Теоретические и прикладные аспекты автоматизации технической подготовки производства цветных тканых узоров

• Автор: Борзунов, Георгий Иванович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 352 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ НАУЧНЫХ РАБОТ ПО .АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ 1ГРОИЗВОДСТВА ЦВЕТНЫХ ТКАНЫХ УЗОРОВ

1.1. Основные методы и математические модели проектирования цветных узоров

1.2. Системы автоматизированного проектирования САПР тканей

1.3. Использование современных компьютерных технологий для автоматизации проектирования и технической подготовки производства тканых узоров.
1.4. Определение цели и постановка задач разработки методов автоматизации технической подготовки производства цветных тканых узоров
ГЛАВА 2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ТОЧЕЧНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ПОЛУЧЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ.
2.1. Структурная схема автоматизированной системы технической подготовки производства тканых узоров и объектная модель расчта заправочных рисунков.

2.2. Анализ простейших алгоритмов выделения раппортов в точечных изображениях

2.3. Разработка быстрых алгоритмов выделения раппортов в точечных изображениях

2.4. Экспериментальное исследование алгоритмов выделения раппортов точечных изображений методом статистического моделирования
2.5. Исследование возможностей параллельного программирования для решения задачи выделения раппортов в точечных изображениях
класса 1.
2.6. Повышение эффективности параллельного алгоритма выделения раппортов с учтом случайных помех в точечных изображениях класса 2.
2.7. Использование графических редакторов общего назначения для получения из произвольного точечного изображения потенциально допустимого изображения.
2.8. Исследование метода усечнного блочного кодирования УБК
2.9. Понижение физической глубины цвета.
2 Комплексный подход к получению потенциально допустимых изображений
2 Выводы
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ЦВЕТНЫХ РИСУНКОВ И ПОЛУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ ДО 1У СТИМЫХ ИЗОБРАЖЕН ИЙ.
3.1. Постановка задачи анализа точечных изображений.
3.2. Математическая модель структуры точечных изображений.
3.3. Анализ точечных изображений с помощью графов их структуры
3.4. Программная реализация анализа точечных изображений и вычислительный эксперимент.
3.5. Развитие математической модели структуры точечных изображений
3.6. Получение технологически допустимого изображения.
3.7. Вычислительный эксперимент применения разработанного метода преобразования точечных изображений в потенциально допустимые изображения .
3.8 Выводы
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТКАЦКИХ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ И АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МЕТОДА РАСЧТА РАЦИОНАЛЬНЫХ ЗАПРАВОЧНЫХ РИСУНКОВ.
4.1. Автоматизация проектирования ткацких переплетений важнейшая задача САПР тканей.
4.2. Математическая модель ткацких переплетений
4.3. Генерация ткацких переплетений в виде матриц, состоящих из нулей
и единиц.
4.4. Использование графов структуры для отбора матриц, представляющих собой ткацкие переплетения.
4.5. Алгоритм синтеза рациональных заправочных рисунков.
4.6. Выводы
ГЛАВА 5. МИНИМИЗАЦИЯ ЧИСЛА НЕОБХОДИМЫХ СХЕМ ПРОБОРОК ПРИ ВЫРАБОТКЕ ТКАНЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОДИНАКОВОЙ ЗАПРАВКИ ОСНОВЫ
5.1 .Постановка задачи и математическая модель
5.2. Алгоритм расчта унифицированных схем проборок основ в ремиз
5.3. Минимизация количества необходимых проборок основ в ремиз
5.4. Алгоритмы поиска экстремальных разбиений множеств большой мощности
5.5. Совершенствование базового алгоритма минимизации количества необходимых проборок основ в ремиз.
5.6. Выводы
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАСПРЕДЕЛННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦВЕТНЫХ ТКАНЫХ УЗОРОВ
6.1. Задача оптимального разбиения графов как математическая модель повышения эффективности распределнных вычислений
6.2. Алгоритмический анализ методов оптимального разделения графов и оценка их временной сложности
6.3. Экспериментальная оценка временной сложности базового алгоритма генерации разбиений множеств Е1
6.4. Определение целевой функции и экспериментальная проверка монотонности е роста с увеличением числа блоков в разбиении.
6.5. Разработка метода оптимального разделения взвешенных графов на основе конструктивного перечисления разбиений множеств их вершин .
6.6. Выводы
ГЛАВА 7. ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА ТКАНЫХ УЗОРОВ
7.1. Реализация разработанных автоматизированных методов технической подготовки производства тканых узоров.
