов предоставляются в электронном виде, 22.59kb.
- «Симпозиум по ядерной химии высоких энергий», 1692.86kb.
- Требования к тезисам докладов, 16.83kb.
- Тезисы докладов научно-практической, 6653.64kb.
- Правительство самарской области постановление от 27 октября 2010 г. N 539 об утверждении, 449.25kb.
- Тезисы докладов 1 Межвузовская научно -практическая конференция студентов и молодых, 100.64kb.
СЕКЦИЯ вычислительной техники и автоматизации
производственных процессов
РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ НА БАЗЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ МЕТРИКИ
Бурлаков М. Е., научный руководитель доц. Попов С.Ю.
(Самарский государственный университет)
Существуют стандартные подходы к пониманию метрики в теории информации. Наиболее традиционный из них – метрика Хэмминга. В работе рассматривается альтернативная ей информационная метрика или метрика Хартли. На базе данной метрики с помощью методики построения кластеров можно создать информационную матрицу, которая позволяет решать задачу классификации. Главным практическим применением данного метода является распознавание изображений. На базе нескольких заданных шаблонов построенная система проводит анализ, на основании которого может классифицировать любой объект.
ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
СО СКАЛЯРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Шумилова С.В., научн. руководители ст. преп. Шумилов Е.А., ст. преп. Горшков Р.Г.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
Представлена имитационная модель системы автоматического управления электропривода при скалярном управлении с законом регулирования U/f=const, разработанная в среде Simulink пакета Matlab. Модель позволяет снимать и анализировать динамические характеристики привода.
Лабораторные эксперименты подтвердили адекватность разработанной имитационной модели.
СТАБИЛИЗАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА КЕРАМЗИТА
ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ ПВ-2,5/40
Дорофеев А.Н., научн. руководители ст. преп. Шумилов Е.А., ст. преп. Горшков Р.Г.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
На границе раздела сред всегда имеется скачок температуры при теплопроводности, являющийся главной причиной расхождения расчетного и действительного значений сопротивления теплопереносу. Следовательно, необходимо вносить корректирующие коэффициенты в уравнения теплового баланса. Моделирование процесса обжига проводилось при следующих параметрах: 1)Температура дымовых газов на входе в сушильный барабан не менее 300°С; 2)Температура дымовых газов на выходе из сушильного барабана 60-130°С; 3)Влажность высушенных гранул 0,5-6%; 4)Частота вращения барабана от 1,5 до 2,5 об/мин.
Для промежуточных расчетов и математического моделирования использовались программные пакеты MathCad и MatLab. Результаты математического моделирования стабилизации температуры соответствуют техническому заданию.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
Баринов Д.С., научн. руководители ст. преп. Шумилов Е.А., ст. преп. Горшков Р.Г.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
Для математического моделирования проведен расчет выпрямителя, фильтра, инвертора, двигателя и соответствующих датчиков. Моделирование проводилось в программном пакете MatLab. Адекватность модели оценивалась по результатам измерений параметров изготовленного лабораторного стенда. За основу был взят вентильный серводвигатель
СМР-63М и преобразователь частоты MoviDrive фирмы Sew-EuroDrive. Измерения физических величин проводились цифровым осциллографом и цифровым регистратором DMK-32. Расхождение измеренных и смоделированных параметров составляло 5-8% при работе стенда и модели на разных режимах.
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И ПОЛЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
АВТОМОБИЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА С КОГТЕОБРАЗНЫМ РОТОРОМ
Ретина Ю.А., Бочкарева Е.М., научный руководитель ст. препод. Чуянов Д.О.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
Цель работы - повышение эффективности работы генератора при постоянно изменяющейся нагрузке путем модернизации конструкции ротора. Проведен аналитический расчет генератора и расчет этого же генератора, но с использованием системы Ansoft HFSS, в которой будет построена 3-х мерная модель магнитного поля генератора. На основании анализа полученных расчетов определено влияние погрешностей при аналитическом расчете генератора на его конструкцию.
