Секция «мехатроника»

Разработка алгоритма исследования структуры статистическихсвязей сложных систем

Титов С.Ю., научный руководитель Тюмиков Д.К, Авсиевич А.В.

(Самарский государственный университет путей сообщений)

На сегодняшний день в таких пакетах как Mathcad, Matlab исследование сложных систем не представлено, появилась необходимость разработать свои алгоритмы способные без лишних усилий определить структуру системы. Для более упрощенного использования данных алгоритмов встала задача реализовать программный продукт.

Использовалась среда разработки Visual studio 2013. Путем анализа и сравнений языков программирования был выбран C# в силу своей гибкости.

В программе реализовано: передача данных с отдельных файлов, для комфортного ввода данных в программу; графический интерфейс, позволяющий пользователю без усилий работать в данном программном продукте. Разработаны алгоритмы: нахождения математического ожидания и дисперсии, вычисление коэффициента корреляции и построение дисперсионных отношений.

ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫЙ АЛГОРИТМ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ МОБИЛЬНЫХ МЕХАТРОННЫХ ОБЪЕКТОВ

Яйков А.А., научный руководитель доц. Климова Е.С.

(Самарская академи городского и муниципального управления)

В работе предложена схема для оценивания положения робота по показаниям нескольких датчиков положения. Для решения задачи используется метод полных наименьших квадратов (total least square). На основе предложенного алгоритма создано программное обеспечение в среде Matlab. Результаты моделирования показали, что при малом числе измерений алгоритм на основе метода полных наименьших квадратов показывает лучшую точность по сравнению с ранее использовавшимися алгоритмами статистической обработки результатов измерения, например, фильтра Калмана.

Предложенный в работе алгоритм может быть использован для создания новых мехатронных систем, обладающих повышенной точностью и быстродействием.

МЕХАТРОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕЗКОЙ ГИБКИХ МАТЕРИАЛОВ

Купцов А.А., научный руководитель ст.преп. Сандлер И.Л.

(Самарский государственный университет путей сообщения)

Работа посвящена разработке системы управления резкой гибких материалов барабанными летучими ножницами прокатных станов с применением микроконтроллерного управления, при одновременном повышении качества регулирования скорости электродвигателей системы, а также безопасности при эксплуатации установки. Разработана система автоматического управления приводом барабанных летучих ножниц, применение системы «преобразователь частоты - двигатель» повысило эффективность работы привода, разработана автоматизация на основе программируемого логического контроллера, блок-схема алгоритма и программная реализация, разработан графический экран оператора на базе программного обеспечения UnityPro.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПОДСИСТЕМЫ «УЧЁТ УСПЕВАЕМОСТИ СТУДЕНТОВ» ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Ларин А.Д., научный руководитель доц. Луканов А.С.

(Самарский государственный университет)

Создана автоматизированная система, позволяющая осуществлять дистанционный контроль за успеваемостью студентов, как со стороны преподавателей, так и со стороны родителей.

В качестве СУБД была выбрана Oracle 11gXE.

Решены следующие задачи: анализ предметной области «Успеваемость студентов»; проектирование и реализация базы данных «Успеваемость студентов»; проектирование информационной системы на основе трёхзвенной архитектуры; реализация клиентских приложений для мобильных устройств на базе «тонкого» клиента - браузера; реализация серверных приложений бизнес логики; обеспечение защиты данных от несанкционированного доступа с распределением ролей доступа.

МОДЕРНИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ЦИФРОВЫХ ОТПЕЧАТКОВ ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ИНСАЙДЕРСКИХ АТАК В КОМПАНИЯХ АНАЛИЗА СУДЕБНОЙ ПРАКТИКИ

Конкина О.В., научный руководитель доц. Додонов М.В.

(Самарский государственный аэрокосмический университет)

Поставлена задача выбора оптимального алгоритма обнаружения инсайдерских атак для компаний анализа судебной практики.

Изучены и реализованы следующие алгоритмы: поиск регулярными выражениями, лингвистический/морфологический анализ, цифровые отпечатки (digital fingerprints). Каждый из алгоритмов протестирован на выборке конфиденциальных данных компании. По результатам тестирования сделан вывод о том, что для конкретной задачи наилучшим является алгоритм цифровых отпечатков, но не в исходном виде, а с некоторой модернизацией.

Реализован алгоритм составных отпечатков: с набора данных снимается Хеш-функция, а затем, исходя из значений атрибутов защищаемых данных, создаётся составной отпечаток. Далее при передаче сообщения сотрудником фирмы по локальной сети информация детектируется именно составным отпечатком.

После реализации алгоритма вновь проведено тестирование, которое показало более высокий процент обнаружения конфиденциальных данных в сообщении (85-90%).

На основе данного алгоритма реализована система мониторинга инсайдерских атак для компании анализа судебной практики.

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ИНСАЙДЕРСКОЙ АКТИВНОСТИ

Краснов А.А., научный руководитель доц. Додонов М.В.

(Самарский государственный аэрокосмический университет)

Целью работы является разработка и реализация автоматизированной системы обнаружения инсайдерской активности. Эта система позволяет автоматизированно собирать данные с программ-агентов и может давать предварительный ответ о том, в какой степени действия сотрудника могут оказаться инсайдерскими.

Система может быть применена к различным предметным областям, потому что для анализа используются схожие для различных компаний характеристики сотрудников. Она накапливает данные по сотрудникам и их работе с документами, по получаемым результатам пользователь должен принять окончательное решение о степени риска сотрудников.

Реализация системы представляет собой компьютерный пакет программ, позволяющий упростить и ускорить процесс отслеживания и повышает безопасность конфиденциальных данных компании.

СБОРКА И ПРОГРАММИРОВАНИЕ РОБОТА-ШПИОНА ДЛЯ РАЗВЕДКИ В ТРУДНОДОСТУПНЫХ И ОПАСНЫХ МЕСТАХ

Алексеев А.А., научный руководитель доц. Припутников А.П.

(Самарский государственный университет путей сообщения)

Оснащённый гусеницами и мощными моторами робот-шпион без проблем может передвигаться как в обычных, так и в опасных местах, а благодаря камере, человек дистанционно может управлять им. Робот, через каналы радиосвязи, управляется с компьютера (джойстика), который движется в заданном направлении. В режиме реального времени показывается видеоизображение на мониторе компьютера (ноутбука). Программа управления написана на языке C++ и имеет объём 136 KB, работает под управлением операционной системы WINDOWS xp/7/8. Габариты робота небольшие всего 150 мм в длину, 90 мм в ширину и 100 мм в высоту. Сборка робота-шпиона осуществлялась из запчастей, заказанных через Интернет. Корпус и гусеницы от фирмы TAMAYA. Платы и микросхемы от фирмы ARDUINO. Также возможно и улучшение данного робота: добавление дополнительных устройств, многоплатформенность, управление с телефона и другие.

В России это направление мало развито и этим занимается ограниченный круг людей.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ МОДУЛЬ СБОРКИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИНЫ

Ридзель М.С., научный руководитель доц. Береснев Ю.Л.

(Самарский государственный технический университет)

В работе спроектирован автоматизированный модуль (AM) сборки гидроцилиндров подъемно-транспортных машин, который является альтернативой базового производственного процесса на ОАО «Авиаагрегат».

Разработан технологический процесс сборки гидроцилиндров в условиях автоматизированного производства, который включает: установку цилиндра в позиционном приспособлении; поузловую сборку штока и буксы; монтаж буксы на шток; монтаж сборочной единицы в виде штока и буксы в цилиндр; съем готового изделия.

На базе результатов технологического проектирования разработана структурная схема AM, которая содержит: транспортно-накопительные механизмы цилиндров, штоков и букс; механизм закрепления цилиндра; механизмы ориентации предварительно собранных штоков и букс; механизм монтажа букс на шток; механизм монтажа сборочной единицы шток- букса в цилиндр; механизм транспортирования готового изделия. Разработана кинематическая схема модуля, описывающая связь исполнительных механизмов с двигательными и передаточными механизмами. Разработана рабочая конструкторская документация модуля. Движения исполнительных поверхностей основного и вспомогательного оборудования сборочного модуля формируются приводами, функционирование которых осуществляется системой управления на базе программируемого логического контроллера ОВЕН ПЛК 100.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ РЕЖИМА РАЗОГРЕВА ЭКСТРУЗИИ ПОЛИМЕРОВ

Шакурова Ю.Ф., научный руководитель доц. Иванов Д.В.

(Самарский государственный университет путей сообщения)

В работе предложена математическая модель процесса разогрева на основе уравнения с разностями дробного порядка. Разработан алгоритм идентификации параметров модели на основе нелинейного метода наименьших квадратов. Результаты моделирования показали высокую точность получаемых результатов.

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЗОЧНЫМИ ИСПЫТАНИЯМИ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРОВ ТЕПЛОВОЗОВ

Донец Е.А., научный руководитель проф. Засов В.А.

(Самарский государственный университет путей сообщения)

Рассматривается автоматизированная система для проведения послеремонтных испытаний дизель-генераторных силовых установок тепловозов в депо. Система предназначена для выполнения следующих задач: управления режимами работы дизеля и нагрузкой генератора с целью измерения его характеристик (например, внешней и селективной); измерения состава выхлопных газов и уровня дымности; измерения расхода топлива в различных режимах работы.

Система состоит из группы технологических станций, каждая из которых выполняет одну из выше упомянутых задач, и мобильной станции оператора, с помощью которой ведется управление испытаниями из кабины тепловоза или пункта управления. Каждая из технологических станций выполнена на базе контроллеров серий ADAM 6000 и 4000, станция оператора реализована на базе промышленного ноутбука. Информационный обмен между станциями системы осуществляется по сети Industrial Ethernet.

Результаты испытаний после их завершения передаются по сети из станции оператора в базу данных локомотивного парка депо.

Для проектирования системы использовалась технология создания виртуальных приборов, реализуемая на основе программных пакетов LabView и AdamView, что позволило существенно сократить сроки и стоимость разработки.