Разработка метода автоматизированного анализа и проектирование групп полотен льняного ассортимента
Среди методов автоматизированного проектирования тканей следует выделить проектирование по заданным параметрам. Применение данного метода позволяет сократить время разработки новой ткани с заданными структурными или физико-механическим параметрами. Однако, анализ существующих методов автоматизированного проектирования тканей показал, что в большинстве своем они предназначены для проектирования… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О МЕТОДАХ АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТКАНИ
- 1. 1. Методы и способы анализа структуры ткани
- 1. 1. 1. Инструментальный метод
- 1. 1. 2. Расчетный метод
- 1. 1. 3. Классификация методов и способов анализа структурных параметров ткани
- 1. 2. Методы проектирования ткани
- 1. 2. 1. Метод компьютерного проектирования ткани
- 1. 2. 2. Расчетный метод проектирования ткани
- 1. 1. Методы и способы анализа структуры ткани
- 2. 1. Требования к новому методу анализа и выбор прототипа
- 2. 2. Описание метода компьютерной фотограмметрии
- 2. 3. Выбор и обоснование принципа распознавания изображения ткани в компьютерной фотограмметрии
- 2. 3. 1. Описание способа распознавания компьютерного изображения ткани
- 2. 3. 2. Определение и исследование факторов, влияющих на информативность компьютерного изображения ткани
- 2. 3. 3. Рекомендации для получения информативного компьютерного изображения ткани
- 2. 4. Результаты исследований структуры ткани способом компьютерной фотограмметрии
- 2. 4. 1. Оценка точности результатов анализа
- 2. 4. 2. Определение чувствительности способа компьютерной фотограмметрии
- 3. 1. 1. Выбор принципа распознавания компьютерного изображения
- 3. 1. 2. Описание способа пошагового распознавания компьютерного изображения ткани
- 3. 2. Результаты программной реализации способа пошагового распознавания компьютерных изображений ткани
- 4. ЛАБОРАТОРНАЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДА КОМПЬЮТЕРНОЙ ФОТОГРАММЕТРИИ
- 4. 1. 1. Условия и результаты лабораторной проверки
- 4. 1. 2. Результаты производственной проверки. 108 4.2. Автоматизированное проектирование
- 4. 2. 1. Выбор способа расчета у работки нити в ткани
- 4. 2. 2. Алгоритм и результаты автоматизированного проектирования подобных тканей
Разработка метода автоматизированного анализа и проектирование групп полотен льняного ассортимента (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Перспективы текстильной и легкой промышленности Российской Федерации отражены в ряде концепций, разработанных как государственными ведомствами, так и отдельными организациями и специалистами. В основном, в них обосновывается необходимость сохранения отрасли для обеспечения нужд государства и насыщения своей продукцией внутреннего и внешнего рынка посредством льгот различного направления. Но все эти концепции не дают ответа на вопрос, выживут ли конкретные предприятия в условиях рынка.
Из-за низкой платежеспособности населения и высоких цен на отечественную продукцию на рубеже 90-х годов резко упал товарооборот, что позволило конкурентам с Запада и Юго-Востока наводнить наш рынок, как правило, низкокачественной продукцией, продаваемой практически по демпинговым ценам.
В настоящее время более 70% продукции текстильной и легкой промышленности завозится в Россию из-за рубежа, что может повлечь за собой угрозу национальной безопасности в случае обострения международной ситуации. Поэтому сегодня подьем и развитие текстильного производства и в частности, возрождение льняного комплекса России и связанного с ним производства льняных тканей стали наиболее актуальными.
Конкурентноспособность продукции текстильных предприятий в современных условиях обеспечивается оперативной сменой ассортимента, а также выпуском тканей с заданными структурными и физико-механическими свойствами. К настоящему времени в России и за рубежом разработан ряд систем автоматизированного проектирования, при использовании которых дессинатор имеет возможность в короткий срок рассмотреть различные варианты тканей, спроектированных из имеющегося сырья и выбрать наиболее выгрдный для предприятия вариант с учетом пожелании заказчика.
Среди методов автоматизированного проектирования тканей следует выделить проектирование по заданным параметрам. Применение данного метода позволяет сократить время разработки новой ткани с заданными структурными или физико-механическим параметрами. Однако, анализ существующих методов автоматизированного проектирования тканей показал, что в большинстве своем они предназначены для проектирования хлопчатобумажных, синтетических или шерстяных тканей и не могут быть применены для льняного ассортимента.
Качественное проектирование новых тканей может быть обеспечено только при наличии определенной информации о подобных тканях, причем параметры, несущие эту информацию, должны наиболее точно характеризовать структуру ткани.