Проводятся исследования по поиску оптимальной конструкции генератора, а так же материалов для его изготовления для повышения КПД и качества вырабатываемой энергии.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МОДЕЛИ РОБОТА МАНИПУЛЯТОРА
Земляков С.А., Вышаровский А.А., Савин А.В., Феоктистов С.С.,
научный руководитель ст. преподаватель Чуянов Д.О.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
Цель работы - разработка конструкции малого робота манипулятора с 5-ю степенями свободы, и разработка программного обеспечения для его управления в автоматическом и ручном режимах. За основу для построения физической модели взяты серводвигатели серии HXT со встроенными редукторами и с усилием на валах до 12 кг/см, что, исходя из расчетов при условии изготовления конструкции из оргстекла, позволяет перемещать предметы весом не более 100 грамм. Система управления построена на микроконтроллере ATMEL ATMega128, которая поддерживает до 32 серводвигателей. Контроллер серводвигателей через программатор с поддержкой моста UART-USB подключается к компьютеру.
Программа управления состоит из драйвера контроллера для сопряжения его с компьютером, HMI с 3-х мерной моделью робота – для управления роботом в ручном режиме и модуля автоматического управления – для выполнения задачи в цикле. Для создания программы управления роботом используется язык программирования С++, а так же система LabVIEW. На данный момент построена физическая модель робота и разработан алгоритм программы управления.
Модернизация системы автоматического управления
и регулирования газоперекачивающего агрегата ГПА-16МГ
Литвинов А.В., научный руководитель доцент Тараканов А.В.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
Примененная на КС-1 «Вынгапуровская» САУ газоперекачивающего агрегата (ГПА) МСКУ-4510 представляет собой законченный аппаратно-программный автономно функционирующий комплекс, обеспечивающий выполнение всех необходимых функций по контролю, управлению и регулированию отдельного ГПА. В связи с внедрением на предприятии ERP-системы SAR R/3 необходим инструмент для интеграции МСКУ-4510 с SAR R/3, т.к. данная АСУ ТП не поддерживается в современных ОС необходимо написание очень специфического программного обеспечения с использованием устаревших технологий. Также существуют проблемы интеграции с системой центрального диспетчерского управления "Сургут-QNX". В результате анализа поставленной проблемы было принято решение о переносе существующей САУ на новую аппаратную платформу. В качестве аппаратной части был выбран ПЛК Siemens S7-400F с последующей интеграцией его и разработкой программного обеспечения в
SCADA-системе WinCC.
Для регулирования давления в напорном трубопроводе от положения заслонки был реализован предыдущий алгоритм управления для новой аппаратной платформы в программном пакете Step 7.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМИ РЕЖИМАМИ
В ПЕЧАХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИДВУХ ВИДОВ ТОПЛИВ
Ковалев А., научный руководитель ст. преподаватель Семенова О.А.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
В работе ставится задача стабилизации теплового режима в нагревательных печах установки переработки нефтяных битумов ОАО "Сызранский нефтеперерабатывающий завод"при использовании двух видов топлив - горючего газа и мазута.
Анализ результатов, полученных путём математического моделирования, показывает, что система обеспечивает максимально возможное использование топливного газа из заводской сети, что сокращает потребление мазута и сброс газа на факел.
ВЛИЯНИЕ ГАШЕНИЯ ИЗВЕСТИ НА ТЕМПЕРАТУРУ
ЯЧЕИСТОБЕТОННОЙ СМЕСИ ПРИ ВЫГРУЗКЕ
Харасова Г.С., научный руководитель проф. Галицков С.Я.
(Самарский государственный архитектурно-строительный университет)
Тепловыделение Т0(t) извести при ее гашении носит монотонной характер. Процесс гашения рассматривается как динамическое звено с выходной координатой температура Т0 и входным воздействием энтальпия I. Этот процесс представлен апериодическим звеном второго порядка.
Нестационарность гашения можно моделировать в этом звене вариацией постоянной времени Т2 и коэффициента передачи К. Это обусловлено изменением процентного содержания MgO и активности извести.
При проведении исследований использовалась вычислительная модель, в которой варьировались Т2 и К, и оценивалось влияние этой вариации на температуру ячеисто-бетонной смеси при выгрузке. Установлено что для идентификации технологических свойств извести в процессе приготовления смеси необходимо регистрировать кривую Т0(t) и оценивать значения производных.
НАГРЕВ МАССИВА ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА В АВТОКЛАВЕ
КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
Белай А.В., научный руководитель препод. Галицков К.С.
(Самарский государственный архитектурно-строительный университет)
В работе используется математическое описание динамики температуры внутри массива ячеистого бетона, геометрическая форма которого моделируется шаром радиуса r, в виде нелинейного уравнения Фурье.
