<<Назад      

  <<На главную кафедры ИИСТ    

 

Научно-исследовательская работа

 

Научно-исследовательская работа кафедры «Информационные и измерительные системы и технологии» выполняется в рамках научного направления ЮРГПУ (НПИ) «Теория, принципы и технологии построения информационно-вычислительных и измерительных систем»

Область деятельности

Информационно-измерительные системы для контроля, диагностики и управления; распределенные информационные системы.

Краткое описание научного направления

Исследования посвящены разработке теоретических основ сложных технических и информационных систем, их синтезу, алгоритмизации, моделированию и повышению эффективности.

Темы исследований

Теория измерения электрических и магнитных величин, натурно-модельные испытания сложных технических систем

Руководитель темы: д-р техн. наук, профессор Горбатенко Н.И.

Исследования посвящены разработке и реализации методов и устройств измерения, контроля и прогнозирования магнитных и электрических величин на основе комплексного использования достижений измерительной и вычислительной техники.

Разработаны: принципы построения и алгоритмы функционирования нового поколения автоматизированных систем измерения, контроля и прогнозирования свойств изделий в производственных условиях, основанные на использовании моделей их состояний; модели магнитных состояний электротехнических изделий в условиях процесса их производства и эксплуатации, реализующие методы размагничивающего фактора, главных компонент и натурно-модельный метод; теоретические основы импульсных измерительных преобразователей компенсационного типа для измерения напряженности магнитного поля; методы экспресс-контроля электротехнических изделий и сталей; модели электромагнитного поля, ориентированные на реализацию  метода натурно-модельных испытаний изделий; метод и подсистема управления сборкой электромагнитов, основанные на моделировании зависимости тяговой силы от магнитных свойств комплектующих деталей; программно-аппаратные средства измерения и контроля магнитных и электрических параметров электротехнических изделий, в том числе с применением технологий NationalInstruments; быстродействующие устройства измерения напряженности магнитного поля; эффективные программные средства для систем контроля, диагностики и управления, созданные в среде программирования Labview.   

    

 

 

 

 

 

 

Результаты выполненных работ используются в ОАО ПО «Квант», ОАО ПО «Сокол», Вильнюсском заводе электроизмерительной техники (Литва), ОАО «ВЭлНИИ» (г. Новочеркасск) и других предприятиях, техническом университете г. Ильменау (Германия), в учебном процессе ЮРГПУ (НПИ).

По результатам исследований защищены 2 докторские и 7 кандидатских диссертаций, опубликованы 3 монографии и более 150 статей, получено более 40 авторских свидетельств и патентов на изобретения, полезных моделей и свидетельств о регистрации программ для ЭВМ.

Теория и методы измерения параметров движения и технической диагностики электрофизических и электроэнергетических установок с подвижными элементами

Руководитель темы: д-р техн. наук, профессор Кириевский Е.В.

Исследования посвящены разработке теории и методов проектирования: систем автоматического контроля параметров движения плазмы в магнитоплазменных электродинамических ускорителях с неуправляемым и  управляемым разгоном; систем автоматического диагностирования высоковольтных коммутационных аппаратов по параметрам движения контактов.

Разработаны: основы теории,  математические модели и технические средства контроля как основа для создания средств технической диагностики ускорителей по параметрам движения плазмы; теория и акселерометрический метод диагностики прогрессирующей эрозии рельсов в магнитоплазменных электродинамических ускорителях по параметрам движения плазмы с использованием спектрального и вейвлет-анализа; основы теории,  математические модели, методы и средства диагностики высоковольтных коммутационных аппаратов; двухэтапный интеллектуальный алгоритм спектрально-временной диагностики технического состояния высоковольтных выключателей.

 

     
   

   

Разработанные устройства и системы контроля  внедрены  в Центральном НИИ Машиностроения (ЦНИИМаш) г. Королев, ЛНПО «Союз» г. Дзержинский Московской обл., ОАО «Ростовэнерго», ОАО «Кубаньэнерго», ОАО «Комиэнерго», ОАО «Нижновэнерго», ОАО «Сахалинэнерго», Алитусских электрических сетях (Литва).

По результатам исследований защищены 2 докторские и 3 кандидатские диссертации, опубликованы 1 монография и около 150 статей, получено 30 патентов РФ на изобретения и свидетельств о регистрации программ, 2 гранта РФФИ.

 

Разработка и исследование систем автоматизации объектов повышенной ответственности

Руководитель темы: д-р техн. наук, доцент Михайлов А.А. 

Исследования посвящены разработке и исследованию систем автоматизации объектов повышенной ответственности, на примере автономных электроэнергетических систем (судовых электроэнергетических систем), для которых требуется наибольшая энергетическая эффективность, создаваемых на базе встраиваемых контроллеров с операционными системами реального времени типа QNX (Neitrino).

Разработаны: оптимальные алгоритмы оценивания результатов измерения в условиях отсутствия достоверных статистических моделей измерения и погрешностей измерения, необходимых для использования байесовских алгоритмов; основы теории композиции алгоритмов, которая может быть использована при синтезе сложных алгоритмов, для повышения их качества и эффективности при решении сложных технических задач; теоретические основы структурно-параметрической интеграции технических систем, позволяющие выявлять интеграционные эффекты, оценивать степень интеграции, а также управлять интеграцией между элементами сложных систем для повышения качества и эффективности ее функционирования.

По результатам исследований защищена докторская диссертация, опубликовано более 275 научных работ, 150 из которых авторские свидетельства и патенты на изобретения. Из них  3 монографии; 6 учебных пособий, по читаемым дисциплинам (“Системы реального времени”, “Теория систем и системный анализ”, “Логистика и контроллинг” и “Микроэлектроника и схемотехника”).

 

Математические модели оптимизации многоуровневой архитектуры распределенных корпоративных информационных систем

Руководитель темы: канд. техн. наук, доцент Воробьев С.П.

Исследования посвящены построению математических моделей оптимизации архитектуры распределенных корпоративных информационных систем (КИС) на основе многоуровневого подхода и разработке алгоритмов решения оптимизационных задач проектирования КИС на основе идей целочисленного дискретного программирования и генетического подхода.

Разработаны: комплекс математических моделей оптимизации структуры распределенных баз данных по критериям минимума среднего объема трафика, минимума стоимости трафика, максимума суммарной ценности реплик фрагментов базы данных, учитывающих ограничения на объем памяти узлов, доступные затраты на аренду ресурсов облака; метод поиска решения задачи размещения фрагментов базы данных по узлам распределенной вычислительной сети на основе применения модифицированного генетического алгоритма, который отличается от существующих методов тем, что позво­ляет учитывать особенности функционирования и ограничения систем оперативной обработки транзакций, функционирующих в облачной инфраструктуре; математические модели формирования оптимальных планов действий группы специалистов для случая с несколькими критериями и с одним критерием, отличительной особенностью которых является специфика учета дополнительных условий при выполнении совместных работ, что позволяет в процессе планирования учитывать требования по минимизации следующих показателей: простой исполнителей, неэффективное выполнение рабочих операций исполнителями, включение в план мало приоритетных операций; модификация метода инвертированных файлов, заключающаяся в хранении файла индекса по пути его термина; модификации алгоритмов информационно-поисковых систем: булевого поиска, модели векторного пространства, вероятностной модели, обратной связи по релевантности, языковых моделей с помощью внедрения генетического алгоритма.  

По результатам исследований защищена кандидатская диссертация, опубликовано 47 печатных работ, 1 монография, получено 3 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

 

Автоматизация обработки информации в «Тренажно-обучающих, информационных и управленческих комплексах»

Исследования посвящены разработке тренажно-моделирующих комплексов для центра подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина; созданию автоматизированной системы децентрализованного управления высшим учебным заведением и программных комплексов для проектирования информационных систем на различных технических платформах.

Разработаны: теоретические основы и модели процессов обработки информации и диагностики в социально-экономических и технических системах и их приложение в образовании, производстве и медицине; базы данных для автоматизированной системы планирования и контроля подготовки космонавтов.

По результатам исследований защищены 9 кандидатских диссертаций

 

Теория и принципы построения многофункциональных приборов на основе ферромагнитных материалов с эффектом памяти формы для промышленных систем управления

Руководитель темы: канд. техн. наук, доцент Шайхутдинов Д.В.

Исследования посвящены разработке теории и принципов построения измерительных и исполнительных устройств на основе ферромагнитных материалов с эффектом памяти формы (ФМПФ) для промышленных систем управления.

Разработаны: метод и математические модели для исследования измерительных и исполнительных систем, построенных на основе ФМПФ; комплекс программ для проектирования многофункциональных приборов на основе ФМПФ, включающий программу расчета параметров магнитного поля методом интегральных уравнений, программу расчета механической деформации ФМПФ, программу для определения магнитного состояния  ФМПФ, программу для исследования функциональных зависимостей, полученных в результате математического моделирования и натурных испытаний многофункциональных приборов на основе ФМПФ; методика экспериментальных исследований ФМПФ в качестве исполнительного элемента и одновременно измерительного устройства.

По результатам исследований опубликованы 2 статьи.

 

Математическое    и    имитационное    моделирование    экономических    и    информационных  процессов

Руководитель темы: канд. экон. наук, доцент Широбокова С.Н. в сотрудничестве с РГЭУ"РИНХ" (г. Ростов-на-Дону)

Одно из направлений исследования в рамках этой темы посвящено созданию программного продукта – конвертера IDEF0-моделей в UML-диаграммы.

Разработанный конвертер обеспечивает возможность: автоматизированного построения с минимальными трудозатратами  имитационных  моделей деловых  процессов; получения дохода,  экономической  отдачи от созданных за почти четыре десятилетия IDEF0-моделей бизнес-процессов; широкого использования  имитационного   моделирования  при инжиниринге  и  реинжиниринге бизнес-процессов в экономике и технике, способствуя повышению производительности  труда.

По результатам исследований опубликовано 3 учебных пособия, 3 монографии, более 50 статей, в том числе 8 - в изданиях, рекомендованных ВАК, получено 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Разработка методов диагностирования воздушных линий электропередач и устройств на их основе

Руководитель темы: канд. техн. наук, доцент Кучеров В.А.

Исследования посвящены разработке и реализации методов и устройств диагностирования воздушных линий электропередач.Актуальность надёжного и быстрого отыскания мест повреждений линий электропередач очень высока, что связано с возможными большими прямыми и косвенными экономическими потерями, вызванными длительными перерывами в обеспечении электроэнергией промышленных предприятий, потерями самих снабжающих организаций и социальными потерями населения.

Разработаны: специализированный рефлектометр для воздушных линий электропередач, предназначенный для отыскания и определения устойчивых мест повреждений на воздушных линиях электропередач ВЛ-35-220кВ в труднодоступных местах пролегания (лесные, горные массивы). Рефлектометр обладает высокой точностью и простотой использования, не предъявляет высоких требований к персоналу, обеспечивает сокращение времени поиска места повреждений и уменьшает вероятность дальнейшего развития аварийной ситуации. Исследование воздушных линий электропередач (ЛЭП) осуществляется путем зондирования ЛЭП высоковольтными импульсами с последующим снятием рефлектограммы и дальнейшим её анализом.

 

 

Технические параметры рефлектометра: погрешность определения места повреждения не более 0,1%; разрешающая способность по дальности не более 12,5м.; разрешающая способность по амплитуде не менее 0,5В; коэффициент подавления случайных помех не менее 64 (в режиме фильтрации); амплитуда зондирующих импульсов – до 3000В; выходное сопротивление 400 Ом; длительность зондирующих импульсов 2мксек при длительность фронте зондирующего импульса – менее 50nS; диапазон измерения 150км.; питание – однофазная сеть 220 В; операционная система Windows ХР, Windows 98; cредняя мощность потребления от питающей сети – не более 300Вт; габаритные размеры блока генератора импульсных напряжений и преобразования -320*400*160мм., вес – не более 15 кг; общий вес – не более 25кг.; исполнение – стационарно-переносной.

Разработанное устройство внедрено и используется в ОАО «Кубаньэнерго».

По результатам исследований опубликованы 2 статьи, подана заявка на регистрацию программы для ЭВМ.

 

  <<Назад      

  <<На главную кафедры ИИСТ