7.2. Производственная апробация автоматизированного метода минимизации необходимого числа заправок основ в ремиз при выработке камвольных тканей
7.3. Оптимизация сокращенных схем проборок основ в ремиз.
7.4. Программная реализация алгоритма оптимизации сокращнных схем проборок и вычислительный эксперимент
7.5. Расширение возможности использования единых проборок основы в ремиз
7.6. Практическое применение математической модели структуры цветных точечных изображений в составе САПР кареточных тканей Логитрон .СМ
7.7. Использование теоретических результатов в учебном процессе .
7.8. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Основными достоинствами данной системы являются наличие процедуры визуализации, что позволяет на экране дисплея моделировать реальный внешний вид будущей ткани объединение нескольких рабочих мест в сеть, которое позволяет использовать общие базы и банки данных наличие в системе картонасекальной машины. Недостатками рассмотренной системы являются высокая стоимость входящего в нес оборудования не полностью реализованные расчты, используемые при проектировании ткани отсутствие возможности ввода рисунков при помощи видеокамеры или сканера. В статьях 4, 8 описываются САПР тканей, разработанные различными зарубежными фирмами x, Италия , i Швейцария, Великобритания, Вагсо Бельгия и другими. Эти разработки были выполнены на основе платформ аналогичных тем платформам, которые использовались при разработке систем, рассмотренных выше. При этом отмечается тенденция, которая заключается в том, что производители САПР тканей стремятся разрабатывать и внедрять локальные системы встроенные в системы управления ткацкими станками системы . Кроме того, рассмотренные системы имеют следующие особенности системам свойственна низкая степень формализации задач проектирования при их проектировании большая роль принадлежала эстетическим, психологическим и других аналогичным факторам системы ориентированы на проектирование изделий с большим числом параметров элементов среди функциональных возможностей расчетным методам отводится незначительная роль работа систем начинается с ввода графического образа создаваемого. Несмотря на ограниченную функциональность отсутствие функций, реализующих сложные расчты, применение этих систем позволяет сократить время разработки в раз по сравнению с ручным проектированием, что считается необходимым для обеспечения оперативной смены ассортимента. Рассмотренные выше системы, разработанные отечественными специалистами, были реализованы на основе системного подхода, и поэтому обладают достаточно развитой функциональностью. Платформы, использованные для реализации рассмотренных выше, как отечественных разработок, так для зарубежных разработок в большинстве случаев не отвечают современным требованиям. Ниже описываются автоматизированные системы, реализованные с использованием современных средств компьютерных технологий. Одной из популярных систем проектирования ткацких переплетений в Европе и Америке является система для i фирмы i 4. Система выпускается в виде двух релизов система начального уровня, отличающаяся простотой в использовании и iv система, содержащая расширенный набор функций, которые реализуют дополнительные возможности создания сложных заправочных рисунков ткацких переплетений, рис. Максимальное количество основных и уточных нитей в раппорте переплетения, который можно создать в системе составляет около 0. Максимальное число ремизок . Система обеспечивает возможность одновременной работы с несколькими заправочными рисунками, что удобно при переносе фрагментов из одного рисунка в другой рисунок. Набор инструментов редактирования, предоставляемый данной системой, является полным, и удобным в работе. Рис. Результаты применения инструментов зависят от их типов и их настроек режимов работы. Так, например, можно установив соответствующий режим работы инструмента рисования построение строить с его помощью произвольные линии, диагональные линии например, для построения рядовой проборки, угловые линии например, для построения обратных проборок или просто прямые. В среде РСУ можно непосредственно редактировать раппорт тканого узора. При этом внесенные изменения сразу отражаются во всех связанных элементах заправочного рисунка. Система допускает изменения линейной плотности нитей прямо в заправочном рисунке при этом меняется размер клеток, из которых состоят элементы заправочного рисунка. Система обеспечивает возможность отмены или повторения до совершенного ранее действия. Поддерживается четырхэлементная схема заправочного рисунка. При создании раппортов цвета по основе и утку используется палитра из цветов. Цвета в палитре можно менять при помощи специального редактора.