ivdon3@bk.ru
Разработана оптимизационная модель минимального необходимого количества работников, осуществляющих мероприятия транспортной безопасности, включенных в состав подразделений транспортной безопасности с учетом алгоритма распределения работников, в том числе различных групп по выполняемым отдельным функциям при различных уровнях безопасности, а также вероятности реализации различных угроз транспортной безопасности.
Ключевые слова: транспортная стратегия, цифровизация транспортной безопасности, оптимизация издержек, подразделения транспортной безопасности, требования по обеспечению транспортной безопасности
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах
В статье рассматривается использование модели массового обслуживания M/M/n для анализа производительности облачных систем хранения данных. Проведено моделирование, позволяющее выявить влияние параметров системы на среднее время ожидания, вероятность блокировки и пропускную способность. Полученные результаты демонстрируют, как оптимизация числа серверов и интенсивности обслуживания позволяет повысить эффективность работы системы и минимизировать задержки. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения производительности облачных решений в условиях роста объёмов данных и увеличения нагрузки на системы хранения.
Ключевые слова: облачные системы хранения данных, теория массового обслуживания, модель M/M/n, Python, моделирование, анализ производительности
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В рамках проведенного исследования была рассмотрена задача управления роботом параллельной структуры. В настоящей работе приведена модель плоского параллельного робота типа 3-RPR в пакете Matlab, разработанная для проведения вычислительных экспериментов. Проведено моделирование отработки двух типов траекторий движения с целью определения оптимальной структуры регуляторов положения приводного шарнира, используемых в системе управления роботом. Сравнению подвергались шесть структур регуляторов: три классических: ПД, ПИД, ПДД и три их дробно-степенных аналога: FOPD, FOPID, FOPDD. Для моделирования дробно-степенных регуляторов использовалось инструментальное средство FOMCON. Наилучшие результаты для робота типа 3-RPR показала система управления с FOPID регулятором, что свидетельствует о целесообразности применения для управления параллельными роботами дробно-степенных регуляторов.
Ключевые слова: параллельный робот, обратная задача кинематики, 3-RPR-робот, вычислительный эксперимент, отработка траектории движения, точность системы управления, дробно-степенной регулятор, параметрическая оптимизация регулятора, сравнительное моделирование
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Данная статья посвящена вопросам внедрения автоматизированной системы управления региональными электрическими сетями на основе интеллектуальных технологий. Значимость рассматриваемого вопроса выражается в том, что наряду с развитием технологий и их активным применением повышаются электрические нагрузки в сетях, где происходят большие потери электроэнергии. Рассмотрены некоторые вопросы повышения эффективности производства и потребления энергоресурсов на региональном уровне. Описаны основные элементы системного подхода к анализу автоматизированной системы управления технологическим процессом региональной энергетической системой (АСУТП РЭС). Приведен пример проектирования и реализации пилотного проекта внедрения интеллектуальных технологий в электрических сетях Чеченской Республики, в частности в электрических сетях г. Аргун. Рассмотрены наиболее значимые сущности региональной электроэнергетики, определяющие процесс функционирования АСУТП РЭС, а также оказывающие или способные оказать влияние на структуру и процесс функционирования АСУТП РЭС, где степень влияния, ситуации и моменты влияния у всех приводимых сущностей абсолютно разные. Проведенная методика формирования сущностей представляет зависимость их в разной мере между собой.
Ключевые слова: учет электроэнергии, электрическая сеть, интеллектуальные технологии, автоматизированная система управления технологическим процессом , региональная энергетическая система, тариф на электроэнергию
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.2 - Электротехнические комплексы и системы
В этом исследовании рассматривается управление скоростью охлаждающего вентилятора как эффективное средство снижения выбросов летучих органических соединений во время трехмерной печати методом послойного наплавления. Высокие температуры экструзии, используемые в современных высокоскоростных принтерах, приводят к выбросам вредных летучих органических соединений, что создает риски для здоровья в плохо проветриваемых помещениях. Для установления квадратичной зависимости между скоростью вентилятора и объемным потоком воздуха, который напрямую влияет на осаждение летучих органических соединений на поверхности расплава, разработана математическая модель. Экспериментальная установка использует релейное управление током двигателя и пропорционально-интегрально-дифференцирующее регулирование скорости вращения, обеспечивая быструю стабилизацию воздушного потока с минимальным перерегулированием. Из анализа переходных характеристик, включая ток двигателя, скорость вентилятора, скорость воздушного потока и потребление электроэнергии, показано, что точное управление скоростью вентилятора создает стабильное и предсказуемое движение воздушного потока, значительно снижая выбросы летучих органических соединений. Кроме того, результаты показывают, что интеграция обратной связи датчика летучих органических соединений в реальном времени с контролем скорости экструзии может предложить еще более адаптивную и эффективную стратегию для сокращения выбросов. Это исследование закладывает основу для более безопасных и эффективных процессов 3D-печати с моделированием послойного наплавления за счет улучшенного управления температурой и выбросами.
