Построены модели разомкнутой и замкнутой систем автоматического управления подачей воздуха в паровой котел. Смоделирована разомкнутая система и на ее основе разработана замкнутая система с ПИ-регулятором, настроенным на оптимум по модулю. Рассматривается введение в систему управления частотного преобразователя для более экономичной и щадящей эксплуатации электропривода вентилятора. Разработанная система состоит из моделей регулятора, преобразователя частоты, асинхронного двигателя и дутьевого вентилятора. Представлены результаты моделирования, демонстрирующие работоспособность полученной системы с соблюдением требований по устойчивости и быстродействию. Модернизированная замкнутая система обладает рядом преимуществ перед существующей разомкнутой, а изложенная методика ее построения может применяться при внедрении на предприятиях, использующих воздухонагнетательные установки.

Ключевые слова: система автоматического регулирования давления, система автоматического управления, замкнутая система, разомкнутая система, ПИ-регулятор, модульный оптимум

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В работе представлен анализ трех уровней структуры технологии интернета вещей (уровня устройств, уровня сети и уровня применения) с позиции компонентов и выполняемых ими функций. Рассмотрены вопросы перспективы и проблем внедрения технологии интернета вещей в растениеводство. Показано, что ограничивающим фактором развития интернета вещей в растениеводстве является необходимость установки значительного количества разнородных датчиков, отсутствие интернета и мобильной связи на отдаленных участках, а также в некоторых случаях сложность организации эффективной передачи данных от датчиков на платформы для хранения, обработки и анализа, или команд в обратном направлении на актуаторы. Эффективное внедрение технологии интернета вещей в растениеводстве возможно при использовании беспилотных летательных аппаратов в качестве IoT-устройств и технологий коммуникации.

Ключевые слова: интернет вещей, структура, информационная система управления, беспилотный летательный объект, растениеводство

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Статья посвящена рассмотрению актуальных вопросов, связанных с изучением возможности прогнозирования динамики фондовых рынков на основе нейросетевых моделей машинного обучения. Выделены перспективы применения нейросетевого подхода для построения инвестиционных прогнозов. Для решения задачи предсказания динамики изменения стоимости ценных бумаг рассмотрены проблемы обучения модели на данных, представленных в форме временных рядов, а также подход к преобразованию обучающих данных. Описан метод рекурсивного исключения признаков, использующийся для выявления наиболее значимых параметров, влияющих на изменения цен на фондовом рынке. Было проведено экспериментальное сравнение ряда нейронных сетей с целью выявления наиболее эффективного подхода к решению задачи прогнозирования динамики рынка. В качестве отдельного примера была рассмотрена реализация регрессии на основе радиально-базисной нейронной сети и представлена оценка качества модели.

Ключевые слова: фондовый рынок, прогноз, дневной срез, акции, нейронная сеть, машинное обучение, функция активации, радиально-базисная функция, кросс-валидация, временные ряды

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье обсуждается использование теории графов для расчета расположения элементов и путей прокладки информационных кабелей в распределенной системе управления. Описывается, как использование теории графов может помочь повысить эффективность работы системы, снизить затраты на обслуживание и увеличить надежность и безопасность. В статье приводятся общие принципы использования теории графов для решения задач, связанных с расположением элементов и путей прокладки информационных кабелей в распределенных системах управления. Авторы заключают, что использование теории графов является мощным инструментом для решения задач, связанных с распределенными системами управления, и может быть эффективно применено для повышения эффективности работы системы, снижения затрат и увеличения надежности и безопасности.

Ключевые слова: теория графов, распределенная система управления, Python, Matplotlib, оптимизация производственных процессов, автоматический анализ, система управления, информационный кабель, автоматизация

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Целью данной работы является реализация и сравнение генетических алгоритмов в рамках задачи обучения с подкреплением для управления неустойчивыми системами. Неустойчивой системой будет выступать объект CartPole Open AI GYM, который моделирует балансирование стержня, шарнирно-закрепленного на тележке, которая движется влево и вправо. Задачей является удержание стержня в вертикальном положении максимально продолжительное время. Управление данным объектом реализовано с помощью двух методов обучения: нейроэволюционный алгоритм (NEAT) и многослойный перцептрон с применение генетических алгоритмов (DEAP).

