Применение аск-анализа для определения рациональных конструктивных особенностей и параметров режимов работы релятивных винтовых барабанов для смешивании комбикормов - Статья

ПРИМЕНЕНИЕ АСК-АНАЛИЗА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ И ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМОВ РАБОТЫ РЕЛЯТИВНЫХ ВИНТОВЫХ БАРАБАНОВ ДЛЯ СМЕШИВАНИИ КОМБИКОРМОВ THE APPLICATION OF ASC-ANALYSIS TO DETERMINE RATIONAL DESIGN FEATURES AND PARAMETERS OF THE MODES RELATIVE TO THE SCREW DRUMS FOR MIXING ANIMAL FEEDАвторами разработано и изготовлено большое количество различных конструкций релятивных винтовых барабанов для смешивания комбикормов. Проведено 749 натурных экспериментов с барабанами 10 различных конструкций при различных параметрах режимов работы. Построение содержательных аналитических моделей различных типов барабанов представляет собой сложную и трудоемкую научную задачу, сложность которой обусловлена большим разнообразием и сложностью форм барабанов и режимов их использования, большим числом разнородных физических факторов, влияющих на процессы в барабане. Поэтому актуальной является задача поиска математического метода и программного инструментария, обеспечивающих быструю и простую для пользователя разработку модели влияния конструкции барабана и параметров режимов его работы на качество получаемой комбикормовой смеси непосредственно на основе эмпирических (экспериментальных) данных. Создаваемая на их основе в системе «Эйдос» системно-когнитивная модель позволяет в наглядной форме отразить влияние конструкции барабана и параметров режимов его работы на качество получаемой комбикормовой смеси и разработать на этой основе научно-обоснованные и адекватные рекомендации по рациональному выбору конструктивных особенностей и параметров режимов работы релятивных винтовых барабанов.Авторами разработано и изготовлено большое количество различных конструкций релятивных винтовых барабанов для смешивания комбикормов [1-8]. На эти барабаны получено 11 патентов Российской Федерации [9-19]. Проведено 749 натурных экспериментов с барабанами 11 различных конструкций при различных параметрах режимов работы: - времени смешивания; Для решения поставленной задачи: «Определения рациональных конструктивных особенностей и режимов работы релятивных барабанов для качественного смешивания комбикормов» необходимо знать, как конструктивные особенности и параметры режимов работы релятивных винтовых барабанов влияют на качество получаемых комбикормовых смесей.Традиционный подход к построению моделей технических систем и состоит в описании этих систем в процессе работы (в динамике) с помощью систем уравнений, т.е. в построении содержательных моделей аналитического типа. В данном случае такая содержательная аналитическая модель, по-видимому, должна учитывать, что: - релятивные винтовые барабаны имеют большое разнообразие сложных форм и режимов работы, которые трудно описать математически; частицы комбикормов разнородны по своим размерам, форме и физическим свойствам, причем все эти параметры могут изменяться меняются в процессе обработки; движение частиц комбикормовой смеси происходит под одновременным совместным действием нескольких разнородных по своей физической природе факторов, таких как соударения этих частиц друг с другом и стенками и другими элементами конструкции барабанов сложной формы, сопротивление воздуха, сила тяжести и центробежная сила. Релятивный цилиндрический винтовой барабан РЦ 3.5.а Рисунок 4.Предлагается решение этой задачи с применением нового универсального инновационного метода искусственного интеллекта: автоматизированного системно-когнитивного анализа (АСК-анализ) и его программного инструментария - универсальной когнитивной аналитической системы «Эйдос».Системный анализ представляет собой современный метод научного познания, общепризнанный метод решения проблем [20, 21]. Автоматизированный системно-когнитивный анализ (АСК-анализ) представляет собой системный анализ, структурированный по базовым когнитивным операциям (БКО), благодаря чему удалось разработать для него математическую модель, методику численных расчетов (структуры данных и алгоритмы их обработки), а также реализующую их программную систему - систему Эйдос [22, 23, 24, 25, 26, 27].Известно, что системный анализ является одним из общепризнанных в науке методов решения проблем и многими учеными рассматривается вообще как метод научного познания. Стабин на практике применение системного анализа наталкивается на проблему [28].Перегудов Ф. И. и Тарасенко Ф. П. в своих основополагающих работах 1989 и 1997 годов [20, 21] подробно рассмотрели математические методы, которые в принципе могли бы быть применены для автоматизации отдельных этапов системного анализа. Для этого необходимо разработать численные методы или методики численных расчетов (алгоритмы и структуры данных), реализующие математический метод, а затем разработать программную реализацию системы, основанной на этом численном методе. Эта попытка была основана на высокой детализации этапов системного анализа и подборе уже существующих программных систем, автоматизирующих эти этапы.

Содержание

1. Формулировка проблемы

2. Традиционный подход к решению проблемы и его недостатки

3. Идея предлагаемого решения проблемы

4. Автоматизированный системно-когнитивный анализ как метод решения проблемы

4.1 Кратко об АСК-анализе

4.2 Истоки АСК-анализа

4.3 Методика АСК-анализа

4.4 Некоторые результаты применения АСК-анализа

5. Численный пример

5.1 Когнитивно-целевая структуризация предметной области

5.2 Формализация предметной области

5.3 Синтез и верификация модели

5.4 Исследование моделируемого объекта путем исследования его модели

5.5 Определение рациональных конструктивных особенностей и режимов работы релятивных барабанов для смешивания комбикормов

Выводы и рекомендации

Литература

1. Формулировка проблемы