Ключевые слова: летучие органические соединения, трехмерная печать, адаптивное управление, послойное наплавления, регулирование
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Статья посвящена разработке методики динамической оценки весов коллизий пересечений в цифровых информационных моделях объектов капитального строительства. Предложен алгоритм, сочетающий геометрический анализ, статистические методы и адаптивное взвешивание метрик (детализация, ошибки геометрии, сложность тесселяции, коэффициент заполнения). Описана реализация на Python с использованием библиотеки IfcOpenShell и многопоточной архитектуры для оптимизации обработки данных. Акцент сделан на формализации метрик, динамическом распределении весов на основе стандартного отклонения и нормализации данных. Методика направлена на повышение точности приоритезации коллизий с учётом контекста проекта.
Ключевые слова: ТИМ, коллизии, верификация, динамические веса, адаптивные метрики, алгоритмы, IfcOpenShell, python, стандартное отклонение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье разрабатываются методы калибровки для повышения точности и снижения затрат на эксплуатацию роботизированных систем в складской логистике. Особое внимание уделено использованию лазерных датчиков и параметра смещения (offset), позволяющих адаптировать положение робота в изменяющихся условиях. Методология включает этапы инициализации, ориентирования и финальной проверки, что позволяет минимизировать отклонения и сократить необходимость в ручной корректировке. Такой подход способствует поддержанию устойчивой точности операций и снижению эксплуатационных расходов за счёт автоматизации и адаптивной настройки калибровки робота.
Ключевые слова: калибровка робота, автоматизация склада, лазерный датчик, offset, точность позиционирования, роботизированная система, адаптивная калибровка, автоматическая калибровка, коллаборативный робот, кобот
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье рассматриваются подходы к систематическому анализу исторических данных, полученных на объектах водоподготовки. С помощью инструментов математической статистики, методов машинного обучения и визуального анализа предлагается формализовать оценку эффективности работы водоподготовительного оборудования. Предложенный подход позволяет выявлять скрытые зависимости в данных, формировать устойчивые модели взаимосвязей и разрабатывать рекомендации по оптимизации технологического процесса.
Ключевые слова: водоподготовка, телеметрические данные, анализ временных рядов, машинное обучение, эффективность оборудования
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Представлены результаты анализа архитектуры роботизированных технологий, применяемых в складской логистике. Выявлены такие способы оптимизации архитектуры, как многофункциональность, модульность, роевой интеллект, внедрение нескольких режимов работы. На основании проведенного анализа создана концептуальная модель робота для инвентаризации складских помещений. Основными преимуществами модели являются: возможность использования робота в нерабочее время за счет наличия автономного режима работы; применение для инвентаризации и для совместной работы с другими роботами (координация движения наземных роботов); наличие алгоритма взаимозамены, обеспечивающего отказоустойчивость и частичное решение проблемы ограниченности времени работы робота от аккумуляторной батареи.
Ключевые слова: роботизированные технологии, дроны, модульность, роевой интеллект, отказоустойчивость, складская логистика
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах
Рассмотрена проблематика построения человеко-машинных интерфейсов автоматизированных систем оперативного диспетчерского управления при высокой плотности информационного потока. Статья посвящена модернизации графической части систем управления с предложением уровней графических мнемосхем и их описанием их достоинств. Во второй части дана модернизация предложенного ранее алгоритма под разработку подсистемы аварийной сигнализации. Выведены достоинства предлагаемых подходов для конечного потребителя.