Используя это уравнение, учитывая граничные условия и теплофизические параметры массива (удельная теплоемкость, плотность и коэффициент теплопроводности) осуществлен переход к передаточной функции объекта.
Здесь входным воздействием является температура рабочего пространства, возмущение – распространение температуры по поверхности массива, а выходная координата – температура в точке, расположенной на расстоянии от центра шара.
В программной среде Mathlab7 синтезирована математическая модель объекта управления, на которой в соответствии с разработанной методикой выполнены экспериментальные исследования. Получены графики зависимости температуры от расстояния до центра шара. По ним сделана оценка о неравномерности распределения температуры внутри массива.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ДОЗИРОВАНИЯ ВОДЫ
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
Потапов А.В., научный руководитель доцент Галицков К.С.
(Самарский государственный архитектурно-строительный университет)
Основные показатели, определяющие качество ячеистобетонной смеси являются вязкость и температура.
Точность дополнительного дозирования воды, можно обеспечить с помощью замкнутой системы автоматического управления.
Входной координатой системы автоматического управления является температура воды, которая корректируется отрицательной обратной связью в зависимости от требуемой температуры готовой ячеистобетонной смеси. Количество воды определяется расходомером, который подает управляющий сигнал на шаровой кран с электроприводом.
В результате дополнительного, «тонкого» дозирования воды, получаем требуемую вязкость и температуру бетонной смеси.
Составление математической модели производилось в программной среде Matlab, что позволило идентифицировать параметры передаточной функции и получить графики переходных процессов.
СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ ВРАЩАЮЩейСЯ ПЕЧИ
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМЗИТА
Самохвалов О.В., научный руководитель препод. Фадеев А.С.
(Самарский государственный архитектурно-строительный университет)
Качество керамзита в значительной мере определяется стабильностью температурного поля в печи. Стабилизировать его возможно с помощью замкнутой по температуре системы автоматического управления.
Под объектом управления этой системы понимается совокупность тепловых и физико-химических процессов, протекающих во вращающейся печи, состоящей из теплового агрегата и горелки, расположенной с “горячего” конца печи. Входными координатами печи являются: расход топлива и коэффициент избытка воздуха. Выходной координатой является насыпная плотность керамзита на выходе печи. Промежуточная, контролируемая САУ, координата – тепловое поле по длине печи. Возмущающие воздействия - температура воздуха, подаваемого в горелку, и грязевая корка, образующаяся на внешней поверхности вращающейся печи.
При моделировании приняты ряд допущений: геометрия факела отрегулирована при первом включении горелки и в процессе работы не меняется; температура газа, подаваемого в горелку меняется в малых отклонениях, поэтому считаем её постоянной; не учитываются изменение температуры воздуха в течении года и атмосферные осадки; скорость вращения печи считается постоянной, не рассматриваются переходные процессы во время запуска и останова печи. Разработана структура объекта управления с выделением в ней выходных координат, управляющих и возмущающих воздействий.
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭКЗОЯДЕРНОЙ АРХИТЕКТУРЫ
ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ И НАУЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЯХ
Трофимов В.В., научный руководитель аспирант Скрыпка А.С.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Экзоядерная архитектура предложена в целях повышении эффективности использования вычислительных ресурсов. Экзоядро не занимается абстрагированием ресурсов, а выполняет лишь минимум функций связанных с защитой системных ресурсов. Для выполнения задач абстрагирования предназначены непривелегированные библиотеки прикладного уровня. В рамках каждой прикладной программы может быть реализована специализированная библиотека в необходимых масштабах. Экзоядерная операционная система – это экзоядро и набор непривилегированных библиотек, которые могут использоваться приложениями.
Использование операционных систем с экзоядерной архитектурой позволит существенно повысить производительность некоторых прикладных программ, в частности АСУ и программ научных вычислений.
