SCI Библиотека

Рассматривается характеристический полином системы, в коэффициенты которого линейно входят интервальные параметры объекта управления, образующие параметрический многогранник. Проводится параметрический синтез линейного робастного регулятора, располагающего доминирующий вещественный полюс системы в заданном отрезке отрицательной вещественной полуоси и обеспечивающего в системе апериодический переходный процесс. Процедура синтеза предусматривает использование регулятора пониженного порядка, параметры которого разделяются на зависимые и свободные. Первые гарантируют желаемое положение отрезка доминирующего полюса, а вторые смещают области локализации остальных полюсов за заданную границу. Для определения значений зависимых параметров регулятора на основании сформулированного утверждения у параметрического многогранника объекта определяются прообразы границ отрезка доминирующего полюса. Для выбора свободных параметров регулятора применяется робастное вершинное или реберное D-разбиение в зависимости от вида граничных реберных ветвей областей локализации свободных полюсов системы. Приводится числовой пример параметрического синтеза ПИД-регулятора для обеспечения допустимого времени апериодического переходного процесса грузоподъемной системы при интервальных значениях длины троса и массы груза.

Необходимость решения задачи кормления животных, включая собак, имеет долгую тысячелетнию историю. История создания кормушек начинается с XIX века, когда собаки стали все чаще использоваться для различных целей, таких как охота и защита. Автоматизация кормления достигла наибольшей эффективности для сельскохозяйственных животных, и в настоящее время начали разрабатываться домашние кормушки для собак. В статье рассматривается построение лабораторного стенда для автоматизации кормления служебных собак. Разрабатываемая система автоматизированного кормления собак будет базироваться на промышленных контроллерах и предназначаться для сокращения использования человеческих ресурсов. Нормативной базой для проектирования системы кормления являлся Приказ Росгвардии № 375 от 14 августа 2018 г. «Обутверждении Порядка и Норм обеспечения кормами (продуктами) и подстилочным материалом штатных животных…». Разработана функциональная схема автоматизации, подобрано технологическое оборудование лабораторного стенда. Разработаны логические уравнения управления приводом подачи корма и воды. Программирование промышленного контроллера осуществлялось в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61131-3-2016. Программное обеспечение написано на языке релейно-контактных схем и предназначено для контроллера Omron CP1L. Проведенные имитационные и натурные эксперименты показали нормальное функционирование систем подачи воды и корма. Лабораторный стенд может явиться прототипом реальной системы кормления служебных собак. На практике это приведет к улучшению системы кормления и дозирования корма, на что тратится много времени. Дозирование корма при ручном способе может быть не точным, что приведет к нарушению режима кормления. Наряд кинологической службы при внедрении автоматизированной системы кормления может быть сокращен до 1 человека. Автоматизированный процесс кормления позволит также проводить испытательные работы по улучшению жизнедеятельности служебных собак.

Цель. Повышение эффективности траекторного движения трехколесных роботов за счет разработки алгоритмов системы управления и подбора параметров на основании математического моделирования движения робота вдоль путевых точек, характеризующих требуемую траекторию движения. Разработка методов планирования траекторий трехколесного мобильного робота на основе алгоритма Pure Pursuit. Разработка математической модели устройства, позволяющей получить численное решение для управляемого движения робота по путевым точкам. Анализ результатов моделирования, с целью установления применимости предлагаемых решений для задач управления двухсекционным колесным роботом для ландшафтных работ.

Методы. В качестве основы при разработке системы управления траекторным движением робота используется алгоритм Pure Pursuit, позволяющий формировать траектории движения робота по путевым точкам с заданными параметрами движения. При разработке математической модели использовались методы теоретической механики, механики роботов, численного интегрирования, теории управления, электротехники и электромеханики. При создании программных продуктов использованы математические пакеты Matlab/Simulink.

Результаты. В результате проведенного исследования были обнаружены и подтверждены основные закономерности влияния параметра Lookahead Distance алгоритма траекторного движения Pure Pursuit на характер движения управляемого робота. Показано, что выбор величины данного параметра должен обосновываться задачами управления и условиями работы робота. Разработанная математическая модель позволила получить временные диаграммы для параметров движения робота, установить точность предлагаемых алгоритмов.

Заключение. В работе установлено, что предложенный в работе алгоритм Pure Pursuit может быть использован для осуществления траекторного управления колесных мобильных роботов. Метод не требует высокой производительности вычислительной системы и обеспечивает удовлетворительные качественные и количественные характеристики управления движением.

Представлен детектор нейтронного излучения, основанный на регистрации переноса заряда протонов отдачи, образующихся в водородосодержащих материалах под действием нейтронов. Изложен механизм работы детектора, получены соотношения для определения сигнала в зависимости от флюенса и энергии нейтронов. Результаты расчета чувствительности детектора согласуются с данными экспериментов. Предложена конструкция детекторов, которые нечувствительны к сопутствующему гамма-излучению в смешанных полях гамма-нейтронного излучения. Детекторы могут найти применение при проведении радиационных испытаний космической техники.

Обсуждаются вопросы применения информационного обеспечения в автоматизированных системах для конструкторско-технологических работ в их связи с методиками традиционного конструкторско-технологического обеспечения в производственных процессах машиностроения. Показывается необходимость модификации действующих методик конструкторских и технологических работ с учетом развития информационных систем.

Представлен краткий аналитический обзор докладов XV Международной конференции «Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта» (CAD/CAM/PDM - 2015). Доклады на конференции представлены по следующим направлениям: организация структур технических и программных средств проектирования и управления, средства взаимодействия, структуры данных, виртуальная реальность; проектирование в машиностроении и электронике; системы управления этапами жизненного цикла промышленного продукта, PDM-системы.

Обоснован новый подход к разработке САПР ТП механической обработки новых изделий. Задачи, решаемые инженером-технологом, разбиты на типовые и интеллектуальные. Предложен математический аппарат решения типовых задач, и разработан исходный код программных модулей для его реализации. Рассмотрена возможность использования аппарата теории множеств и технологического размерного анализа для решения интеллектуальных задач. Разработан исходный код опытной версии САПР ТП с интерактивным графическим вводом содержания размерных схем технологического процесса.

Представлены результаты структурно-функционального моделирования бизнес-процессов “как должно быть” группы ведущих инженеров по изделиям федерального государственного унитарного предприятия “государственный космический научно-производственный центр им. М. В. Хруничева”, выполненного с применением лицензионной системы AllFusion Process Modeler в соответствии с требованиями международных стандартов IDEF0.

Представлены результаты структурно-функционального моделирования бизнес-процессов “как должно быть” технологического отдела расцеховок и материальных нормативов федерального государственного унитарного предприятия: “Государственный космический научно-производственный центр им. М. В. Хруничева”, выполненного с применением лицензионной системы AllFusion Process Modeler в соответствии с требованиями международных стандартов IDEF0.