Ключевые слова: машинное обучение, нереволюционные алгоритм, генетические алгоритмы, обучение с подкреплением, нейронные сети

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Статья посвящена автоматизации парильного помещения бани, описанию её функциональной схемы и рассмотрению каждого элемента системы с точки зрения их функционала и конструктивных особенностей. Система состоит из датчиков, регистрирующих различные микроклиматические параметры бани, исполнительных устройств и контроллера с сенсорной web-панелью для задания желаемых условий. Данное решение отличается обеспечением высокой безопасности и значительной пользы для здоровья человека.

Ключевые слова: автоматизация, парильное помещение, микроклиматические параметры бани, датчики, исполнительные устройства, контроллер, повышение безопасности, оптимизация процессов управления

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматриваются корреляционные методы идентификации изображений. Разработан алгоритм метода «редкой сетки».

Ключевые слова: идентификация изображений, алгоритм, распознавание, раскрой, эталонный кадр, корреляции элементов, поиск минимума

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Поисковая оптимизация позволяет сайту выходить в поисковых системах на более высокие позиции в поисковой выдаче. Путем множества манипуляций по работе с сайтом можно добиться хороших результатов в повышении конверсии сайтов. Современные системы по всевозможному анализу данных с помощью нейронных сетей могут сильно усовершенствовать работу над этой оптимизацией.

Ключевые слова: продвижение сайтов, поисковая оптимизация, нейронные сети, оптимизация кода, сверточные нейронные сети

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается разработка программного модуля управления электроприводами в составе промышленной сети ModBus, предназначенного для модернизации автоматизированной системы управления участка производственной линии хлебопекарного завода «Заря». В существующей системе управления для изменения скорости работы двигателей применяются преобразователи частоты, при этом оператору приходится вручную управлять каждым преобразователем. Управление скоростью вращения двигателей производится путём задания значения частоты, что неудобно для оператора. При таком методе управления невозможно одновременно изменить скорость работы всего оборудования линии, что вызывает рассогласование в работе оборудования. Для решения обозначенной проблемы, на основе уже имеющегося оборудования, строится сеть на основе протокола ModBus. В статье приводится описание основных особенностей протокола ModBus, разрабатывается метод, позволяющий оператору указывать требуемое время работы системы вместо значения частоты для каждого двигателя, и описывается разработанный программный модуль, реализующий предложенный метод.

Ключевые слова: программируемый логический контроллер, язык релейной логики, протокол ModBus, управление без обратной связи, преобразователь частоты

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Имеющая место в настоящее время тенденция усложнения режимов работы системы тягового электроснабжения, увеличение размеров ущербов от событий, приводящих к простою поездов, необходимость повышения эффективности эксплуатации, актуализирует задачу применения систем мониторинга. Особенности системы тягового электроснабжения предопределяют требования к организации мониторинга параметров в режиме реального времени. Одним из основных является требование обеспечения автономной работы устройств (систем) мониторинга в течении заданного периода времени. На примере контроля процесса гололедообразования на контактной сети, с учетом специфики возмущающих воздействий окружающей среды, предлагаются основные принципы построения системы мониторинга, структура технических средств, многорежимный алгоритм функционирования, методика расчета параметров источника питания.

Ключевые слова: система электроснабжения, контактная сеть, мониторинг, обнаружение гололеда, автоматизация

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.9.2 - Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог (технические науки)

Выход на передний план задач индустриального развития Крайнего Севера требует от строительной отрасли решения многих принципиальных проблем. Одним из ключевых технологических процессов при строительстве является бетонирование, проведение которого в условиях низких температур существенно усложняется, в том числе, связано со значительными дополнительными затратами. Разработка инновационных подходов, позволяющих оптимизировать или рационализировать данный технологический процесс, очевидно, является актуальной. В данной работе предложен проект программного продукта, реализующего автоматизацию расчета параметров схемы греющего провода при зимнем бетонировании. Практическая ценность работы заключается в возможности использования представленных материалов в качестве базы для практической реализации данной программы.

