- •Оглавление
- •Глава 1. Анализ проблемной области. 7
- •Глава 2. Обзор и анализ существующих решений. 26
- •Глава 3. Анализ и синтез экспертной системы. 57
- •Глава 4. Разработка графического приложения и интеграция экспертной системы. 85
- •Введение.
- •Глава 1. Анализ проблемной области.
- •Классификация систем с чпу.
- •Применение программного управления.
- •Описание проблемной области и постановка задачи.
- •Выводы по главе.
- •Глава 2. Обзор и анализ существующих решений.
- •Общая информация.
- •2.2. Аппаратная часть.
- •2.3. Программное обеспечение.
- •2.4. Экспертные системы.
- •2.4.1. Описание экспертных систем.
- •Построение экспертных систем.
- •Отличие эс от других программных продуктов.
- •Отличительные особенности. Экспертные системы первого и второго поколения.
- •Области применения экспертных систем.
- •Критерий использования эс для решения задач.
- •Ограничения в применение экспертных систем.
- •Преимущества эс перед человеком - экспертом.
- •Выводы по главе.
- •Глава 3. Анализ и синтез экспертной системы.
- •Основные компоненты экспертных систем.
- •Классификация инструментальных средств экспертных систем.
- •Организация знаний в экспертных системах.
- •Технология разработки экспертных систем.
- •Выводы по главе.
- •Глава 4. Разработка графического приложения и интеграция экспертной системы.
- •Выбор программных средств, для реализации экспертной системы.
- •Разработка базы знаний эс, и обучение системы.
- •Список критических параметров эс
- •Пороговые и промежуточные значения данных параметров.
- •Разработка модели эс.
- •Разработка модуля эс в выбранной среде для разработки, и интеграция его в по для управления станком с чпу.
- •Результат работы программы.
- •Выводы по главе.
- •Заключение.
- •Список использованных источников.
- •Приложение 1. Приложение 2. Приложение 3.
- •Приложение 4.
Разработка базы знаний эс, и обучение системы.
Основной частью разрабатываемого программного продукта в текущей магистерской диссертации является электронный помощник, т.е. Экспертная система. Для ее реализации необходимо выполнить следующие задачи:
Определить список критически важных параметров, которые должны анализироваться с помощью ЭС;
Установить пороговые и промежуточные значения данных параметров;
На основе полученных данных, разработать правила в ЭС, представить модель базы знаний;
Реализовать ЭС в системе CLIPS.
Список критических параметров эс
Для подготовки списка критически важных параметров была использована документация и технические характеристики станка, а так же наблюдения в процессе работы с оборудованием на протяжении полугода.
Итак, разрабатываемая система должна отслеживать следующие параметры:
Температура внутри стойки(общая);
Температура ЦПУ;
Температура контроллеров осей перемещения агрегатов;
Температура шпинделя;
Температура инструмента;
Скорость вращения инструмента(шпинделя);
Ускорение движения каждой оси относительно стола.
Для большинства указанных параметров уже встроены соответствующие датчики, недостающая часть модулей была докуплена у производителя оборудования, а именно:
Датчик температуры инструмента;
Датчик температуры стойки.
Пороговые и промежуточные значения данных параметров.
В соответствии с техническим заданием пороговые значения для каждого параметра установлены следующей таблице 4.
|
Параметр |
Промежуточное значение(предупреждение) |
Пороговое значение(принятие решения системой самостоятельно) |
|
Температура внутри стойки(общая) |
850С |
1050С |
|
Температура ЦПУ |
850С |
1050С |
|
Температура контроллеров осей перемещения агрегатов |
850С |
1050С |
|
Температура шпинделя |
1150С |
1300С |
|
Температура инструмента |
2950С |
3150С |
|
Скорость вращения инструмента(шпинделя) |
19000 об/мин |
20100 об/мин |
|
Ускорение движения каждой оси относительно стола |
1,5 G |
2.0 G |
Таблица 4 – список ограничений для станка.
Разработка модели эс.
Модель экспертной системы разработана средствами Microsoft VISO, ее пример представлен на рисунке 26. Полная схема в приложении 2.

Рисунок 26 – модель экспертной системы.
Разработка модуля эс в выбранной среде для разработки, и интеграция его в по для управления станком с чпу.
За основу работы был взял проект разработанный в рамках бакалаврской работы 2013 года, рисунок 26.

Рисунок – 26 пример программы 2013 года.
Первым этапом необходимо интегрировать ЭС в наше приложение. Для этого используется надстройка для NetBens - JINI 0.6. Файлы надстройки и рабочий проект ЭС, разработанный в CLIPS editor импортируется в папку проекта NetBeans, после чего к проекту подключаются соответствующие библиотеки рисунок 27. Для работы с ЭС используется класс clips

Рисунок 27 – интеграция ЭС с JAVA приложением
В данном случае важно использовать одни и те же операторы в ЭС и в приложении. Список основных переменных:
tStock –температура стойки;
tCPU – температура процессора;
tController# – температура контроллера;
tShpindel – температура шпинделя;
tTool – температура инструмента;
sTool – скорость вращения инструмента;
gAxis# – перегрузки на оси.
После того как мы наладили связь с ЭС, необходимо подготовить систему оповещений оператору, и предложение ему выбора. При этом для передачи и получения информации станок-ПК используется все тот же класс, что и в бакалаврской работе protocolCNC. В зависимости от сделаного выбора информация будет отправлять одновременно станку и ЭС. Представлена данная функция всплывающими окнами в процессе работы.
Важным элементом программы является журналирования всех событий происходящих в системе, от запуска системы до возникновения аварийной ситуации. В данной работе ничего сложного, просто каждом новому событию присваивается время, после чего данная информация записывается новой строкой в текстовый файл. Для удобства, в текущей сессии последние события будут выводится в окне программы.