Ключевые слова: диспетчерское управление, автоматизированная система управления, человеко-машинный интерфейс, BMS, SCADA-система, UX/UI-дизайн
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе описана автоматизированная система безопасности для майнинг-контейнера: система защиты от короткого замыкания, для плавного запуска оборудования, контроля температуры и предупреждения возгорания устройств.
Ключевые слова: майнинг, электробезопасность, поддержание температуры, предупреждение пожара, автоматизированная система
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной статье представлен обзор существующих конструкционных решений внутритрубных роботов, предназначенных для инспекционных работ. Основное внимание уделено анализу различных механизмов движения и типов шасси, используемых в таких роботах, а также выявлению их преимуществ и недостатков применительно к задаче сканирования продольного сварного шва. Рассмотрены такие типы роботов, как гусеничные, колесные, винтовые и те, которые движутся под действием давления внутри трубы. Особое внимание уделяется проблеме обеспечения стабильного и точного перемещения робота вдоль сварного шва, минимизации боковых смещений и выбору оптимальной системы позиционирования. На основании проведенного анализа предлагаются рекомендации по выбору наиболее подходящего типа движения и шасси для выполнения задачи построения 3D-модели сварного шва с использованием лазерного триангуляционного датчика (далее ЛТД).
Ключевые слова: внутритрубные роботы, инспекционные роботы, 3D сканирование, сварные швы, конструкционные решения, типы движения, шасси, гусеничные роботы, колесные роботы, винтовые роботы, продольные сварные швы, лазерный триангуляционный датчик
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Разработка, исследование и построение устройств, позволяющих ускорить процесс взаимодействия между различными модулями (например, Систем телеметрии и телеуправления), а в целом - Систем гибридных коммуникаций цифрового города включающих в себя разнообразные системы, применяемые в Интеллектуальном здании является актуальной проблемой. Одно из таких устройств, представленное в статье – разработанный оптимальный многочастотный модем. Помимо разработанного модема в статье представлены примеры разработок схожих видов устройств и систем, как российских, так и зарубежных исследователей. При этом авторами доказано, что применение предложенного модема обеспечивает выигрыш по спектрально-энергетической эффективности в сравнении с аналогами. Предложенный подход может быть использован для организации высокоскоростной передачи данных по частотно-ограниченным каналам связи на основе новых проводных технологий стандарта цифровой абонентской линии, а также беспроводных систем.
Ключевые слова: система телеметрии и телеуправления, интеллектуальное здание, система гибридных коммуникаций цифрового города, модем, многочастотная модуляция, цифровая абонентская линия, оптимальный финитный сигнал, модулятор, демодулятор, беспроводная система связи
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Процесс дешламации играет ключевую роль в технологии обогащения минеральных материалов, обеспечивая эффективное разделение частиц на основе их магнитных свойств. В статье рассматриваются проблемы, возникающие при использовании традиционных магнитных дешламаторов в условиях повышенных температур пульпы. Одним из основных недостатков существующих методов является снижение плотности магнетита при увеличении температуры, что ухудшает качество разделения и приводит к потерям полезного продукта. В статье исследуются физические аспекты этой проблемы и предлагаются методы её устранения, включая управление напряженностью магнитного поля для оптимизации флокуляции. Рассматривается также возможность модернизации дешламаторов с заменой постоянных магнитов на электромагниты, что позволит более точно контролировать процесс. Моделирование магнитных полей с использованием программного обеспечения ANSYS Maxwell подтверждает эффективность предложенных решений. Главное внимание в работе уделено разработке гибридной интеллектуальной системы управления процессом дешламации. Предлагаемая система состоит из трех контуров управления: подачей воды, током возбуждения электромагнитов и разгрузкой дешламатора. Управление каждым из контуров осуществляется с помощью пропорционально-интегрально-дифференциальных регуляторов, которые автоматически корректируются на основе данных об изменяющихся параметрах пульпы и внешних условиях. Применение этих методов позволит существенно повысить качество железорудного концентрата, увеличить содержание железа в продукте, снизить потери в хвостах, а также обеспечить стабильную работу оборудования при изменяющихся условиях окружающей среды.