Ключевые слова: строительство, Крайний Север, автоматизация расчета, греющий провод, программа, алгоритм, зимнее бетонирование

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Предложена модернизация алгоритма последовательности создания пользовательского (человеко-машинного) интерфейса автоматизированных систем оперативного диспетчерского управления зданиями, позволяющего создать более эффективные средства вывода информации. Анализируются проблемы создания современных производственных интерфейсов. Модернизация включает помимо традиционного пути создания самого интерфейса, учет характера и условий работы пользующихся им людей и других факторов.

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

Рассматриваются вопросы качественной и надежной очистки воды для медицинских нужд. Процесс очистки неразрывно связан с автоматизированным управлением инженерными системами. Для медицинских целей вода предъявляет высокие требования к степени ее фильтрации. В связи с этим формулируется задача в обеспечении непрерывного автоматизированного контроля и управления процессом очистки. В работе показан алгоритм управления процессом предварительной очистки воды, на основании которого написана программа на языке ST, описывающая логику работы визуализации с функцией отображения и управления процессом. Приведен фрагмент функциональной схемы предварительной фильтрации. Представлена визуализация процесса промывки фильтра.

Ключевые слова: максимальный уровень, минимальный уровень, резервный фильтр, накопительная емкость, предварительная очистка, технологическое оборудование, алгоритм визуализации, функциональная схема, сигнализация, промывка фильтра

2.2.12 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Цифровые двойники железнодорожных станций необходимы для планирования работы и принятия наиболее эффективных управленческих воздействий. Важным фактором является соответствие планируемых временных затрат фактическим. Одной из трудноформализуемых задач на железнодорожных станциях является процесс закрепления подвижного состава. Это связано с тем, что время закрепления зависит от человеческого фактора и закрепляемого подвижного состава. Для создания автоматизированной сортировочной станции, управляемой с помощью цифрового двойника, необходима разработка автоматизированной системы закрепления. Одной из задач по разработке такой системы является задача расположения устройств. Данную задачу можно сформулировать следующим образом: необходимо расположить минимально допустимое количество устройств закрепления на контролируемом участке таким образом, чтобы при любой конфигурации подвижного состава обеспечивалось надежное закрепление. В качестве инструмента для решения этой задачи наиболее эффективным будет использование методов генетических алгоритмов. В данной статье авторы рассматривают актуальность данного исследования и актуальность автоматизации закрепления подвижного состава.

Ключевые слова: цифровая железнодорожная станция, методы эволюционного исследования, автоматизация, тормозные башмака, УТС-380, ДУЗС, безопасность движения

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.9.3 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

В статье решается вопрос по переустройству станции А-2 в условиях развития транспортного коридора «Север – Юг». Актуальность темы заключается в необходимости освоения растущих объемов перевозок из России в направлении стран Юго-Восточной Азии и обратно в связи с происходящей в настоящее время переориентацией основного экспортного грузопотока и экономических связей России. Выполняется анализ существующих объемов работы станции. Для разработки предложений был выполнен анализ объемов работы станции, согласно которому за предшествующий период наблюдался спад производства. Предлагаются мероприятия для эффективного освоению ожидаемого грузопотока. В качестве методов использовались методы статистического моделирования, теории систем массового обслуживания и технико-экономического обоснования. В итоге сделанные предложения направлены на реализацию эффективной работы станции А-2. Переустройство станции позволяет обеспечить освоение возросших объемов грузов и тем самым получить дополнительные доходы.

Ключевые слова: актуальность, транспортный коридор, станция, цель, анализ, грузооборот, объем работы, прогноз, мероприятия, ожидаемый эффект

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной статье рассматривается вопрос о разработке автоматической системы управления камерой копчения колбасы. Ручное управление процессом копчения может привести к ошибкам и неравномерности, поэтому автоматизация становится необходимостью. Система регулирования камеры копчения работает по двум контурам - температурному и влажностному. Автоматическая система управления камерой копчения обеспечивает оптимальные условия для копчения продуктов. В статье представлены передаточные функции для каждого контура и структурная схема системы управления. Коэффициенты, использованные в расчетах, были получены из экспериментов, проводимых на производстве колбасы в Ижевске. В статье проводится анализ устойчивости системы путем расчетов и проверки в среде Mаtlаb Simulink. На основании проверки было выяснено, что разработанная нами система автоматического управления камеры копчения колбасы является рабочей.

