Введение к работе
з
Актуальность работы. В современных условиях жесткой конкуренции предприятия текстильной промышленности вынуждены постоянно уделять внимание вопросам повышения качества выпускаемой продукции. Наряду с внедрением новых технологий и расширением ассортимента продукции существенную роль играет организация и постановка технического контроля на текстильном предприятии.
Система технического контроля любого предприятия предполагает использование разнообразных методов и средств для измерения и исследования параметров технологических процессов. Необходимо отметить, что значительная часть приборов и испытательного оборудования, находящегося в настоящее время в эксплуатации, разработана и изготовлена в 60-х...80-х годах 20-го столетия и к настоящему времени морально и физически устарела. При этом ремонт приборов из-за отсутствия устаревшей элементной базы практически невозможен. Разработку новых типов приборов для измерения и исследования показателей свойств текстильных материалов в современных условиях можно считать экономически нецелесообразной. Альтернативным решением обозначенной проблемы является разработка новых методов и измерительных средств на основе современной компьютерной техники. Применение средств вычислительной техники" и последних достижений в области цифровой обработки информации, с одной стороны, требует проведения дополнительных исследований с целью выявления основных закономерностей и соотношений между параметрами, характеризующими технологический процесс, а, с другой стороны, предоставляет новые возможности в плане получения, обработки и использования накопленной информации.. На основании изложенного можно сделать вывод, что тема диссертационного исследования является актуальной как в научном, так и в прикладном значении.
Работа выполнена в рамках госбюджетных научно-исследовательских работ вуза.
Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методов и средств исследования показателей неравномерности по толщине продуктов прядильного производства, основанных на получении и анализе информации с помощью вейвлет-преобразований и современной компьютерной техники. В соответствии с этим в диссертационной работе поставлены и решены следующие основные задачи:
проведен критический анализ существующих методов и средств исследования показателей неравномерности различных свойств текстильных материалов;
исследована возможность использования вейвлет-преобразований для анализа свойств неравномерности по толщине волокнистых продуктов;
разработаны методы анализа показателей неравномерности по толщине продуктов прядильного производства с использованием теории вейвлет-преобразований;
создана и исследована имитационная модель процесса формирования одномерного волокнистого продукта с заданными показателями неравномерности по толщине;
- предложен метод выявления дефектов (утонений и утолщений) пряжи с ис
пользованием теории многомасштабной вейвлет-декомпозиции сигналов;
-сформировано программное обеспечение реализации разработанных методов и моделей для. исследования технологических процессов прядильного производства.
Методы исследования. В работе содержатся теоретические и экспериментальные исследования. Теоретические исследования проведены на основе теории гармонического анализа Фурье," теории вейвлет-преобразований, методов дифференциального и интегрального исчисления, теории вероятностей. Полученные теоретические положения подтверждены результатами экспериментальных исследований. Разработка компьютерных методов проведение вычислительных экспериментов и обработка полученных результатов осуществлялись в системе компьютерной математики - MATLAB.
Научная новизна. В диссертационной работе впервые получены следующие результаты:
теоретически обоснована возможность анализа показателей неравномерности свойств волокнистых продуктов методами вейвлет-преобразований;
получены математические соотношения, позволяющие вычислять основные функциональные показатели неравномерности свойств волокнистых продуктов в базисе вейвлет-функций;
разработан аппарат компактного частотного вейвлета для выявления и анализа периодической неравномерности по толщине продуктов прядения;
создана алгоритмическая имитационная модель волокнистого продукта с заданными показателями неравномерности по толщине;
предложена методика выявления и подсчета дефектов пряжи, основанная на возможности вейвлет-декомпозиции сигнала линейной плотности контролируемого продукта.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Практическая значимость диссертационной работы заключается в следующем:
разработан и прошел лабораторную проверку в составе специализированного испытательного комплекса анализатор амплитудного спектра сигнала линейной плотности волокнистого продукта;
получены результаты экспериментального сопоставления различных типов анализаторов неровноты по толщине волокнистых продуктов, подтверждающие высокие технические и эксплуатационные характеристики новой системы, основанной на методах многомасштабного анализа сигналов;
осуществлена программная реализация имитационной модели волокнистого продукта с заданной неравномерностью по толщине методами машинного эксперимента, проведено ее исследование и определены основные параметрические характеристики;
создано программное обеспечение для обнаружения и анализа пороков пряжи на основе метода многомасштабных преобразований сигнала линейной плотности продукта.
Результаты исследований использованы при разработке и изготовлении опытного образца устройства для исследования и анализа показателей неравно-
5 мерности свойств волокнистой ленты, принятого в эксплуатацию в центральной фабричной лаборатории ОАО «Родники - Текстиль» (Ивановская область). Результаты работы внедрены в учебный процесс ИГТА по дисциплинам "Информатика", "Пакеты прикладных программ" для студентов специальности 280300 Технология текстильных изделий, а также могут быть использованы при проведении научно-исследовательских работ по совершенствованию продуктов и технологии производств текстильной промышленности.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и получили положительную оценку:
- на международной научно-технической конференции «Современные науко
емкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышлен
ности» (Иваново, 2002);
-на межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности» (Иваново, 2003);
- на международной научно-технической конференции «Перспективы исполь
зования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности»
(Иваново, 2003).
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в девяти публикациях. Из них: две - в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», одна - в журнале «Вестник ИГТА», одна - в журнале Уханьского университета науки и технологии, одна - в сборнике научных трудов «Совершенствование технологии прядения», три в сборниках научно-технических конференций. По теме диссертационного исследования получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ в Российском агентстве по патентам и товарным знакам.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 162 страницах, состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов по работе, списка литературы из 99 наименований, содержит 39 рисунков, 18 таблиц и 14 приложений.