Проведенный анализ существующих методов исследования структурных параметров ткани показал, что нет способа «который бы в полной мере удовлетворял современным требованиям, а именно, был неразрушающим, оперативным, точным, предоставляющим полную информацию о ткани, экономичным и экологически безопасным. Развитие компьютерной техники способствует созданию новых автоматизированных систем анализа, удовлетворяющих упомянутым требованиям, и дает возможность повысить качество проектирования ткани льняного ассортимента.
Актуальность темы
диссертационной работы заключается в том, что она направлена на совершенствование метода анализа структуры ткани с использованием компьютерной техники для последующего проектирования льняных тканей рациональных структур.
— б.
Перспективная цель работы заключается в обеспечении конкурентноспособности текстильных предприятий за счет оперативной смены ассортимента тканей, которая достигается введением современных компьютерных технологий в проектирование ткани.
Целью настоящей работы является создание способа и методики автоматизированного анализа текстильного материала, результаты когорого применяются для проектирования льняных тканей.
Для достижения данной цели поставлены и решены следующие задачи:
— проанализировать и классифицировать существующие методы и способы анализа и проектирования тканей;
— определить требования, предъявляемые к современным способам анализа и разработать метод исследования структуры ткани, удовлетворяющий данным требованиям;
— разработать методику определения структурных параметров ткани новым методом;
— исследовать влияние ряда факторов на информативность компьютерных изображений ткани и сформулировать рекомендации для получения качественной исходной информации;
— выбрать и обосновать принципы диагностирования компьютерных изображений текстильного изделия, на основании которых разработать способ автоматизированного распознавания заданных элементов на изображении;
— провести лабораторные и производственные исследования по оценке точности и чувствительности созданного метода анализа структуры ткани;
— результаты анализа ткани применить для автоматизированного проектирования ткани льняного ассортимента.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые:
— разработан метод компьютерной фотограмметрии для анализа структурных параметров ткани, отличающийся тем, что стартовые точки определяются в автоматизированном режиме с учетом оптических свойств текстильного материала;
— обосновано применение шаблонно-пятенного и пошагового способов распознавания элементов ткани и предложен новый метод диагностирования текстильных изделий, позволяющий получить полную и точную исходную информацию;
— предложена методика построения компьютерной модели ткани, которая основана на анализе результатов исследований компьютерных изображений ткани с учетом геометрической теории строения ткани и частных особенностей выработки ее на станке;
— разработана оригинальная классификация методов и способов анализа ткани, позволяющая исследователю выбрать для анализа структурных параметров ткани тот способ, который соответствует информативным запросам и техническим возможностям исследователя.
В результате теоретических и экспериментальных исследований, разработан компьютерный метод анализа структурных параметров ткани и два способа распознавания компьютерных изображений ткани, техническая новизна которых подтверждена патентом N 2 131 605 от 29.04.98 г., и положительным решением на выдачу патента N Ш-99 111 448/12,заявленого 27.05.99 г. Для практического применения:
— разработаны алгоритм и программная реализация метода компьютерной фотограмметрии;
— сформулированы рекомендации для получения качественной исходной информации при анализе структурных параметров ткани;
— разработан алгоритм выдвижения гипотез при пошаговом способе распознавания и его программная реализация, которая используется.
— в для определения заданных элементов ткани при компьютерном исследовании.
Разработанный метод анализа позволяет, не разрушая, исследовать ткань на различных этапах ее формирования, дает полную и точную информацию о структуре ткани. Результаты анализа структуры ткани использованы для проектирования группы подобных тканей льняного ассортимента.
Результаты работы прошли производственную проверку в условиях ткацкого производства «Костромской Льняной Корпорации». По данным, полученным после компьютерного анализа, спроектирована и выработана льняная ткань рациональной структуры, что подтверждает работоспособность созданного метода.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературных источников и приложений.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
1.На основании аналитического обзора отечественных и зарубежных источников, посвященных методам и способам анализа и проектирования ткани, разработаны их классификационные схемы и определены требования, предъявляемые к современным способам анализа.
2.Предложен метод анализа структурных параметров тканикомпьютерная фотограмметрия, который позволяет производить компьютерное построение профиля нити, заработанной в ткань и рассчитывать некоторые параметры ткани, не разрушая ее при этом.
3. Разработаны алгоритм, программная реализация и методика анализа ткани компьютерной фотограмметрией с шаблонно-пятенным и пошаговым способами распознавания компьютерных изображений ткани.
4. Созданий алгоритм выдвижения гипотез при пошаговом распознавании изображений ткани, обеспечивает при анализе структуры ткани учет особенностей ее выработки, внесение корректив в процессе ее распознавания и формирование компьютерной модели ткани.
5.Для получения качественной исходной информации, выработан-ны рекомендации по выбору параметров освещения и технических характеристик компьютерной периферии.
6. Точность и чувствительность метода компьютерной фотограмметрии подтверждены результатами лабораторных и производственной проверок.
7. Разработаны алгоритм, программная реализация и методика автоматизированного проектирования подобных тканей по критерию равновесности с использованием результатов компьютерного анализа ткани.
8.По результатам компьютерного проектирования в условиях производства «Костромской льняной корпорации», выработан образец.
— 120 льняной ткани, структурные параметры которого подтвердили работоспособность предложенного метода проектирования.
Список литературы
- Советский энциклопедический словарь. /сост.: A.M.Прохоров.- 4-е изд.-М.: Советская энциклопедия, 1989.- с 808.
- Словарь русского языка. / сост.: С. И. Ожегов.- 18-е изд.-М.: Русский язык, 1986.- с 658.
- Т.С.Грановский. Строение и анализ ткани.-М., Легбытпромбы-тиздат., 1985.- 151с.
- Г. Б.Дамянов и др. Строение ткани и современные методы ее проектирования.-М., Легкая и пищевая промышленность., 1984.-236с.
- Н.Г.Новиков. О строении ткани и проектировании ее с помощью геометрического метода.// Текстильная промышленность.-М N2−1946.-45с.
- Д.В.Паукштене. Исследование влияния механической предисто-рии деформационные и релаксационные свойства и строение саржевых тканей.: Автореф. канд.техн.наук.-Каунас, 1980.-17с.
- Патент N SU 469 086. Способ определения параметров строения ткани. / А. Б. Казлаускене.В.М.Милашюс (СССР) .1 718 373/28−12 от 29.11.1971., опубл.30.04.75., бюл. N16.
- Т.Н.Верман. Разработка методов исследования и экспериментальное изучение формирования мешочной ткани при фронтальном и точечном прибое утка. /Дисс.к.т.н.-Кострома, 1967.-275с.
- С.Л.Костюков, В. Т. Новиков .Применение телевизионных измерительных средств при решении задач контроля поверхностного состояния текстильных материалов .//В кн. тезисов научно-технической конференции Прогресс-98., ИвГТА, Иваново, 1998. -62с.
- Zdenek Dusek. Rationelle 100% optische Warenkontrolle der Vlies- und Textilproduktion mit der digitalen Bildverarbeitung C0SS//Textil praxis international ., N6−1994.
- Pete Lennox-Kerr. Laser Krempelvlles — Kontrollsys-tem.//Melli and textil berichte., N 4−1991.
- B.B.Яковлев. Индикатрисы отражения света тканями и строение ткани. //Технология текстильной промышленности.-Иваново, N5 -1967.
- В.В.Яковлев. Применение дифракционных методов для измерения диаметров волокон и нитей. //Технология текстильной промышленности.-Иваново, N 2−1965.
- М.Я.Мустафаев и др. Кривые распределения отражающих микроплощадок, как характеристика тканей. //Технология текстильной промышленности.-Иваново, N5−1969.
- Г. К.Морозов. Разработка технологии программирования рисунков для жаккардовых тканей с помощью комплекса автоматических устройств.:Дисс. к, т.н.-М., 1976.-181с.
- П.Г.Шляхтенко, Ю. Н. Ветрова. Исследование фраунгоферовой дифракции света He-Ne лазера на нити. //Текстильная промышленность.-М., N3−1997.
- П.Г.Шляхтенко, Т. П. Мещерякова. Математическая модель профиля нити. //Текстильная промышленность.-М., N 4−1997.
- П.К.Власов. Исследование возможностей применения радиоактивного излучения при нормализации процесса ткачестваю.-М. :Гиз-легпром., 1963.-137с.
- S.S.Yukhin, Ye.A.Yukhlna. A teoretlcal consideration of the warp and weft constractions in woven fabrics. //Helsinri.77-internassional textils conferens., 1996.-108p.
- Ю.Р.Ерохин и др. О взаимосвязи технологических параметров заправки ткацкого станка с параметрами строения ткани. //Технология текстильной промышленности.-Иваново., N1−1993.
- С.С.Юхин и др. Методы расчета параметров строения ткани.
- Технология текстильной промышленности, -Иваново., N5−1996.
