CC BY
128
Секция «Информационно-управляющие системы»
ность совмещения луча со стыком в корне шва, так как электронный луч падает на свариваемую поверхность под углом.
На основании вышесказанного можно выделить следующие задачи управления технологическим процессом электронно-лучевой сварки:
- автоматический контроль магнитных полей;
- совмещение электронного луча со стыком свариваемых изделий с учетом влияния магнитных полей;
- компенсация влияния магнитных полей на электронный луч в режиме сварки на рабочем токе без предварительной записи траектории стыка.
Автоматический контроль магнитных полей и создание на его основе системы слежения за стыком, инвариантной к действию магнитных полей, позволит компенсировать действие магнитных полей, уменьшить отклонение электронного луча от стыка как на поверхности свариваемых изделий, так и в корне шва, тем самым повысить качество шва.
Библиографические ссылки
1. Теория сварочных процессов : учебник для вузов /А. В. Коновалов, А. С. Куркин, Э. Л. Макаров и др. ; под ред. В. М. Неровного. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007.
2. Управление электронно-лучевой сваркой / В. Д. Лаптенок, А. В. Мурыгин, Ю. Н. Серегин, В. Я. Браверманн ; под ред. В. Д. Лаптенка. Сиб. аэ-рокосмич. акад. Красноярск, 2000.
3. Особенности применения электронно-лучевой сварки в производстве комбинированных конструкций из разнородных сталей / В. К. Драгунов, А. Л. Гончаров, А. П. Слива, С. А. Овечников // Тяжелое машиностроение. 2008. № 4. С. 15-21.
© Дружинина А. А., Лаптенок В. Д., 2011
УДК 001(06) 520.876
Е. Ю. Золотарева, А. Г. Зотин, И. В. Соколовский Научный руководитель - А. А. Тихомиров Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
О ЗАДАЧЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛИВА РАСТЕНИЙ
ПО ДАННЫМ ВИДЕОРЕГИСТРАТОРА
Рассмотрена постановка задачи и описание эксперимента по управлению поливом растений по данным видеорегистратора с использованием программной системы, позволяющей распознавать изменения цвета листьев на фотоизображении с лабораторной установки.
Основной задачей при создании любой системы жизнеобеспечения, в том числе биолого-технической, является обеспечение высокого уровня надежности, поскольку любое нарушение в таких системах влечет критическую ситуацию. Очевидный путь повышения надежности - минимизация влияния человеческого фактора; в случае биолого-технической системы жизнеобеспечения присутствует и наиболее уязвимое звено, надежность которого повышать необходимо в первую очередь - высшие растения. Целесообразно в рамках решения этой задачи использовать автоматику.
В задачах, решаемых в Институте биофизики СО РАН совместно с Сибирским государственным аэрокосмическим университетом при создании систем жизнеобеспечения биолого-технического типа, было принято решение выполнить комплексную автоматизацию всех процессов с использованием современных технологий. Итак, цель работы - повысить эффективность обнаружения воздействия внешних деструктивных факторов на высшие растения в системе жизнеобеспечения.
Работа планировалась и выполнялась посегментно; в рамках сегмента работы, представленного в статье, выполнялась локализация растений и признаков нарушения их внешнего вида по данным видеорегистратора.
Вкратце можно отметить, что для эффективного решения задачи планировалось следующее:
- выбрать эффективный алгоритм сегментации и распознавания элементов изображения;
- сформировать методику использования изменений цвета в процессе управления поливом.
Данные видеорегистратора были получены при функционировании лабораторной установки в режиме удаленного мониторинга, пример освещения и условий съемки показан ниже.
Данные видеорегистратора
Работы по созданию и модификации алгоритмов обработки видео- и статических изображений проводятся в Сибирском государственном аэрокосмическом университете, в лаборатории цифровой обработки изображений [например, см. 1].
