Предлагается математическая вероятностно-статистическая модель расчета вероятности безотказной работы изделий общетехнического машиностроения, например, таких как редукторы, насосы, электрические моторы и т.д. по результатам измерений вектора информационных параметров в режиме реального времени эксплуатации, т.е. в условиях, когда решение о продолжении процесса эксплуатации должно быть принято до момента времени поступления нового наблюдения. Предлагаемая модель не привязана к конкретному изделию и поэтому может быть использована для широкого круга машиностроительных изделий.
Идентификаторы и классификаторы
Задачи разработки математического и, как следствие, информационного и аппаратно-программного обеспечения современных систем технических обслуживаний и ремонтов машиностроительных изделий по фактическому техническому состоянию по-прежнему остаются значимыми и актуальными, что объясняется наличием противоречия между необходимым и существующим уровнем развития методов Автоматизация и измерения в машино- приборостроении: научный журнал, 2024 75 оценивания и, главным образом, прогнозирования технических состояний в реальном времени эксплуатации. При этом очевидно, что решение указанных задач неразрывно связанно с разработкой математических моделей, отражающих не только сложно формализуемые взаимосвязи между различными параметрами изделий, физическая природа которых, часто, различна, но и взаимосвязи между их текущими и прошлыми значениями.
Список литературы
-
Лукашин Ю.П. Современные направления статистического анализа взаимосвязей и зависимостей / Ю.П. Лукашин, Л.И. Рахлина. - М., ИМЭМО РАН, 2012. - 54 с. EDN: FUXASP
-
Custode L.L.Optimization of Spiking Neural P-Systems for Remaining Useful Life Prediction / L.L. Custode, H. Mo, A. Ferigo, G. Iacca // Evolutionary Algorithms. - 2022. - Vol. 15. - P. 98-105.
-
Luca B. Uncertainty-Aware Prognosis via Deep Gaussian Process / B. Luca // Received July 1, 2021, accepted August 19, 2021, date of publication September 6, 2021, date of current version September 14, 2021.
-
Щербаков А.Г. Организационно-экономический механизм внедрения цифровых технологий на предприятиях оборонно-промышленного комплекса России / А.Г. Щербаков. - М.: Издательство “Институт экономических стратегий”, издательство “Проспект”, 2019. - 176 c. EDN: RGCGCZ
-
Хенли Э. Дж. Надежность технических систем и оценка риска: пер. с анг. яз. В.С. Сыромятников, Г.С. Демминой / Э. Дж. Хенли. - М.: Машиностроение, 1984. - 528 с.
-
Новиков В.В. Теоретические основы обеспечения безаварийной эксплуатации современных изделий машиностроения: монография / В.В. Новиков, К.Н. Осипов. - Севастополь: ФГАОУ ВО “ЧВВМУ”, 2022. - 249 с.
-
Равин А.А. Диагностическое обеспечение судового энергетического оборудования: проблемы и решения. дис. на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.08.05 / А.А. Равин. - Санкт-Петербург, 2015. - 436 с.
-
Анимица Е.Г. Импортозамещение в промышленном производстве региона: концептуально-теоретические и прикладные аспекты / Е.Г. Анимица, П.Е. Анимица, А.А. Глумов // Экономика региона. - 2015. - № 3. - С. 160-172. EDN: UISFUD
-
Новиков В.В. Прогнозирование опасного состояния сложных технических систем / В.В. Новиков, М.В. Новикова // Журнал “Военная мысль”. - 2017. - № 5. - С. 50-54.
-
Абрамов О.В. Об оценке вероятности наступления рискового события: функционально-параметрический подход / О.В. Абрамов // Надежность и качество сложных систем. - 2016. - № 1. - С. 24-31. EDN: VVTPHV
-
Фанасков В.С. Спектральные нейронные операторы / В.С. Фанасков, И.В. Оселедец // Доклады РАН. Математика, информатика, процессы управления. - 2023. - Т. 514(2). - С. 72-79. EDN: AEOEQY
-
Pervukhina E. Lowering toxic concentrations in the diesel exhaust gases / E. Pervukhina, K. Osipov, V. Golikova // Communications in Computer and Information Science, Special Issue "Optimization in the Natural Sciences". - P. 118-128.