Ключевые слова: магнитная дешламация, флокулятор, АСУ ТП, ПИД регулятор, обогащение железной руды, оптимальное управление
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.8.9 - Обогащение полезных ископаемых
В данной статье рассматриваются особенности разработки и применения нейроподобной автоматизированной системы управления микроклиматом тепличного комплекса. Актуальность темы обусловлена необходимостью повышения устойчивости сельскохозяйственного производства в условиях роста населения и климатических изменений. Представлена архитектура интеллектуальной системы, включающая иерархическую сенсорную сеть на базе микроконтроллеров STM32, модуль анализа на Raspberry Pi 5 с нейросетевой обработкой данных и распределённый исполнительный уровень. Описаны методы обработки телеметрии, алгоритмы адресации и опроса устройств, а также нейросетевые модели (YOLO и EfficientNetB3) для диагностики состояния растений. Проведён эксперимент по классификации заболеваний растений, продемонстрировавший высокую точность и возможность применения системы в режиме реального времени.
Ключевые слова: автоматизация теплиц, микроклимат, нейросетевой анализ, STM32, Raspberry Pi, глубокое обучение, YOLO, EfficientNet, IoT, классификация заболеваний растений
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье рассмотрены проблемы износа роликов трайб-аппарата, связанных с рассогласованием скоростей в режиме сопровождения материала. Существующие методы борьбы с износом борются со следствием проблемы, а не с причиной. Одним из способов снижения интенсивности износа бочек роликов является разработка метода, позволяющего скорректировать скорость электродвигателя трайб-аппарата с целью уменьшения рассогласования скоростей между рабочей поверхностью ролика и заготовки, учитывая существующие технологические требования по созданию тянущих и тормозящих усилий. Предложен алгоритм расчёта корректировки скорости на основании натяжения металла, компенсирующий износ ролика и снижающий силу трения. Моделирование системы с разработанным алгоритмом показало устранение рассогласования скоростей во время сопровождения материала, а, следовательно, она позволит снизить интенсивность износа роликов.
Ключевые слова: система корректировки скорости, трайб-аппарат, износ роликов, натяжение металла, система управления, рассогласование скоростей, снижение силы трения
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данном исследовании рассматривается интеграция пьезоэлектрических элементов с морскими буями для использования энергии волн в автономных морских устройствах. Система буев была протестирована в контролируемых волнах и достигла пикового напряжения 5,6 В и максимальной мощности 40 мВт. Результаты демонстрируют возможность использования системы для питания маломощных морских оборудование. Интеграция пьезоэлементов в системы морских буев представляет собой экономически эффективное гибридное решение, что делает его перспективным источником энергии для питания буев и датчиков в удаленных морских условиях.
Ключевые слова: преобразование энергии волн, морские волны, пьезоэлектрические элементы, высота волны, длина волны
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.2 - Электротехнические комплексы и системы
Проведен анализ зависимостей давления расплава от прочих параметров процесса при переработке полимеров методом экструзии, а также намечены пути для разработки эффективной системы автоматического управления процессом экструзии в полимерном производстве.
Ключевые слова: экструзия полимеров, давление расплава, система автоматического управления экструдером
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье представлена методика автоматизированного контроля блеска шоколадных плиток на основе машинного зрения, интегрированная в функциональную схему автоматизации процессов охлаждения и формования. Рассмотрены ключевые факторы, влияющие на блеск, проанализированы существующие методы контроля и обоснована необходимость непрерывной объективной оценки качества. Для оптимизации процесса создан цифровая симуляция в среде R-PRO, позволяющий моделировать различные технологические режимы. Разработанные алгоритмы обработки изображений вычисляют количественные показатели блеска и формируют обратную связь с системой управления, корректируя ключевые параметры производства. Предлагаемый подход повышает точность контроля, снижает объём брака и сокращает время на отладку оборудования, создавая условия для дальнейшего развития полной автоматизации в шоколадной.
Ключевые слова: шоколад, блеск поверхности, автоматизация, машинное зрение, контроль качества, охлаждение и формование, цифровая симуляция
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 4.3.3 - Пищевые системы
В статье предложена и конкретизирована инженерная математическая модель привода с использованием блока ферропошковых муфт и в рамках эскизного проектирования проведено исследование его динамических свойств, в ходе которого получены переходные характеристики, позволяющие оценивать качественные показатели такого привода и наметить меры по их улучшению.
Ключевые слова: система бесперебойного электроснабжения, автоматическое регулирование, релейный регулятор напряжения, моделирование релейной системы
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Предложен метод силового и кинематического анализа дифференциального привода колес транспортного средства, в котором неопределенность устраняется за счет использования принципа минимума потенциальной энергии.
Ключевые слова: моделирование внешней нагрузки, дифференциальный привод, транспортное средство, водило, задача оптимизации
1.1.7 - Теоретическая механика, динамика машин , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.5.11 - Наземные транспортно-технологические средства и комплексы
В настоящее время резервуарный реактор непрерывного действия широко используется в различных отраслях промышленности, и существует множество методов управления данным реактором. В статье представлен метод проектирования модельного прогнозирующего контроллера (Model predictive control - MPC) на основе нечеткой модели. Объект управления моделируется с помощью нечеткой модели Такаги-Сугено, задача оптимизации решается с помощью генетического алгоритма. Использование нечетких моделей и генетических алгоритмов для реализации контроллера MPC позволило добиться лучшего качества, чем в традиционных контроллерах MPC.
Ключевые слова: метод проектирования модельного прогнозирующего контроллера, нечеткая модель, Такаги Сугено, генетические алгоритмы, множественные входы-множественные выходы
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Рассматривается разработка системы автоматической генерации стартовых шаблонов сайтов для упрощения создания веб-приложений. Использование кодогенерации позволяет автоматизировать процесс написания повторяющегося кода, сокращая время разработки и повышая эффективность работы разработчиков. Система предоставляет удобный интерфейс для выбора и настройки шаблонов, исключая необходимость работы с консольными командами. Это позволяет ускорить процесс прототипирования и развертывания веб-приложений, что особенно актуально при создании проектов с множеством повторяющихся компонентов.
Ключевые слова: сайт, управление контентом, кодогенерация, система управление контентом, шаблон сайта, веб-приложения, фреймворк, серверная часть, клиентская часть, оптимизация
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Разработана лабораторная схема установки с теплообменником-нагнетателем в контуре горячей воды котла. Проведенные исследования показали, что температура горячей воды на выходе изменяется в зависимости от частоты колебаний электромагнитного клапана при заданном расходе, а наибольшая эффективность нагрева воды наблюдается при частоте 1.75 Гц. Расчет коэффициента теплопередачи показал, что при стационарном режиме течения коэффициент теплопередачи теплообменника-нагнетателя равен 180 Вт/(м^2∙°С). Затем с ростом частоты коэффициент теплопередачи плавно уменьшается и достигает минимума 173 Вт/(м^2∙°С) при 1.0 Гц. При дальнейшем увеличении частоты коэффициент теплопередачи начинает увеличиваться и достигает максимума 188 Вт/(м^2∙°С) при 1.75 Гц. В результате эксперимента также установлено, что с ростом частоты расход в контуре горячей воды возрастает и достигает максимума на частоте 1.75 Гц Q=0.6 л/сек. Т.е. при такой частоте теплообменник-нагнетатель за счет колебаний потока жидкости в первом контуре (контуре холодной воды) наиболее эффективно передает колебания потока во второй контур (контур горячей воды), что можно использовать для уменьшения мощности насоса в контуре горячей воды на данной частоте.
Ключевые слова: теплообменник-нагнетатель, коэффициент теплопередачи, электромагнитный клапан, гидроудар
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.6 - Теоретическая и прикладная теплотехника
Рассматривается задача определения области дефектов поверхностного слоя деталей подшипников по данным вихретокового неразрушающего контроля. Приводятся методы обработки данных вихретокового контроля. Обосновывается возможность применения робастного метода медианной полировки для повышения информативности вихретоковых данных. В качестве инструментов локализации паттернов дефектов в вихретоковом образе объекта контроля предлагается использовать скользящее окно, расчет среднеквадратичного отклонения, а также продукционное правило, сформированное по критерию информационной энтропии Шеннона. Приводятся результаты применения разработанного алгоритма локализации на данных вихретокового контроля деталей подшипников, полученных в условиях реального производства.
Ключевые слова: вихретоковый контроль, локализация, дефект, анализ данных, распознавание, поверхностный слой, интеллектуальные технологии, энтропия Шеннона, медианная полировка, задача классификации
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами