Preview

Известия высших учебных заведений. Приборостроение

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
Том 69, № 7 (2026)
Скачать выпуск PDF

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ

569-582 182
Аннотация

Рассмотрена дублированная система холодного резерва с неограниченным восстановлением. Построена ее полумарковская модель с дискретно-непрерывным фазовым пространством состояний при произвольном распределении времен безотказной работы и восстановления элементов системы. Методом последовательных приближений найдено в явном виде стационарное распределение вложенной цепи Маркова для однородного случая. С использованием предложенной полумарковской модели и стационарного распределения получены формулы для расчета стационарных характеристик надежности в однородном случае, а также в неоднородном случае для частных вариантов рассматриваемой системы.

583-590 143
Аннотация

Представлено решение задачи распределенной обработки потоков данных в сложных информационно-технических системах с учетом ограниченных временных последовательностей операций информационного взаимодействия. Предложен итерационный алгоритм, который на основе формализованного потокового плана информационного взаимодействия вычислительных узлов строит графовую модель последовательности операций и преобразует ее в диаграмму параллельно-последовательных процессов в нотации BPMN. Ключевая особенность алгоритма — этап семантического анализа операций, связанных через общие потоки данных, что позволяет корректно установить веса ребер (время выполнения, объем данных). Результатом работы алгоритма является оптимальное решение, позволяющее анализировать и оптимизировать процессы обработки потоков информации с учетом временных ограничений на последовательности операций.

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

591-598 133
Аннотация

Представлены результаты анализа экспериментальных данных, полученных при исследовании трибологического (ударно-упругофрикционного) взаимодействия пары „стопа–опорная поверхность“ на стандартной динамометрической платформе и с использованием инерциальных датчиков. Предложено моделировать ударные импульсы в базисе обобщенных функций Эрмита. Одно из преимуществ этих функций — свойство локальности, которое заключается в том, что их поведение и построение на ударном сегменте не зависит от поведения и построениях на других сегментах. Другое преимущество состоит в задании четной весовой функции в виде гауссиана, т. е. в виде определенного нормального распределения, параметры которого используются при анализе динамики двуногой ходьбы с учетом продольных ударных импульсов и моментов поперечных ударных импульсов. Переход к безразмерным переменным позволяет перейти к каноническим распределениям и построить модели для продольного импульса и момента поперечного импульса. Отмечено, что в каноническом варианте функции Эрмита удовлетворяют определенному обыкновенному дифференциальному уравнению, что дает основание для его использования при моделировании динамики двуногой ходьбы с учетом сил трения. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании опорных элементов ортезов голеностопных суставов и двуногих роботов.

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ

599-605 142
Аннотация

Представлена аппаратная реализация матрицы перехода — логического ядра системы считывания цифрового преобразователя угла на основе псевдослучайной кодовой шкалы. Матрица перехода предназначена для выполнения детерминированного сдвига считанного кода вдоль M-последовательности, соответствующего фиксированному угловому смещению между считывающими „окнами“. Архитектура предусматривает использование нечетного числа (в частности, трех) разнесенных „окон“, что в сочетании с набором предвычисленных матриц перехода позволяет реализовать механизм самокоррекции: при локальных повреждениях или загрязнениях маски шкалы система восстанавливает корректное угловое положение посредством взаимного преобразования и мажоритарного сравнения кодов. Аппаратная реализация логического ядра может быть выполнена на программируемых логических интегральных схемах или программируемых логических матрицах.

РОБОТЫ, МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

606-615 150
Аннотация

Представлен процесс создания интегрированной системы высокоточного автономного захвата объектов промышленным роботом ABB IRB 140 на основе RGB-D-восприятия и методов глубокого обучения. Предложена полнофункциональная система реального времени для ресурсно-ограниченной платформы NVIDIA Jetson Nano, объединяющая многоракурсную 3D-реконструкцию сцены с исключением центральной зоны повышенной погрешности, адаптивную обработку глубинных данных и нейросетевую детекцию объектов на базе YOLOv3. Разработан алгоритм слияния облаков точек с взвешенным усреднением в воксельном представлении и адаптивной фильтрацией по конфигурации манипулятора; проведено абляционное исследование вклада маски центральной зоны, многоракурсного усреднения и адаптивной фильтрации в итоговую точность захвата. Система достигает точности захвата 97,96 % при среднем времени цикла 4,2 ± 0,8 с для упорядоченной укладки и 94,74 % при 6,8 ± 1,5 с для неупорядоченной кипы при средней ошибке локализации 2,3 ± 1,5 см. Достоверность результатов подтверждена статистическим анализом и сравнением с методами 6IMPOSE, PVN3D+ и GG-CNN. Показано преимущество предложенного подхода по точности захвата и устойчивости к окклюзиям при сопоставимом времени обработки. Полученные результаты демонстрируют практическую применимость системы для автономного манипулирования в производственных средах с частичной окклюзией и вариативной геометрией сцены.

616-623 147
Аннотация

Обсуждается потребность в новых технических решениях по автоматизации преаналитического этапа в клинических лабораториях, в частности, одной из наиболее трудозатратных и потенциально опасных регулярно выполняемых операций — декаппинга (открывания) пробирок. Цель статьи — разработка компактной роботизированной системы декаппинга, обеспечивающей гибкую интеграцию в существующие лабораторные центры и высвобождение персонала от выполнения данной рутинной операции. Разработанный на базе коллаборативного робота модуль продемонстрировал высокую эффективность: среднее время открывания 200 пробирок составило 26,5 мин. Преимущества модуля раскрываются при оценке долговременного эффекта, а также при установке нескольких систем в одной лаборатории. Конструкция модуля устойчива к дезинфицирующей обработке и удобна для сервисной подналадки.

МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ АНАЛИЗА И КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, ВЕЩЕСТВ И ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

624-630 129
Аннотация

Изучены возможности использования нового устройства для измерения адгезии образцов покрытий при их примерзании к грунту и установки для определения касательных сил морозного пучения. Представлены результаты исследования по определению силы сцепления различных покрытий с грунтом в зависимости от его состава и влажности. Обсуждается перспективность использования криофобных полимерных покрытий для снижения негативного влияния касательных сил морозного пучения. Отмечается практическое отсутствие информации об изменении адгезии различных покрытий к материалам, применяемым для сооружения опор линий электропередачи. Показано, что снижение адгезии может привести к отслаиванию покрытия от основы и прекращению действия его защитной функции. Апробация разработанных устройства и установки в лабораторных условиях показала их работоспособность и перспективность использования.

631-642 134
Аннотация

Исследование посвящено разработке комплексной математической и компьютерной модели системы беспроводного заряда аккумуляторов автономных плавучих аппаратов, функционирующей в морской воде в условиях качки. Актуальность обусловлена отсутствием моделей, учитывающих совместное влияние переменного взаимного положения катушек и специфики высокопроводящей среды. Приведено математическое описание системы беспроводного заряда с последовательной LC-топологией. Модель системы построена на основе эквивалентных схем замещения и описывает электромагнитные процессы в резонансном контуре. Проведен анализ различных влияющих факторов: изменения взаимного расположения передающей и приемной катушек вследствие качки, вихревых токов в морской воде, паразитных емкостных связей и нелинейности полупроводниковых элементов. Для учета влияния качки предложен метод поэтапной аппроксимации, позволяющий представить взаимную индуктивность в виде полиномиальных зависимостей от параметров бортовой, килевой и вертикальной качки с сохранением точности расчета при сокращении временных затрат на вычисления. Математическое описание применимо для разработки инженерных методик расчета систем беспроводного заряда и алгоритмов управления такими системами.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРИБОРОВ

643-651 171
Аннотация

Представлен обзорный анализ современных методов контроля шероховатости поверхности. Приведена систематизация методов по критериям достоверности, оперативности и метрологической воспроизводимости. Выявлены противоречия между требованиями к точности и оперативности измерений. Определены основные проблемы применения бесконтактных методов контроля. Предложено направление развития методов контроля шероховатости поверхности, базирующееся на системе технического зрения с применением методов машинного обучения для обработки измерительной информации.



ISSN 0021-3454 (Print)
ISSN 2500-0381 (Online)