-
Osipov K.N. Assurance of Reliability in Making Decisions on the Assembly Quality of Machine-Building Products / K.N. Osipov, V.V. Golikova // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. - 2019. - Vol. 48. - № 4. - P. 372-377. EDN: JKNVCS
-
Горбань А.Н. Нейронные сети на персональном компьютере / А.Н. Горбань, Д.П. Россиев. - Новосибирск: Наука, издательство РАН, 1996. - 276 с. EDN: THTZWR
-
Haikin S. Neural networks / S. Hykin. - Moscow: Publishing house "Williams", 2006. - P. 1103.
-
Гоглев Н.Н. Управление рисками с применением современных технологий искусственного интеллекта и анализа больших данных / Н.Н. Гоглев // Цифровая экономика. - 2022. - № 2(18). - С. 38-45. EDN: STURWU
Выпуск
Другие статьи выпуска
Рентгеновская компьютерная томография (РКТ) является одним из наиболее информативных методов неразрушающего контроля полимерных композиционных материалов (ПКМ) и изделий из них. Одним из важных этапов РКТ изделий из ПКМ является сегментация, автоматизация которой представляет исследовательский интерес. Использованы синтетические данные и данные РКТ, полученные от образцов ПКМ с различной внутренней структурой. Выбрано два алгоритма трёхмерной кластеризации: водоразделов (ВР) и суперпикселей (супервокселей) с линейной итеративной кластеризацией (СЛИК) и оценена их эффективность по параметрам: доля несовпадений границ кластеров и сферичность кластеров, а также производительность по времени разбиения датасета на необходимое число кластеров. Точность совпадения границ на реальных данных при разбиении на 250 кластеров составляет 92 % (СЛИК) и 85 % (ВР). Сферичность кластеров для обоих алгоритмов превышает 50 %, что позволяет в дальнейшем классифицировать их методами радиомического анализа. Отмечен рост времени кластеризации алгоритмом СЛИК при увеличении числа кластеров, при этом производительность алгоритма водоразделов значимо не изменялась во всём диапазоне разбиения.
Приведены схема и описание работы рычажного пневматического преобразователя для линейных измерений с регулируемыми проходными сечениями каналов истечения воздуха через входное и измерительное сопла. Дана структурная схема преобразования измерительного сигнала, сформулирована цель работы - определение метрологических параметров исследуемого преобразователя (диапазонов измерений и чувствительности) на основе моделирования их статических характеристик при различных значениях конструктивных параметров. Приведены результаты сравнительного анализа метрологических характеристик исследуемого и известного преобразователя типа сопло-заслонка с регулируемым измерительным соплом.
Предложен прибор для импульсных испытаний силовых n-канальных транзисторов IGBT и MOSFET. Приведена принципиальная электрическая схема и дано описание работы ее отдельных узлов. Применение импульсных измерений позволило создать малогабаритный прибор с небольшой потребляемой мощностью (питание от шины USB). При этом имеется возможность определять пробивное напряжение канала в диапазоне до 1000 В и сопротивление канала открытого транзистора при токе до 80 А. Имеется также возможность оценки порогового напряжения, заряда затвора и входной емкости испытуемого транзистора. Сохранение и обработка данных измерений производится на ПК посредством специально разработанной утилиты.
Рассмотрен технологический процесс однопараметрической селективной сборки с учетом нелинейной зависимости между входными и выходными параметрами. Предложен вариант аппроксимации исходной модели «вход-выход» квадратичной переменной для случая сборки двух элементов. В качестве метода аппроксимации использован многомерный метод наименьших квадратов. Выведены зависимости, связывающие предельные значения, предельные отклонения и допуски параметров собираемых элементов. Приведенные примеры изображений показывают результаты исследований.