МЕТОД ОЦЕНКИ ПОВЕДЕНЧЕСКОЙ СХОЖЕСТИ СОТРУДНИКОВ
В ТРУДОВОМ КОЛЛЕКТИВЕ НА ОСНОВЕ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
Бабанин И.О., научный руководитель доц. Иващенко А.В.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Представлен уникальный метод, позволяющий выявить схожих по поведению и привычкам сотрудников. В основе метода лежит представление активностей начальников и подчиненных в виде случайных потоков событий. При этом изучение взаимных корреляционных характеристик этих потоков дает возможность судить о взаимной совместимости рассматриваемых сотрудников. Разработанный метод лег в основу создания автоматизированной системы оценки поведенческой схожести сотрудников. Система работает по принципу планировщика расписания, с помощью которого сотрудники предприятия назначают друг другу встречи, согласовывают предстоящие задачи, обмениваются текстовыми сообщениями и т.д. При этом автоматизированная система выступает в роли интеллектуальной советующей системы при возникновении между сотрудниками различных временных конфликтов. Помимо функции советчика, в процессе своей работы планировщик собирает различные сведения об активности сотрудников, на основе анализа которых выдает суждение о целесообразности их работы в одном коллективе. Кроме того, система предоставляет возможность работы в режиме эмуляции, в котором производится моделирование поведения человека интеллектуальными роботами, пытающимися в рамках системы согласовать свои расписания. С помощью данного режима создается виртуальная модель штата сотрудников и производится построение оптимального с точки зрения эффективности коллектива.
РАСПОЗНАВАНИЕ СМЫСЛА ТЕКСТОВЫХ ФРАГМЕНТОВ
НА ОСНОВЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
Кольбова Э.В., научный руководитель доц. Солдатова О.П.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Представлена методика распознавания смысла текстов, основанная на применении аппарата нейронных сетей. Нейросетевой подход к анализу текстовой информации обладает достаточным быстродействием и не зависит от языка предметной области, но при этом, по сравнению с большинством алгоритмов обработки текстов, реализованных на основе статистического подхода, дает хорошие результаты. Методика распознавания смысла текстовых фрагментов рассматривает задачу классификации текстов по нескольким заранее заданным рубрикам. Разработанная методика легла в основу создания автоматизированной системы, предназначенной для автоматического определения рубрики произвольного входного текста. В основе автоматизированной системы лежит вероятностная нейронная сеть. Для обучения сети необходимо задать несколько примеров для каждой рубрики, на основе которых автоматически составляется словарь рубрики, используемый в дальнейшем при работе системы. В качестве основных преимуществ разработанной системы можно отметить возможность неограниченного увеличения числа рубрик, возможность дообучения нейронной сети, что особенно ценно для рубрик, терминология которых еще не устоялась, а также возможность привлечения экспертов для формирования словарей рубрик. В системе также предусмотрена возможность запрета анализа общеупотребимых слов, так называемых “стоп-слов”, которые не влияют на принадлежность к той или иной рубрике.
Веб-сервис автоматизации вычислений математических моделей
Камынин А.В., научный руководитель профессор Прохоров С.А.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Целью разработки веб-сервиса является предоставление удобной возможности проведения индивидуальных и коллективных инженерных и научных расчётов, используя веб-браузер, а также вычислительные мощности удалённого сервера. Сервис помогает осуществлять автоматизированные вычисления математической модели, записанной с использованием математической нотации. Главными особенностями веб-сервиса является возможность коллективной работы над документом, кроссплатформенность и доступность сервиса в сети Интернет. Основными задачами является предоставление возможности удобного коллективного редактирования, как отдельных формул, так и целых документов, выполнения вычислений и построения графиков, а также общения между пользователями. Веб-сервис может использоваться в качестве вычислительного модуля для проведения учебных, научных и инженерных расчётов, а также их анализа. Доступность и мобильность сервиса позволяют пользователям (студентам, преподавателям и др.) осуществлять удалённую работу с данными из разных мест посредством Интернета.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА
АППРОКСИМАТИВНОГО КОРРЕЛЯЦИОННО-СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА
СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОРТОГОНАЛЬНОМ БАЗИСЕ БЕССЕЛЯ
Газетова Я.В., научный руководитель проф. Прохоров С.А.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Предлагаемая система является развитием ряда систем аппроксимативного корреляционно-спектрального анализа, разработанных на кафедре информационных систем и технологий Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королева.
При проектировании системы использовалась среда разработки Rational Rose 2000e, которая базируется на унифицированном языке моделирования UML, а в качестве инструментального средства разработки был выбран объектно-ориентированный язык программирования и среда разработки приложений Borland Delphi v 7.0.
Для решения задач аппроксимативного корреляционно-спектрального анализа с помощью данной автоматизированной системы и построения соответствующих математических моделей используется ортогональный базис Бесселя, что позволяет добиться эффективности при решении задач аппроксимации и восстановления корреляционных функций и спектральных плотностей мощности, снижением взвешенной квадратической погрешности аппроксимации.
