Анотація до роботи:

Кочеткова О.В. Моделі та алгоритми адаптивного управління координатно-вимірювальними машинами. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – інформаційні технології. –Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

Дисертація присвячена підвищенню точності управління координатно-вимірювальними машинами. В дисертації розроблено модель адаптивної системи управління, метод адаптивного управління КВМ, які базуються на використанні нейронних мереж та дають можливість при спрощеному математичному описі, розв’язати задачу адаптації в умовах дії дестабілізуючих факторів для серійного виробництва при контролі високоточних і дорогих деталей. Удосконалено метод дослідження теплового стану КВМ на базі нейронних мереж, в основі якого покладено визначення теплового стану при використанні мінімального числа датчиків температури в системі теплового діагностування, оскільки тепловий стан КВМ є вирішальним для забезпечення точності виготовлення деталей.

Запропоновано алгоритми адаптивного управління координатно-вимірювальними машинами на базі нейронних мереж, управління рухами вимірювальної головки КВМ, що забезпечують підвищення точності при вимірюванні деталей в реальному часі

Використання нейронних мереж в якості адаптивного елементу дає можливість використовувати їх для розв’язання задач, пов’язаних із створенням високоточних систем управління, що забезпечує необхідну стійкість вимірювальної головки та дозволяє відслідковувати траєкторію руху сенсорної підсистеми.

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що полягає в розробленні методичного апарату автоматизації виконання функцій та завдань управління координатно-вимірювальними машинами на базі нейронних мереж, в умовах невизначеності при контролі високоточних деталей.

Головні наукові і практичні результати роботи:

1. На основі проведеного аналізу автоматизованої системи керування координатно-вимірювальними машинами показано, що одним з перспективних шляхів підвищення якісних характеристик систем керування є їх інтелектуалізація на основі використання нейрокомп’ютерних технологій. В результаті проведеного аналізу поставлено актуальне наукове завдання для підвищення точності управління КВМ.

2. Розроблено модель адаптивної системи управління координатно-вимірювальної машини, яка, на відміну від раніше відомих, базується на використанні нейронних мереж, що дає можливість вибору оптимального маршруту сенсорної підсистеми й при спрощеному математичному описі провести вимірювання геометричних параметрів просторових деталей в реальному часі та дозволило побудувати систему, яка адаптується до дії дестабілізуючих факторів.

3. Розроблений метод адаптивного управління КВМ дозволяє підвищити точність вимірювань геометричних параметрів об’єктів з урахуванням початкових координат вимірювальної системи та реперної точки об’єкту дослідження. Метод дозволяє проводити вимірювання з похибкою 0,25 мкм.

4. Розроблений алгоритм управління рухом сенсорної підсистеми координатно-вимірювальної машини при вимірюванні просторових деталей, що базується на ідеях нейромережевого управління по завданню траєкторії обходу контрольованої деталі та дозволяє визначати мінімальне число точок вимірювання та область оптимальних значень параметрів.

5. Розроблена структура системи управління координатно-вимірювальної машини з використанням штучних нейронних мереж дозволяє підсистемі вимірювання параметрів та вхідних впливів відтворюватися в станах нейроелементів і забезпечувати на ній оптимальні шляхи підходу до об’єкту вимірювання в умовах невизначеності.

6. Удосконалений метод дослідження теплового стану КВМ на базі НМ, що дозволяє мінімізувати число датчиків температури в автоматичній системі теплового діагностування та реєструвати температуру базової частини координатно-вимірювальної машини у фіксованих точках за даними вимірювання температури. Проведені дослідження показали, що відхилення прогнозованих температур від експериментальних складають 5-27%.

7. Запропонований метод дозволяє проводити вимірювання з точністю 10 мкм, що в кінцевому рахунку дало змогу підвищити точність при адаптивному управлінні на 27% у порівнянні з існуючими методами управління координатно-вимірювальними машинами.

Публікації автора:

1. Кочеткова О.В. Алгоритм управління рухом вимірювального наконечника при обході просторових об’єктів на нейронних мережах // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2005. – №2. – С. 124–127.

2. Квасніков В.П., Кочеткова О.В. Проектування координатно-вимірювальної машини на нейронних мережах // Автоматика, автоматизація, електротехнічні комплекси і системи. – Херсон: ХДНТУ, 2005. – №2(16).– С.138–141.

3. Кочеткова О.В. Розробка прецизійних координатно-вимірювальних машин з використанням нейронних мереж // Вісник НТУУ „КПІ”: Серія “Приладобудування”. – К.: НТУУ “КПІ”, 2005. – Вип. 30. – С. 121–125.

4. Налісний М.Б., Кочеткова О.В. Методи побудови нейронних мереж при вимірюванні типових деталей в гнучких виробничих системах // Вісник Черкаського державного технологічного університету. – 2006. – Спецвипуск. – С. 26–28.

5. Кочеткова О.В. Особливості розробки вимірювальних роботів на нейронних мережах // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2006. – №6. – С. 90–93.

6. Кочеткова О.В. Використання нейронних мереж при розробці координатно-вимірювальних машин // Наукові праці Донецького національного технічного університету: Серія „Обчислювальна техніка та автоматизація”. – Донецьк: ДонНТУ, 2006. – Вип.107. – С. 117–21.

7. Кочеткова О.В. Алгоритм проектування нейромережевої системи вимірювання геометричних розмірів деталей // Вісник Чернігівського державного технологічного університету. Серія: Технічні науки. – Чернігів: ЧДТУ, 2007. – №28. – С. 219–223.

8. Кочеткова О.В. Адаптивний алгоритм управління рухами самокерованої головки координатно-вимірювальної машини на базі нейронних мереж // Збірник наукових праць Військового інституту Київського національного університету імені Тараса Шевченка. – Вип.№12. – К.: ВІКНУ, 2008. – С. 44–49.

9. Кочеткова О.В. Структура системи керування на основі штучних нейронних мереж координатно-вимірювальних машин // Політ: V Міжнар. наук. конференція студентів та молодих учених. Київ,12–13 квіт. 2005 р. – К.: НАУ, 2005. – С. 28.

10. Іволгіна Т.О., Кочеткова О.В., Руднєва М.С. Використання середовища нейронних мереж при створенні систем інтелектуального керування КВМ // Системы и средства передачи и обработки информации: IX Междунар. научно-практическая конференция. Черкассы, 5–10 сентяб. 2005 г. – Черкассы: ЧГТУ, 2005. – С. 215–216.

11. L. Kolomiets, O. Kochetkova, The conceptual neuronet approach to diagnostics of defects in technical systems // Рroceedings of the second world congress “Аviation in the xxi-st century”, “Safety in aviation”. – Кyiv, 2005. – С. 2.27–2.30.

12. Руднева М.С., Иволгина Т.А., Кочеткова О.В. Задача идентификации объектов измерения на координатно-измерительной машине // Математичне та програмне забезпечення інтелектуальних систем: ІІІ Міжнар. науково-практична конференція. Дніпропетровськ, 16–18 листоп. 2005 р. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2005. – С. 152–153.

13. Кочеткова О.В. Определение технического состояния координатно-измерительных машин на нейронных сетях // Інтегровані інформаційні технології та системи: Науково-практична конференція. Київ, 21–23 листопада 2005 р. – К.: НАУ, 2005. – С. 24–25.

14. Іволгіна Т.О., Кочеткова О.В., Руднєва М.С. Нові аспекти розробки координатно-вимірювальних машин на нейронних мережах // Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні: V Міжнар. науково-технічна конференція. Харків, – Х.: ХАІ, 2005. – С. 262–263.

15. Кочеткова О.В. Адаптивний синтез інформаційно-обчислювальної конфігурації вимірювальних роботів // Приладобудування: стан і перспективи: V науково-технічна конференція. Київ, 25–26 квіт. 2006 р. – К.: НТУУ “КПІ”, 2006. – С. 132.

16. Кочеткова О.В., Лобус Р.С., Руднева М.С. Интеллектуальная адаптивная система управления КИМ с обратной связью // Интеллектуальный анализ информации ИАИ: VI Междунар. конференция. Киев, 16–19 мая 2006 г. – К.: НТУУ “КПІ”, 2006. – С.175–180.

17. Кочеткова О.В. Оптимальна траєкторія обходу вимірювальним наконечником просторових деталей // Інтелектуальні системи прийняття рішень та інформаційні технології: Міжнар. науково-практична конференція. Чернівці, 17–19 трав. 2006 р. – Чернівці: Рута, 2006. – С. 226–228.

18. Кочеткова О.В., Руднєва М.С., Лукін І.В. Синтез системи ідентифікації об’єктів на координатно-вимірювальній машині // V Між нар. науково-технічна конф. „Метрологія та вимірювальна техніка” (Метрологія – 2006). – Х.: ННЦ „Інститут метрології”, 2006. – Т. 2. – С. 112–115.

19. Гумен М.Б., Чередников И.О., Кочеткова О.В. Математическая модель системы оценки точности формы цилиндрических поверхностей деталей // VII міжнар. науково-техн. конф. „Авіа-2007”. – Київ, 2007. – Т.1. – С. 11.53–11.56.

20. Кочеткова О.В. Експериментальні дослідження теплового стану координатно-вимірювальної машини за допомогою нейронних мереж // Інтегровані інформаційні технології та системи: Науково-практична конференція. Київ, 29–31 жовт. 2007 р. – К.: НАУ, 2007. – С.73–74.

21. Кочеткова О.В. Моделі та алгоритми адаптивного управління координатно-вимірювальними машинами // Наукові нотатки постійно діючого семінару науковців, здобувачів та ад’юнктів. Київ, 18 берез. 2008 р. – К.: ВІКНУ, 2008. – Вип. №10. – С. 1–15.