- С.С.Юхин и др. Теоретический расчет параметров строения тканей с использованием нелинейной теории изгиба. //Технология текстильной промышленности.-Иваново., N1−1997.
- В.А.Синицын и др. К вопросу определения геометрической плотности ткани полотняного переплетения. //Текстильная промышленность .-М., N4−1991.
- В. А. Синицын и др. Номограмма для приведенных коэффициентов наполнения ткани полотняного переплетения. //Технология текстильной промышленности.-Иваново.2−1995.
- А.А.Мартынова, Л. А. Черникина. Лабораторный практикум. Строение и проектирование тканей.-М."Легкая индустрия., 1976.-89с.
- Справочник льноткачество.-М. .Легпромбытиздат., 1985.-390с.
- Н.Ф.Сурнина. Проектирование ткани па заданным параметрам. -М., Легкая индустрия., 1973. -87с.
- Н.В.Васильчиков. Исследование строения и свойств тканей из химических волокон.-М., Легпробытиздат., 1977.
- Н.А.Федоренко. Коэффициенты смятия нитей в льняных тканях. //Технология текстильной промышленности.-Иваново., N2−1997.
- В.М.Милашюс. Матричный способ построения саржевых переплетений. //Технология текстильной промышленности.- Иваново., N3−1980.
- В.М.Милашюс. К вопросу цифровой оценки ткацких переплетений. //Технология текстильной промышленности.-Иваново.4−1983.
- В.М.Милашюс. Система кодирования ткацких переплетений ориентированных на работу ЭВМ. //Технология текстильной промышленности .-Иваново., N 3−1985.
- В.М.Милашюс.и др. Алгоритмический подход к построению ткацких переплетений и его реализация на ЭВМ. //Технология текстильной промышленности.-Иваново., N4−1985.
- V.Milashus, A.Matukonis. Audlnlu structura.-, Vilnius: Mokslo ir enciklopediju leidykla., 1993.-205c.
- H.Y.Lin, A.Newton. Computer representation of woven fabric by using B-splines. //The durnal of the textile institu-te.-UK., Nl, part 1,1999.
- X.Chen. P.PotiyoraJ. CAD/CAM for complex woven fabrics. //The journal of the textile instltute.-UK.Nl, part 1,1999.
- С.В.Малецкая. Проектирование крупноузорчатых тканей с помощью компьютера. //Текстильная промышленность.-М., N2−1998.
- Н.Г.Мариева. Программа построения переплетений на основе четырех элементного заправочного рисунка. //Текстильная промышленность. -М. N 1−1999.
- Г. И.Борзунов. Расчет рациональных параметров графической системы при автоматизированном проектировании тканых узоров. //В кн. тезисов научно-технической конференции Текстиль-98.М., 1998.
- Н.М.Сафьянов. Система компьютерного дизайна тканей. //В кн. тезисов научно-технической конференции Текстиль-98.М., 1998.
- Справочник хлопкоткачество, /сост.П. Т. Букаев.2-е изд.-М. Легпромбытиздат., 1987.
- Лустгартен. Обоснование и разработка метода определения уработки основной пряжи в процессе ткачества. :Дисс.раб.к.т.н.-Кострома., 1969.- 125
- В.П. Склянников. Анализ структуры ткани и качество тканей. //Текстильная промышленность.-М.N4−1984.
- Н.А.ФеДоренко, Г. Г. Сокова. Разработка метода проектирования льняных тканей на ЭВМ.: Отчет по Гос. бюджетной НИР 57-БФ-96.-Кострома., 1996.
- Приказ Министерства легкой промышленности СССР N 478 об утверждении отраслевых норм расхода и использования сырья в льняной и пенькоджутовой промышленности.-М.1981.
- А.Переберин. Еще один взгляд на компьютерную графику .//Компьютерра.-М.N41−1998.
- Патент N 2 131 605 Ш, Бесконтактный способ анализа структуры ткани / Н. В. Лустгартен, Г. Г. Сокова, А. С. Сергеев. Ш 98 108 331/12, заявлено 29.04.98., опубл. 10.06.99 г. Бюл^ 16.
- К.В.Неблит. Фотография.-М.: Искусство, 1958.-672с.
- М.Г.Доррер. Психологическая интуиция искусственных нейронных сетей.:Автореф.дисс. раб.к.т.н.-Красноярск.1998.
- Положительное решение на выдачу патента. Способ распознавания компьютерного изображения текстильных изделий / Г. Г. Сокова, Е. В. Магнитский, А. Л. Лукоянов. Ш-99 111 448/12, заявлено 27.05.99.