Данная автоматизированная система позволяет проводить имитационное моделирование, а, значит, и анализ разработанных алгоритмов корреляционно-спектрального анализа на пригодность при обработке экспериментальных данных.
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МНОГОПРОЦЕССОРНЫЙ КОНТРОЛЛЕР
Красильников Р.П., научный руководитель доц. Астапов В.Н.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Разработан многопроцессорный программируемый контроллер (ПМК) и алгоритм адаптивного управления смешением нефтепродуктов.
ПМК содержит процессор-арбитр и n-канальных взаимозаменяемых процессоров, объединенных между собой «общей магистралью» реализованной с помощью последовательных портов типа SPI, которые входят в состав архитектуры микропроцессоров AVR AT90S8515. Применение данных контроллеров позволило убрать из схемы буферную память и упростить процедуру обмена данными между процессором-арбитром и канальными процессорами. Инициатором обмена могут быть процессор-арбитр и любой канальный процессор.
Процессор-арбитр под управлением программы контролирует работу канальных процессоров, выполняет адаптивную подстройку коэффициентов соотношения смешиваемых компонентов, управляет насосами и запорной арматурой. На панели индикации индицируются суммарный расход i-го компонента, процент набранной дозы, интегральная ошибка.
Канальный процессор регулирует по ПИД-закону расход компонента согласно заданному соотношению в товарном продукте; контролирует дозу расхода данного компонента, по обратной связи /через импульсный расходомер/ считывает и преобразует частотный сигнал производительности канала в цифровой код для расчета управляющего воздействия на клапан, который управляет производительностью потока i-го компонента. Тестирует самого себя, выдавая процессору-арбитру через общую магистраль код "я живой".
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО РАДИАЦИОННОГО НАГРЕВА
Логиновский А.А., научный руководитель препод. Агеев Н.В.
(Тольяттинский военный технический институт)
В предлагаемой электрической печи используется метод радиационного нагрева. Радиационный нагрев при этом минимален, хотя он наиболее эффективен в части экологической чистоты технологического процесса. Развитие вычислительной техники дало возможность использовать релейные схемы построения и управления проходной печи. Электрическая мощность, подводимая к нагревателям и к электродвигателю задавалась через ЭВМ путем изменения напряжения в указанных потребителях. Компьютер управлял по заданному алгоритму температурой каждого блока отдельно, производил вычисления данных. Использование компьютерного управления проходной конвейерной печью позволило оптимизировать расход электроэнергии в процессе нагрева.
В дальнейшем возможно увеличение производительности печи с использованием 32 зон нагрева и 32-разрядного компьютера при соответствующей конструкции интерфейса.
Использование нейронной сети Хопфилда в системах управления
маршрутизацией телекоммуникационных сетей
Еремин А.Л., научные руководители проф. Привалов А.Ю., доц. Солдатова О.П.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Для решения задачи коммивояжёра была использована нейронная сеть Хопфилда, в которой поиск минимума функции сводится к поиску минимума функции энергии. Аналитическими методами была подобрана функция энергии для данной нейронной сети, разработан алгоритм формирования потенциальных решений, на основе теории графов. Разработана программная модель, реализующая данную нейронную сеть и предложенные алгоритмы.
ЭКСТРАПОЛЯЦИЯ ПОВЕДЕНИЯ ФОНДОВОГО РЫНКА
ИСКУССТВЕННОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТЬЮ
НА ОСНОВЕ РАДИАЛЬНО-БАЗИСНЫХ ФУНКЦИЙ (RBF-СЕТЬ)
Литвинов В.Г., научный руководитель доцент Солдатова О.П.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Представлен метод экстраполяции поведения фондового рынка (прогнозирования курса акций) искусственной нейронной сетью на основе радиально-базисных функций. Суть метода заключается в том, что нейронная сеть обучается на основании фондовых данных (котировок акций), полученных за определенный интервал времени, и подготовленных специальным образом. Впоследствии данная сеть тестируется на способность ее к экстраполяции, и если результаты тестов удовлетворительные, то нейронная сеть способна к составлению прогноза фондового рынка. В случае неудовлетворительных результатов тестирования данные для обучения расширяются, и сеть снова обучается. Данный метод основан на хорошей обобщающей способности искусственных нейронных сетей и их возможности к аппроксимации и экстраполяции данных.
Разработан инструмент прогнозирования и методика подготовки исходных данных для построения прогноза. Произведен анализ показателей достоверности данного метода на основе реальных фондовых данных.
СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РАМЫ СПОРТИВНОГО БОЛИДА
МЕЖДУНАРОДНОЙ СЕРИИ ПРОЕКТОВ “FORMULA SAE”
Герасимов А.А., Шпаченко В.В., научный руководитель ст. препод. Баженов В.А.
(Тольяттинский государственный университет)
Целью работы – нахождение оптимального варианта рамы, в котором учтены: вес, простота изготовления, стоимость, требуемая жесткость, ограничения согласно регламенту соревнований “Formula SAE”, а также конструкционные особенности. Проектирование включило в себя построение математических моделей с использованием EDS Unigraphics NX2, Dassault Systemes Solidworks, выбор наилучшей модели на основании прочностного анализа, макетирование и изготовление опытного образца. Анализ производился на основе симуляции нагрузок на сжатие и кручение с использованием программных продуктов Dassault Systemes Solidworks и Altair HyperMash. Были проведены сравнения с аналогами европейских команд. Для изготовления опытного образца была спроектирована соответствующая оснастка.
РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КЕЛЬНСКОГО СОБОРА
В ЕДИНОЙ СРЕДЕ NX
Путеев П.А., научный руководитель асс. Шенбергер П.Н.
(Тольяттинский государственный университет)
Данное решение представляет собой порядок поэтапного проектирования математической модели Кельнского собора в CAD-системе. Конструкция собора уникальна, она отличается сложной геометрией и представляет собой вершину мастерства немецкой готики. Конструктивные элементы модели выполнены по гравюрам и фотографиям. Наиболее трудоемкая часть работ – реконструкция алтарной части Кельнского собора в виду отсутствия детальных фотографий. При моделировании были использованы базовые операции CAD-системы Unigraphics NX2. На ранней стадии процесса разработки было выполнено резервирование пространства – площадей и объемов – для размещения крупных элементов сооружения, а также определена иерархия построения и структура взаимного расположения ключевых элементов и их сборок. В процессе проектирования был проведен анализ дистанций между компонентами сборки объекта. Уникальная особенность проекта – создание внутреннего пространства модели собора наряду с проработкой экстерьера, мелких архитектурных элементов и деталей интерьера. Наибольшей сложностью обладает часть работ, связанных с построением сплайновых поверхностей сводов. Использование среды NX позволило оценить реальную целостность модели, крупномасштабность проекта, трудоемкость конструкции, состоящей из более двух тысяч элементов и четырех тысяч операций над ними.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ
ГРУЗОВОЙ СТАНЦИИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
Семашкин В.Г., научный руководитель ст. препод. Жмуров Д. Б.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Программные средства информационных центров железной дороги позволяют эффективно собирать параметры работы железнодорожной станции в целом. Однако, не решается задача оптимизации работы. Для решения данной задачи разработана автоматизированная система дисперсионного анализа параметров работы грузовой станции, позволяющей в реальном времени накапливать статистические данные и решать задачу оптимального управления. Разработанная система исследует влияние сорока параметров станции (таких как производительность локомотива, участковая скорость, техническая скорость, рабочий парк, пробег локомотива и т.д.) на грузооборот станции. Результатом работы системы являются рекомендации управляющему составу (диспетчеру, руководящим службам) по оптимизации грузоперевозок.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА СОГЛАСОВАНИЯ С РАСПИСАНИЕМ
ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ НА МАРШРУТЕ САМАРА — КУРУМОЧ — ТОЛЬЯТТИ
Серегин М.С., научный руководитель ст. препод. Жмуров Д. Б.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Разработанная автоматизированная система позволяет оптимизировать процесс составления расписания с целью выявления наиболее благоприятного маршрута и времени движения железнодорожного транспорта. Благоприятность маршрута заключается в прибытии и отправлении пассажирского электропоезда от станции Курумоч с максимальной загруженностью. Это достигается за счет анализа графика прибытия и отправления самолетов из аэропорта «Курумоч» и муниципального транспорта, курсирующего между городами Самара и Тольятти. На основе анализа указанных данных система строит графики пассажирооборота для каждого дня недели различных периодов времени года и выдает рекомендации по составлению расписания, которые могут учитываться графистами ИВЦ железной дороги в своей работе.
РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Богданова О.А., научный руководитель доц. Гаранин М.А.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
На основании расчетов, проведённых на базе программного комплекса КОРТЭС, разработаны мероприятия по сокращению потерь электроэнергии на участке Безенчукской дистанции электроснабжения Куйбышевской железной дороги:
1. Усиление сечения контактной сети посредством раскатки дополнительных усиливающих проводов;
2. Установка дополнительных поперечных соединений на контактной сети (посты секционирования и пункты параллельного соединения);
3. Установка дополнительных тяговых подстанций;
4. Установка дополнительных передвижных тяговых подстанций.
Разработка Алгоритма компаундирования бензинов
с использованием поточных анализаторов качества
Кротенко В.Ф., Самойлова Г.В., научный руководитель доцент Сусарев С.В.
(Самарский государственный технический университет)
Разработан алгоритм регулирования расходов компонентов с использованием поточного анализатора качества на выходе станции смешения, формирующий управляющие воздействия с возрастающими или убывающими значениями расхода компонента в зависимости от знака отклонения измеренного и требуемого значений октановых чисел. При этом модель смешения учитывается только на начальном шаге регулирования и в дальнейшем изменение расхода регулирования компонентов производится только исходя из отклонения измеренного и требуемого значений октановых чисел. Проведено имитационное моделирование разработанного алгоритма в программе Simulink пакета MatLAB. При разработке контролирующей логики использовался интерактивный инструмент разработки STATEFLOW. С помощью разработанных схем можно проводить моделирование для различных рецептур бензинов и находить качественные показатели товарного продукта и количество измерений, необходимых для корректировки рецептуры с использованием разработанных алгоритмов.
Лабораторный стенд по изучению основ программирования
в среде CoDeSys на базе ПЛК «ОВЕН 150»
Ниронов А.А., Никитин М.А., научный руководитель доцент Сусарев С.В.
(Самарский государственный технический университет)
Разработан лабораторный стенд на базе программируемого логического контроллера «ОВЕН ПЛК 150». Стенд предназначен для обучения программированию контроллеров студентов различных специальностей, изучающих дисциплины, связанные с автоматизацией различных отраслей промышленности. Практическая работа за стендом позволяет приобрести базовые навыки по работе с контроллером, настройке связи между персональным компьютером и контроллером, загрузке в память ПЛК составленной программы и отладке системы. Стенд наглядно отображает работу с дискретными сигналами ввода/вывода, а так же аналоговым входным сигналом поступающим с термопары марки ДТПL094-00.62/0,2. Представлено пошаговое описание составления программы в CoDeSys - среде для программирования контроллеров на языках стандарта МЭК 61131-3.
ПРИМЕНЕНИЕ СВЁРТОЧНОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ
ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ РУКОПИСНЫХ ЦИФР
Гаршин А.А., научный руководитель доц. Солдатова О.П.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Целью работы является изучение возможностей свёрточных нейронных сетей в распознавании рукописных цифр, экспериментальная оценка работы данного вида сети, сравнение полученных результатов с результатами других методов распознавания. В работе представлены экспериментальные исследования применения данного вида сети к распознаванию рукописных цифр базы MNIST. На данной базе реализованная сеть показала высококачественный результат.
ПРОГРАММА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОЦЕНКИ РАЗНОСТИ ФАЗ
ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Пешко О.Г., научный руководитель доц. Варжицкий Л.А.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Представлены результаты разработки и тестирования программы для автоматизированного измерения разности начальных фаз двух гармонических сигналов. Алгоритм оценки базируется на аналитическом представлении сигналов с помощью преобразования Гильберта. Программа состоит из нескольких блоков, обеспечивающих инициализацию платы ввода-вывода сигналов, настройки параметров платы, аналого-цифрового преобразования, математической обработки, вывода её результатов в виде числовых оценок и графиков. Графики строятся в двух системах координат – полярной и декартовой. Диапазон измерения разности фаз составляет от 0 до ± 360º, в диапазоне частот до 50 кГц и амплитуд сигналов от 50 мВ до 10В. Коррекция фазовых набегов мультиплексора осуществляется автоматически на основе алгоритма линейной интерполяции и сдвига. Программа содержит также процедуру вычисления доверительного интервала разности фаз для заданного значения доверительной вероятности.
Тестирование проводилось на многофункциональной плате 6221 сер. М фирмы National Instruments с помощью цифрового синтезатора сигналов фирмы Актаком. Погрешность измерения не превышала 1º при тестировании на реальных гармонических сигналах в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц.