Том 29, № 3 (2019)

Введение. Автоматизация получения конструкторских параметров обрабатываемой детали является одним из этапов интеграции конструкторских систем автоматизированного проектирования с системами технологической подготовки производства. Целью данной работы является получение параметров детали, значения которых могут использоваться в составе информационных связей, реализуемых с применением технологической параметризации.
Материалы и методы. Работа является развитием концепции сквозной конструкторско-технологической параметризации применительно к автоматизированному программированию станков с числовым программным управлением. В основе теоретических исследований лежат формальная теория представления и обработки данных, теория множеств, теория иерархических многоуровневых систем. Программная реализация выполнена в среде Visual Studio C++ с использованием интерфейсов прикладного программирования КОМПАС-3D и геометрического ядра C3D.
Результаты исследования. Разработан способ получения исходных параметров обрабатываемой детали при передаче информации из конструкторских систем автоматизированного проектирования в системы технологической подготовки производства. Приведена логическая структура данных в реляционной форме, которая позволяет исключить избыточность и обеспечить непротиворечивость представления параметров детали с учетом приоритетов источников данных, связанных с конструкторской 3D-моделью. Способ программного реализован в составе коммерческой системы автоматизированного программирования станков с числовым программным управлением для платформы КОМПАС-3D. Исходные параметры (метаданные, свойства материала, параметры аннотаций, параметрические переменные) извлекаются из 3D-модели с использованием прикладного программного интерфейса. Для получения свойств материала реализована интеграция со справочником материалов системы КОМПАС-3D.
Обсуждение и заключение. Автоматизация подготовки исходной информации о детали является первым этапом в реализации сквозной параметризации в задачах конструкторского и технологического проектирования. Благодаря конструкторско-технологической параметризации и ассоциативности траекторий обработки можно построить сквозное проектное решение, когда изменения, внесенные конструктором в деталь, будут автоматически передаваться в технологическую модель и далее через постпроцессор в управляющую программу для станка с числовым программным управлением. Сквозную параметризацию наиболее эффективно использовать для деталей, имеющих несколько размерных модификаций. Дальнейшее развитие конструкторско-технологической параметризации в составе интегрированной системы автоматизированного программирования станков с программным управлением планируется направить на решение задач автоматического подбора режущих инструментов и приспособлений на основе алгоритмов, реализуемых пользователями посредством параметрических информационных связей.

Введение. Создание и развитие эффективных аграрных комплексов, обеспечивающих высокую урожайность при минимальных временных, материальных и энергетических затратах, невозможно без применения систем автоматического управления (САУ), позволяющих с высокой точностью поддерживать микроклимат теплицы. Усовершенствования САУ микроклимата направлены на нейтрализацию влияния параметрических возмущений процессов внутри и вне теплицы. На примере канала регулирования температуры в теплице с контуром отопления на основе горячего трубного водоснабжения предложен адаптивный итерационный (поисковый) алгоритм подстройки составляющих пропорционального-интегрального-дифференциального (ПИД) регулятора в контуре отопления для обеспечения требуемого качества процесса регулирования.
Материалы и методы. За основу синтеза управления принята параметрически неопределенная модель температуры в теплице, структура которой на основе  координату управлением и возмущениями. Применение адаптивного ПИД-регулятора основано на анализе базы данных реального времени, содержащей тренды управляемого процесса. Используя операторы языка системы управления базами данных или SQL-запросы, оценивается качество регулирования. По оценке качества корректируются пропорциональная и дифференциальная составляющая ПИД-регулятора так, чтобы система управления работала на грани перехода в режим автоколебаний. Возникающая статическая ошибка компенсируется изменением задающего воздействия.
Результаты исследования. Проведено моделирование в программном комплексе МВТУ (SimInTech) реальной структуры одноконтурной САУ температурой в теплице с включенными регулирующим, исполнительным и измерительным элементами, а также при наличии запаздывания в движении теплоносителя. Показано, что предлагаемый алгоритм адаптации, заключающийся в аддитивной подстройке коэффициентов ПИД-регулятора, удобно реализуемый в SCADA-системе, обеспечивает минимальное колебательное поддержание температуры при произвольных параметрических возмущениях и наличии запаздывания.
Обсуждение и заключение. Предлагаемый алгоритм адаптации обеспечивает компенсацию неопределенности модели и возмущений, при этом достигается требуемая точность поддержания температуры в теплице. Результаты исследования послужат материалом для разработки многоконтурной САУ микроклимата теплицы с исследованием влияния и компенсации параметрической и структурной неопределенности, инерционностей и нелинейностей реальных элементов. Результаты работы могут быть использованы во многих отраслях народного хозяйства для исследования общих и прикладных проблем цифрового адаптивного управления процессами.

Введение. Вспашка почвы является одной из главных операций при возделывании сельскохозяйственных культур. Она представляет собой одну из самых трудоемких операцией в растениеводстве, на которую расходуется около 40 % всех энергетических затрат. Основная часть этих издержек приходится на обеспечение мощности, необходимой для эффективного функционирования мотоблока с лемешно-отвальным плугом. Поэтому определение затрачиваемой мощности мотоблока является актуальной задачей.
Материалы и методы. Для решения проблемы определения энергетических характеристик мотоблока при проведении вспашки почвы был проведен теоретический анализ, включающий в себя значение крутящего момента, силу тяги на ходовых колесах, силу сопротивления при их перекатывании, а также силу сопротивления на лемешно-отвальном корпусе плуга с учетом геометрических параметров пахотного агрегата на базе мотоблока. В результате чего были получены искомые зависимости затрачиваемой мощности и удельной энергоемкости, методика нахождения которых изложена в материалах статьи.
Результаты исследования. В результате проведенного анализа баланса были получены зависимости для нахождения потребляемой мощности, а также для удельной энергоемкости вспашки почвы мотоблоком с лемешно-отвальным плугом, позволяющие дать энергетическую оценку функционированию пахотного агрегата.
Обсуждение и заключение. На основании установленных расчетных зависимостей требуемой мощности и удельной энергоемкости с учетом экспериментальных данных взаимодействия плуга с почвой, конструктивных параметров и технологических режимов работы пахотного агрегата, состоящего из мотоблока «Нева» МБ-2С-7,5 Pro и лемешно-отвального плуга П1-20/3, были получены их частные решения, способствующие выбору оптимальных режимов его функционирования.

Введение. Всхожесть семян пшеницы является важным показателем их качества, используется для расчета и корректировки нормы высева. При определении всхожести необходимо учитывать ее изменения на этапе хранения. Решением данной проблемы станет разработка метода, который позволит определять всхожесть на любой технологической стадии (на этапах уборки, хранения, высева). Целью статьи является исследование зависимости мембранного потенциала от качества семян, разработка метода определения всхожести семян пшеницы на основе мембранных потенциалов.
Материалы и методы. Проведенный авторами обзор научных работ, посвященных методам оценки качества семян пшеницы, свидетельствует о необходимости разработки высокочувствительных методов определения количественной характеристики всхожести с целью обеспечения скорости измерения и получения более точных результатов для дальнейшего использования. В результате проведенного обзора был разработан подход, который позволяет решить поставленную задачу посредством использования метода, основанного на исследовании мембранного потенциала зерен пшеницы.
Результаты исследования. В данной статье проведено исследование зависимости мембранного потенциала семян пшеницы от их всхожести. Полученные результаты экспериментальных исследований подтвердили, что значение потенциала может быть использовано для оценки качества семян. Определены требования и оптимальные условия проведения экспериментальных исследований.
Обсуждение и заключение. В результате исследования была установлена зависимость мембранного потенциала семян пшеницы от их всхожести, разработан метод определения всхожести семян пшеницы. Реализация данного метода позволит сельскохозяйственным предприятиям и фермерским хозяйствам проводить экспресс-оценку всхожести семян пшеницы на любой технологической стадии (на этапах уборки, хранения, высева).