Научный архив: статьи

Предметом данного исследования является процесс разработки ПО АСУ. Объект исследования - система контроля качества этого процесса. В настоящее время нормативные документы и модели оценки качества ПО построены на основе принципа, определяющего, что качество программ проверятся на соответствие исключительно требованиям технического задания на их разработку. Но, как показала практика, такой подход не отвечает в полной мере современным условиям, обеспечивая не контроль качества, а проверку соответствия программ ожиданиям заказчика, сформулированным еще на начальном этапе разработки. С учетом того, что требования заказчика могут быть сформулированы недостаточно полно и уточняться в ходе работы, сформированные показатели и критерии, определяющие оценку качества, в подобной ситуации не гарантируют обеспечения качества итоговых оценок. Этот тезис является актуальным при использовании как гибких, так и каскадных методов разработки. Для решения проблемы в статье использованы общенаучные методы анализа и синтеза. На основе анализа существующих подходов к оценке качества разработки ПО синтезированы предложения по уточнению базовых принципов его оценки. Сформулирована постановка научно-практической задачи и предложен один из подходов к ее решению, основанный на уточнении используемого в настоящее время подхода к оценке качества, перехода от заранее задаваемой жесткой модели к расширенной, оценивающей не только требования технического задания, но и условия их выполнения. Практическая значимость предлагаемого подхода в том, что его реализация обеспечит общее повышение эффективности автоматизированного управления за счет повышения эффективности и безопасности применения прикладных программ на основе уточнения базового принципа оценки качества, перехода к применению динамической модели оценки качества разрабатываемого ПО.

Предлагается алгоритм обеспечения требуемого уровня устойчивости управления беспилотным летательным аппаратом в условиях противодействия. Под внешним воздействием понимаются как преднамеренные деструктивные воздействия внешней среды, так и непреднамеренные. Устойчивое управление беспилотным летательным аппаратом рассматривается как способность управляющих органов выполнять свои функции в сложной, резко меняющейся обстановке, в условиях помех, воздействия противника (огневого, радиоэлектронного и др.) и технических отказов, сохраняя в установленных пределах значения всех показателей управления соответственно. В качестве преднамеренных деструктивных воздействий внешней среды, угрожающих устойчивости управления беспилотным летательным аппаратом при автоматическом управлении, рассмотрены средства огневого и физического поражения, радиоэлектронного подавления, а также функционального поражения электромагнитным и лазерным излучением. В зависимости от вероятности поражения беспилотного летательного аппарата в результате преднамеренного деструктивного воздействия внешней среды сформированы зоны, характеризующие влияние средств воздействия на уровень боеспособности беспилотного летательного аппарата. Определен допустимый уровень вероятности устойчивого управления, удовлетворяющий требованиям его боеспособного состояния. С целью обеспечения требуемого уровня устойчивости управления беспилотным летательным аппаратом использован принцип адаптивного управления, заключающийся в изменении параметров его движения, для реализации возможности облета опасных зон. Вычисление параметров управления движением беспилотного летательного аппарата осуществляется с использованием математической модели динамики его бокового движения. Параметры управления движением беспилотного летательного аппарата формируются в виде суммы программного управления и корректирующего, вычисленных через требуемые параметры движения аппарата. Предложенный алгоритм учитывает возможное преднамеренное деструктивное воздействие внешней среды, может быть реализован с помощью микроконтроллеров современных беспилотных летательных аппаратов и не предполагает внесения изменений в их конструкцию. Реализация алгоритма в автоматизированных системах управления беспилотным летательным аппаратом позволит эффективно решать задачи воздушной разведки в условиях противодействия для вычисления требуемых параметров движения и соответствующего текущей обстановке управления.

В сложных энергетических системах используется большое количество различных потребителей с нелинейной нагрузкой, в основном являющихся сложными техническими и дорогостоящими устройствами. Из-за нелинейности нагрузки таких потребителей в сети возникают электромагнитные помехи, которые негативно влияют на работу. Вследствие их воздействия зачастую могут значительно снижаться качество сигналов и питания, а также срок службы устройств. Из-за электромагнитных помех, возникающих в слаботочных сигналах управления силовыми элементами, существует вероятность возникновения короткого замыкания в преобразователях частоты, которое приводит к полному выводу устройства из строя. Для снижения влияния электромагнитных помех на приборы зачастую применяют пассивную либо активную фильтрацию. Данная статья посвящена разработке и проектированию экспериментального образца активного фильтра для использования его в слаботочных цепях преобразователей частоты, а также разработке алгоритма работы системы управления активным фильтром. Метод исследования заключался в обзоре существующих решений, чтобы понять, как работают алгоритмы на других устройствах. Система управления, под которую разрабатывался алгоритм, реализована на отладочной платформе STM32F411E-DISCO. Такое решение позволит преодолеть проблемы, возникающие в процессе реализации устройства активного фильтра. Алгоритм работы для данного фильтра разрабатывался в программном комплексе MATLAB, благодаря чему нет необходимости в его дальнейшем переводе в код на языке С++, который загружается в микроконтроллер.

В статье рассматриваются методы, обеспечивающие согласованную работу двух необитаемых подводных аппаратов, один из которых - основной оборудован многозвенным манипулятором и системой технического зрения, а второй - вспомогательный - только системой технического зрения. Эти методы обеспечивают совместную работу двух необитаемых подводных аппаратов как в режиме полуавтоматического позиционного телеуправления манипулятором, так и в режиме автоматического выполнения ими операций с различными объектами. При этом в обоих режимах рассматривается работа в ситуациях, когда видеокамера основного подводного аппарата не позволяет наблюдать объект работ, который тем не менее находится в рабочей зоне манипулятора. В этом случае для наблюдения за объектом используется вспомогательный осмотровый подводный аппарат со своей системой технического зрения. В режиме полуавтоматического телеуправления манипулятором автоматически учитывается текущая пространственная ориентация оптической оси системы технического зрения осмотрового подводного аппарата, а также пространственные ориентации обоих подводных аппаратов по углам рыскания в абсолютной системе координат. А в автоматическом режиме дополнительно обеспечивается точная передача пространственного расположения и ориентации объекта, которые определяются с помощью системы технического зрения осмотрового подводного аппарата, в связанную систему координат основного подводного аппарата. При этом удается определить и устранить погрешности, возникающие при работе системы технического зрения и навигационных систем обоих подводных аппаратов. Результаты экспериментальных исследований подтвердили работоспособность предложенных методов, техническая реализация которых не вызывает принципиальных затруднений.

Статья посвящена особенностям методов синтеза управления (супервизора) для системы группового управления мобильными роботами. Верхние уровни системы группового управления рассматриваются как дискретно-событийная система. Представлены некоторые известные методы синтеза супервизора для дискретно-событийной системы, приведены оценки их вычислительной сложности. Для применения при проектировании дискретно-событийной системы группового управления выбран наилучший по критерию вычислительной сложности метод. Указаны ограничения выбранного метода, связанные с управлением независимыми действиями роботов при выполнении группового действия. Предложены модификация метода и расширение синтаксиса описания требуемого поведения (спецификации), которые позволяют снять указанные ограничения без увеличения вычислительной сложности. Применение модифицированного метода продемонстрировано на примере синтеза супервизора для группового действия выхода на рубеж с последующим тушением очага пожара тремя роботами.

Проведен обзор машин и роботов для удаления сорняков в рядках. Разработана конструкция автоматизированного культиватора. Обоснованы конструктивные размеры культиватора. Описана система управления автоматизированным блоком.

Проведена модернизация системы управления для 3D-принтеров повышенной производительности, и представлена структурная схема полученной автоматизированной системы.

Предложен способ автоматической калибровки рабочей платформы FDM 3D-принтера на основе тензодатчика, интегрированного в печатающую головку, разработаны устройство, реализующее данный способ, и система управления этим устройством. Данный способ по сравнению с ручным позволяет повысить точность калибровки и сократить время подготовки аддитивного производства.

Цель. Целью статьи является выделение основных особенностей стратегического управления предприятием сферы услуг и обоснование структуры системы управления кадровым потенциалом с использованием стратегического подхода. Методика. В процессе исследования были использованы: методы анализа и синтеза (для обоснования задач, функций и проблем стратегического управления на предприятиях сферы услуг), индукции и дедукции (для обоснования дерево целей стратегического управления кадровым потенциалом предприятия сферы услуг), системного и комплексного анализа (для разработки авторской системы управления кадровым потенциалом предприятия сферы услуг).