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Информационные технологии
Далее рассмотрим основные особенности задачи. Предварительно сформированный перечень признаков воздействия деструктивных факторов имел следующий вид:
- изменение цветовых характеристик листа;
- изменение формы листа;
- изменение положения листа в пространстве;
- появление нарушений пигментации и структуры листа.
В связи с тем, что цветовые характеристики растений мало меняются при незначительном изменении освещения, для решения задачи локализации растений на последовательности изображений целесообразно использование подхода, в основе которого лежит цветовая сегментация [1].
Методика использования изменений цвета в процессе управления поливом в первом приближении состоит из следующих шагов:
- проведение эксперимента, накопление базы данных изображений для обработки;
- формирование динамического или статического перечня признаков изменения цвета листьев определенных типов растений, используемых в системе жизнеобеспечения БИОС-3 (пшеница, салат, редис);
- распознавание и локализация растений на фотоизображении или видеозаписи с лабораторной установки;
- сопоставление данных распознавания с признаками изменения цвета листьев, сигнализирующими о недостатке (избыточности) полива;
- реагирование системы контроля;
- решение об изменении режима полива (на данном этапе эксперимента принимает человек).
В настоящий момент удалось сформировать лабораторный стенд, провести первичные экспериментальные исследования, начать формирование признаков и базы данных.
Выводы. Реализация описанного эксперимента позволит дополнить разработки по плану комплексной автоматизации и повысит эффективность функционирования биотехнической системы жизнеобеспечения установки БИОС-3; кроме того, удалось достигнуть оптимизации параметров алгоритма распознавания и сегментации, что уже на данном этапе позволило увеличить точность локализации растений на 10-15 %, а быстродействие алгоритма сегментации в среднем на 14-20 %.
Библиографическая ссылка
1. Зотин А. Г., Золотарева Е. Ю. Локализация растений и признаков нарушения их внешнего вида по данным видеорегистратора // Информационные технологии: практика применения в производстве, бизнесе, образовании: материалы международной научно-практической конференции. Нижнекамск : Изд-во НИИТТ КГТУ, 2011.
© Золотарева Е. Ю., Зотин А. Г., Соколовский И. В.,
Тихомиров А. А., 2011
УДК 004.51
В. С. Ивачев, Р. Ж. Мурадимов Научный руководитель - А. В. Мурыгин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ОРГАНИЗАЦИЯ УДАЛЕННОГО ДОСТУПА К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ОБОРУДОВАНИЮ
ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ.
Данная работа затрагивает проблему нехватки практических занятий на современном высокотехнологическом оборудовании при подготовке технических специалистов и пути ее решения.
При подготовке специалистов одним из важнейших факторов качества обучения является получение специалистом практических навыков. Но что делать, если университет не может позволить себе приобрести необходимые агрегаты для проведения практических занятий по некоторым причинам? Такими причинами могут быть:
1. Высокая стоимость агрегатов.
2. Большие площади, занимаемые агрегатами.
3. Нехватка специалистов, возможных обучить работе на агрегатах.
Я предлагаю организовать «Образовательный канал» на базе «Ресурсного центра СиБГАУ», при помощи которого будут установлены удаленные практические занятия с подобными агрегатами при сотрудничестве с различными организациями, имеющими необходимое оборудование (в том числе и с
организациями, находящимися за пределами Красноярска).
Практические занятия будут проводиться через удаленный доступ к компьютеру, управляющему станком ЧПУ (с числовым программным управлением), будет установлена видеосвязь с объектом управления и связь со специалистом, обучающим студентов работе со станком.
Для примера будет разобран доступ к станку ЧПУ HAAS и управление им. ЧПУ система токарного станка HAAS поддерживает стандарт ISO 6983 и имеет совместимость с G-кодом и систему программирования Haas Quick Code или Visual Quick Code (VQC).
Необходимо выяснить, какие обязательные требования станки HAAS имеют к аппаратному и программному обеспечению при установлении удаленного доступа к данному станку.