Широкое применение систем с отрицательной обратной связью объясняется их несомненными достоинствами: выходной сигнал в них весьма точно повторяет предписание (сигнал задания), а помеха, действующая на объект, как и небольшие изменения параметров математической модели объекта, практически не влияет на результат управления таким объектом. Как правило, принято результат измерения выходного сигнала, который используется для управления объектом, предварительно фильтровать для получения достаточного отношения сигнал/шум. Большинство разработчиков руководствуются правилом оптимального выделения сигнала на фоне шума, то есть используют такой фильтр, частота среза которого проходит через точку пересечения спектров сигнала и шума. Однако теоретически можно предсказать и на практике часто подтверждается, что подобная фильтрация хотя и способствует повышению отношения сигнал/шум в фильтрованном сигнале за счёт подавления шумов за пределами основной части спектра сигнала, иногда не улучшает возможности управления, а наоборот вредит этим возможностям, приводя к снижению устойчивости системы или к необходимости снижения её быстродействия. Причиной этого является утрата высокочастотной компоненты сигнала, хотя бы даже в этой области частот отношение сигнал/шум намного ниже единицы. Желательно сохранять значительную часть этого спектра сигнала. Эти теоретические утверждения не подкреплялись систематическими исследованиями и поэтому зачастую не вызывают должного доверия со стороны разработчиков таких систем, а когда подобное всё же получает экспериментальные доказательства в частных случаях, это вызывает удивление у разработчиков. Опыт автора показывал, что при использовании распространённого требования, состоящего в том, чтобы частота среза фильтра превышала частоту создаваемой системы автоматического регулирования, как минимум, на порядок, недостаточно. Требуется, чтобы частота фильтра была в 50 и более раз выше, чем частота, ограничивающая рабочую полосу системы. Данная статья предлагает исследование этого теоретического положения методом численного моделирования с целью доказательства и демонстрации необходимости преодоления противоречивости требований лучшей фильтрации и сохранения малого запаздывания по измеряемому сигналу, что требует решения компромиссной задачи с целью отыскания оптимального решения этой проблемы.
На примерах релейного управления, классического, основанного на вариационном методе теории оптимального управления, и реверсионно конструируемого показана тенденция снижения энергии при достижении цели оптимального движения (типа разгон-торможение). Рассмотрен единый подход, основанный на задании перемещения в виде полинома с вычислением его коэффициентов при использовании краевых условий (критерий оптимальности заранее не задается). При реверсионном конструировании управления выявлено снижение энергии оптимального управления за счет уменьшения импульсов ускорений переносного движения как при разгоне, так и при торможении.
Рассматривается алгебраический метод области зон с гарантированным устойчивостью систем автоматического управления (САУ) промышленных роботов. Классическое решение такой задачи требует многократного построения частотных годографов, которые имеют нерегулярный характер изменений, а для сложных систем их построение может превратиться в существенную проблему, связанную с выбором шага изменения и максимального значения частоты. В свою очередь, для решения задач нужны годографы не в целом (не во всех аспектах частоты), а лишь с помощью их определения точек, с помощью технологии границ и областей и значения тех или иных параметров. Предлагается определение наличия этих точек по явным вещественным причинам специальным способом построения алгебраических уравнений, который не требует перебора результатов частотных характеристик, тем самым не требует их непосредственного построения. Вычисление вещественных корней, в отличие от вычисления комплексных корней, не представляет сложности. Предлагаемое решение задачи позволяет полностью автоматизировать получение результата процесса, повысить сложность блокировки САУ промышленных роботов и сократить временные затраты при строительстве иных зон.
В статье приведен обзор существующих систем управления БПЛА, методов и способов применения нейронных сетей в задачах управления, навигации и распознавания. Рассмотрены методы и способы совершенствования существующих систем управления позиционирования БПЛА в том числе с помощью нейронных сетей (искусственного интеллекта).
Рассматривается задача управления автономными подводными аппаратами к заданной цели при движении в плоской плоскости и действии сильного, изменяющегося во времени течения. Управление осуществляется по изображениям, поступающим с видеокамеры или гидроакустического датчика. Для приведения АПА к целям используется несколько методов самостоятельного ведения, наблюдения за потоками с коррекцией потоков. Результаты иллюстрируются компьютерным моделированием.
Издательство
- Издательство
- СевГУ
- Регион
- Россия, Севастополь
- Почтовый адрес
- 299053, Россия, г. Севастополь, ул. Университетская, 33
- Юр. адрес
- 299053, Россия, г. Севастополь, ул. Университетская, 33
- ФИО
- Нечаев Владимир Дмитриевич (РЕКТОР)
- E-mail адрес
- info@sevsu.ru
- Контактный телефон
- +7 (786) 9243501