Результаты. В статье на основе анализа современной экономической литературы выделены основные особенности стратегического управления предприятием сферы услуг, его задачи, функции, методология и проблемы внедрения. Установлено, что одним из основных направлений совершенствования системы стратегического управления предприятием сферы услуг должна быть разработка и внедрение управления кадровым потенциалом, которое основано на концентрации основных элементов концепции стратегического управления. Разработано дерево целей стратегического управления кадровым потенциалом предприятия сферы услуг. Обоснована авторская структура системы управления кадровым потенциалом предприятия сферы услуг с использованием стратегического подхода. Научная новизна. Разработано дерево целей стратегического управления кадровым потенциалом предприятия сферы услуг. Обоснована авторская структура системы управления кадровым потенциалом предприятия сферы услуг с использованием стратегического подхода. Практическая значимость. Полученные результаты направлены на последующую разработку механизмов стратегического формирования и использования кадрового потенциала на предприятиях сферы услуг.

Проблема точного позиционирования объектов с использованием активного протеза кисти широко не исследована, поскольку многие факторы могут играть значительную роль в снижении точности движений рабочего органа протеза. Разработана неортодоксальная реабилитационная система, оснащенная манипулятором с эластичными звеньями, предназначенная для оказания помощи лицам без кисти (ЛБК) в выполнении тонких движений. В этой системе, силомоментный датчик обеспечивает жесткое соединение между культеприемником и протезом. В данной системе «человек-протез» наличие жесткой связи через силомоментный датчик передает в систему дрожание руки человека, вызывая возмущение, влияющее на точность позиционирования рабочего органа. Разработана математическая модель возмущения тремора, которая используется для оптимизации компонентов системы, исключающей эффект резонанса в системе. Представлены две стратегии управления перемещением рабочего органа между двумя точками. Первая заключается в использовании внешнего устройства, такого как педаль, для управления движениями рабочего органа, а силомоментный датчик используется для регистрации непроизвольных движений культи, вызванных тремором. Вторая основана на использовании датчика для регистрации всех движений культи, при этом ЛБК генерирует управляющий сигнал очень деликатными движениями культи. В Simulink, в соответствии в наличии трех основных типов тремора человека моделируются движения рабочего органа между двумя точками. Результаты показывают, что движение рабочего органа не является плавным по траектории с изменением положения по направлению к целевой точке. Также показано, что достижима точность позиционирования 0,1 мм.

Введение: Современные сложные технические системы часто бывают критически важными. Критичность обусловлена последствиями нарушения функционирования таких систем, не выполнением ими требуемого перечня функций и задач. Процесс контроля и управления такими системами осуществляется с использованием систем и сетей связи, которые становятся для них критичными. Возникает потребность в обеспечении устойчивого функционирования, как самих сложных технических систем, так и их систем управления, контроля, систем и сетей связи. В работе предложена методика обеспечения функциональной устойчивости системы связи, основой которой является процесс выявления и устранения в ней конфликтов, обусловленных отличием профиля функционирования и профиля процесса функционирования системы. Предложенная модель процесса функционирования системы связи позволяет на основе анализа интенсивностей воздействия дестабилизирующих факторов на систему, выявления конфликтов и их устранения, определить вероятность обеспечения функциональной устойчивости системы. Цель исследования: разработка методики обеспечения функциональной устойчивости системы связи в условиях воздействия дестабилизирующих факторов и возникновения конфликтов, а также модели процесса функционирования системы связи, позволяющей определять вероятность нахождения системы в функционально устойчивом состоянии. Методы теории графов и теории матриц, теории Марковских процессов.
Результаты: предложена модель процесса функционирования системы связи в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, позволяющая определять вероятность нарушения функционирования системы, разработана методика обеспечения функциональной устойчивости системы связи. Практическая значимость: результаты исследования могут быть использованы при проектировании и построении сложных технических систем, а также в системах поддержки принятия решений, контроля, связи и управления.

При анализе иерархической системы управления сетями связи используется математический аппарат теории сетей массового обслуживания. Особенность и научная новизна построенной модели заключается в том, что учитывается ограниченная надежность элементов системы. Представленные результаты численных расчётов демонстрируют влияние коэффициента готовности элементов системы управления на показатели, характеризующие время реакции системы при поступлении запросов, связанных с процессами технического обслуживания и эксплуатации сетевых объектов.