Ключевые слова: камера копчения, объект управления, контур управления по влажности, контур управления по температуре, система автоматического управления

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 4.2.4 - Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства

Нагрузки от гололедных образований на провода контактной сети ухудшают качество токосъема и способствуют возникновению аварийной ситуации. В статье представлен анализ способов и комплектов аппаратуры для диагностики гололедно-изморозевых образований на проводах контактной сети. Элементы аппаратуры диагностики образуют информационную систему, конечной точкой которой является пульт энергодиспетчера. Показано, что состав диагностической аппаратуры определяется типом контактной подвески и ее местом установки. Многообразие методов используемых для диагностики гололеда на проводах контактной подвески говорит о сложности решаемой задачи.

Ключевые слова: контактная сеть, гололедные образования, нагрузки, способы диагностики, эксплуатация, токоприемник, условия работы, аварийная ситуация, доработка методов

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.4.2 - Электротехнические комплексы и системы

В статье рассматривается проблема наездов на пешеходов на пешеходных переходах. Проведен анализ условий возникновения ДТП на пешеходных переходах, выявлены основные факторы, влияющие на риск попадания пешеходов в аварии. Одной из главных причин таких происшествий, является "внезапное" появление пешехода перед автомобилем. Также рассмотрены другие факторы, такие как плохое освещение, грязь на дорогах, недостаточно развитая дорожная инфраструктура и др. Установлено, что качественное уличное освещение способствует снижению числа аварий на пешеходных переходах. Предложена формула "Для предотвращения ДТП необходимо видеть и быть увиденным". Авторы приходят к выводу о необходимости принятия мер по обеспечению безопасности на пешеходных переходах, таких как установка светофоров, улучшение дорожной разметки и освещения.

Ключевые слова: наезды на пешеходов, безопасность дорожного движения, пешеходные переходы, уличное освещение, дорожная инфраструктура, информационная транспортная система

2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Рассматривается автоматический подбор коэффициентов ПИД-регуляторов двигателей квадрокоптера на основе 3D-модели. Данный подбор стал возможен благодаря рассмотренному в статье методу экспорта 3D-модели квадрокоптера, созданной в CAD-системе Solidworks, в среду Matlab/Simulink, а также с дальнейшим применением библиотеки SimMechanics. Для подбора коэффициентов в проекте Simulink также была реализована система управления квадрокоптером, сигналы с которой поступали на двигатели в соответствии с их физическим расположением. Результатом статьи является визуализация полета 3D-модели квадрокоптера с системой управления, реализованной в Simulink.

Ключевые слова: solidworks, matlab, simulink, квадрокоптер, бпла, пид, simmechanics

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассмотрены самые популярные семейства предобученных оснований нейронных сетей. Были рассмотрены их структуры, а также произведено сравнение результатов работы при сегментации изображения на FPN – сети. После тестирования и сравнения было получено, что самое высокое качество сегментации, равное 55,1 % по классу «куски руды» при общем качестве сегментации по трем классам составляющем 98,93 %, показала FPN – сеть на предобученном основании EfficientNetB2 после 7 эпох обучения.

Ключевые слова: сегментация, нейронная сеть, предобученное основание, EfficientNet, SEResNet

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Статья содержит подробный анализ программных комплексов, используемых в технологиях информационного моделирования. Представлена сравнительная характеристика преимуществ и недостатков ПО отечественных и зарубежных разработчиков. Детально рассмотрены две самые востребованные на российском рынке — Revit и Renga. В результате анализа, выполненного с учетом потребностей строительного рынка, сформулирован вывод, о том, что использование программы Renga требует значительно меньше трудозатрат для освоения. Немаловажно также, что стоимость данного ПО значительно ниже, чем у конкурентоспособных аналогов. Активное внедрение подобных систем в проектных организациях позволяет значительно ускорить проектно-конструкторские работы и избежать ошибок на многих этапах инвестиционно-строительного процесса. В организациях, применяющих в работе ТИМ-технологии, все участники получат возможность действовать по единому сценарию с взаимозаменяемостью сотрудников, что значительно ускоряет получение конечного продукта.

Ключевые слова: технологии информационного моделирования, здание, модель, архитектура, проектирование, программный комплекс, графика, цифровизация, строительный объект

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается разработка автоматизированной системы управления загрузкой мельницы вывода гали и скрапа обогатительной фабрики АО «Лебединский ГОК» на основе измерения сигналов вибрации подшипников. Мельницы вывода гали и скрапа – это узкое место производства, снижение их производительности грозит потере производства двух цехов обогащения. Целью работы данной системы является ведение технологического процесса мельницы в режимах максимальной загрузки с отсутствием перегрузов. Предлагаемая в статье автоматизированная система управления шаровой мельницей позволит повысить производительность мельницы, уменьшить удельный расход электроэнергии, снизить время аварийных простоев.

Ключевые слова: производство железорудного концентрата, обогатительная фабрика, мельница шаровая, защита мельницы от перегруза, автоматизированная система контроля вибрации подшипников, автоматизированная система управления технологическим процессом

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Объектом исследования выступает метод оценки стойкости режущего инструмента оценивающего рациональность периодичности смены режущего инструмента при точении на основании показателя колебательности. Для фомирования сигнала для анализа происходит регистрация виброакустических колебаний в процессе обработки деталей прибором для измерения шума и вибрации ВШВ-003-М2. Для проверки передаточной функции использованной в методике произведено построение модели динамической системы токарного станка. Для оценки стойкости по показателю колебательности используется построение автокорреляционной функции и амплитудно-частотной характеристики динамической системы. Произведены серии испытаний для оценки стойкости инструмента по рекомендуемым режимам резания, и скоректированные по полученным результатам итоги. Запись файлов для анализа произведена в формате wave-файла. Анализ полученных результатов позволил внести рекомендации по периодичности смене инструмента для лучшего контроля нормирования инструмента и труда. Знание стойкости режущего инструмента необходимо для своевременной замены режущих пластин и контроля над потерями в производстве.

Ключевые слова: показатель колебательности, катастрофический износ, инструмент, резец, стойкость, мониторинг состояния, вибрация, токарный станок, датчик

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В данной статье реализован алгоритм распознавания маркировки грузового контейнера на основе глубоких нейронных сетей. Основным преимуществом предложенного алгоритма – является отсутствие необходимости дополнительных преобразований изображения для локализации маркировки и сегментации символов. Для решения задачи локализации использовался алгоритм EAST. Для распознавания кода собственника и серийного номера контейнера были обучены модели нейронных сетей Faster R-CNN Resnet 50. В результате оценки точности работы алгоритма, были сделаны соответствующие выводы, а также сформулированы возможные варианты улучшения работы алгоритма.

Ключевые слова: машинное обучение, алгоритм, грузовые контейнеры, нейронная сеть, классификация изображений, распознавание

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В статье рассматривается разработка автоматизированной системы контроля нижнего положения конуса дробилки ККД-1500/180-ГВП обогатительной фабрики АО «Лебединский ГОК» на основе бесконтактного индуктивного датчика положения. Целью работы данной системы является своевременное информирование технологического персонала о нерегламентном опускании конуса дробилки до нижнего уровня, с последующим оперативным принятием мер по устранению или ремонта гидроагрегата дробилки, а также постоянное поддержание оптимального режима дробления руды с заданными качественными характеристиками по крупности. Предлагаемая в статье автоматизированная система контроля нижнего положения конуса дробилки позволит сократить потери концентрата обогатительной фабрики, повысить эффективность производства за счёт сокращения удельного расхода электроэнергии, а также улучшить условия труда персонала.

Ключевые слова: дробление железистых кварцитов, фабрика обогащения, дробилка конусная, гранулометрический состав руды, автоматизированная система контроля положения конуса дробилки

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами