ivdon3@bk.ru
В статье рассматривается актуальная задача определения погрешности визуализации обобщенных критериев управления. Указано, что самое распространенное нелинейное взаимодействие параметров в технических системах является мультипликативным взаимодействием измеряемых физических величин. На основании того, что физические элементы процессорного измерительного канала имеют линейные динамические характеристики, сделан вывод о том, что применение нелинейных преобразований для количественных оценок свойств систем мониторинга, требует линеаризации, ошибки которой, безусловно, влияют на точность конечной математической модели и её величина может быть оценена и отнесена к методической погрешности визуализации. Рассмотрен процесс линеаризации на примере мультипликативного взаимодействия P измеряемых физических величин. В результате анализа свойств многих промышленных объектов управления в условиях установившихся режимов технологических процессов, было выявлено, что они характеризуются небольшими колебаниями относительно математического ожидания (не более 10 %), что позволяет применить полученные математические модели ошибок, возникающих в процессе линеаризации уравнений измерения критериев управления, для проектных и научно-исследовательских работ.
Ключевые слова: объекты управления, измерительная система, программируемые логические контроллеры, ошибка визуализации, математическое ожидание, адаптивное управление, линеаризованное уравнение измерения, погрешность измерения
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
В статье проведен комплексный анализ показателей выбросов от стационарных источников и выбросов от автотранспорта в Ростовской области и городе Ростове-на-Дону, а также сравнительный анализ по двум регионам ЮФО. Сделан прогноз экологической обстановки и проверена адекватность предложенной математической модели.
Ключевые слова: выбросы загрязняющих веществ, токсичность, отработавшие газы, стационарные источники, автотранспорт, двигатель внутреннего сгорания
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье рассматривается вопрос построения аналитической модели при оценке функционального состояния человека. Указано, что для сложных измерительных задач целесообразно использовать принципы построения измерительных систем, сформулированные в терминах системных функций с использованием фрактально-категориального подхода; методика применима при проектировании и анализе сложных медицинских комплексов, а полученная в результате системная функция сложного медицинского комплекса является основой для дальнейшего анализа в рамках выбранного метода; структурно-аналитический метод построения сложных систем дает возможность, анализируя требования и ограничения системы, оптимизировать функции передачи управляющих воздействий, строить на их основе блоки, части структуры и оптимизировать межблочные связи. Описанный в статье подход к процессу гематологического исследования позволяет анализировать адаптационный ответ гемопоэтической системы организма на внешние воздействия различного характера и интенсивности.
Ключевые слова: структурно-аналитический метод, информационно-измерительная система, информационные потоки, гемопоэтическая система, категорная диаграмма, функторы, адаптационный контур, биоинструментальная информационно-измерительная система, управляющий сигнал, измерен
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
В работе рассмотрена структура программно-аппаратного измерительного канала, которая состоит из четырёх последовательно соединённых элементов: первичный преобразователь; аналого-цифровой преобразователь; программный динамический преобразователь; цифро-аналоговый преобразователь. Для каждого из блоков построены математические модели. Проведено имитационное моделирование измерительного канала. В качестве входного сигнала взята модель апериодического звена первого порядка. Для формирования сигнала помехи применён генератор случайных чисел с уровнем шума 0.5. Найдена погрешность для измерительного канала. Предлагаемая математическая модель позволяет найти настроечные коэффициенты программного обеспечения измерительного канала, которые обеспечивают минимальные потери информации в программно-аппаратном измерительном канале. Полученная модель может быть использована в системах автоматического управления для текущей идентификации настроек регуляторов.
Ключевые слова: модель измерительного канала, модель первичного преобразователя, настройка коэффициентов, погрешность измерительного канала
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья посвящена вопросам проектирования автомобильной дороги с учетом ее зрительной плавности. В статье рассматриваются вопросы влияния зрительной плавности на обепечивание ею скорости движения транспортных средств. В статье анализируется сложившаяся практика проектирования автомобильных дорог. Также в статье затронуты вопросы использования минимальных параметров автомобильных дорог при ее проектировании. Рекомендовано необходимое увеличение минимальных параметров норм проектирования для обеспечения движения транспортных средств с расчетными скоростями. Особое внимание в статье уделено переходным кривым, так как их использование при соблюдении принципов увязки элементов плана и продольного профиля обеспечивает зрительную плавность и ясность трассы автомобильной дороги. Это в свою очередь повышает безопасность движения по этим трассам. В статье предложены повышающие коэффициенты значений радиусов для достижения психологического комфорта водителем при прохождении кривых в плане.
Ключевые слова: трасса дороги, продольный профиль, зрительная плавность, ландшафтное проектирование, радиус горизонтальной кривой,переходная кривая, безопасность дорожного движения
В данном исследовании был описан процесс адсорбции модифицированной рисовой соломы с использованием математического описания с помощью кинетических и изотермических моделей. В качестве кинетических моделей использовались модели псевдопервого порядка, псевдовторого порядка, Эловича и Лайнуивер – Бёрка, а изотермических - модель Ленгмюра и модель Фрейндлиха.
Ключевые слова: адсорбция, кинетика адсорбции, изотерма адсорбции, Ленгмюр, Фрейндлих
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье проанализированы методы диагностики состояния пациента по биологически активным точкам, особое внимание уделено одной из главных проблем контактных методов, - проблеме достоверности диагностики; выбран предпочтительный метод измерений. Цель исследования состоит в выявлении параметров нагрузки, соответствующих наилучшей достоверности диагностики. Для достижения поставленной цели определено максимальное отклонение установившейся частоты автогенератора при различных изменениях параметров нагрузки, определяемых биологически активными точками. В результате расчетов сделан вывод о влиянии отклонения установившейся частоты автогенератора на достоверность диагностики. Кроме того, выяснилось, что изменение емкости может быть более информативным, чем изменение сопротивления, что обусловлено большим значением динамического диапазона изменения частоты автогенератора.
Ключевые слова: автогенераторный метод, диагностика по БАТ, установившаяся частота автогенератора, колебательный контур, динамический диапазон, достоверность диагностики
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
Развитие горнодобывающей отрасли вызывает необходимость увеличения технико-экономических показателей проходческих работ. В то же время с ростом скоростей строительства, интенсивности и производительности труда проходчиков, усложнением горно-геологических условий обостряются проблемы, связанные с обеспечением комплексной безопасности труда рабочих в подземных условиях. С увеличением глубины стволов абсолютные средние значения продолжительности отдельных этапов работ возрастают. Средние скорости сооружения стволов изменяются незначительно и ниже нормативных. Одной из основных причин такого положения являются большие потери времени в период строительства и низкий уровень безопасности работ. Выполненные исследования показывают, что необходимо, как увеличение технической оснащенности строительства, так и совершенствование организации работ и социально-экономических условий труда. Лучшие примеры из практики показывают, что это позволяет увеличить производительность труда в 3 раза при обеспечении высокой безопасности работ.
Ключевые слова: подземное строительство, организация труда, безопасность работ, скорость, производительность, экономическая эффективность
В работе получены аналитические выражения амплитуды звукового давления для сферических поглотителей в результате воздействия лазерного излучения в жидкость в дальнем поле. Термооптоакустический эффект приводит к возбуждению акустических волн при поглощении переменного светового потока. Показано, что наблюдаемые в жидких средах оптоакустические эффекты выходят за рамки основопола¬гающих разработанных моделей для идеальных сред и требуют более подробного рассмотрения и уточнения.
Ключевые слова: оптоакустика, оптоакустические волны, биожидкость, цилиндрические, сферические поглотители
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
В статье рассматривается вопрос нахождения подобия между объектами, содержащими неструктурированную информацию на основании спектров двух объектов. Для нахождения спектра используется матрица смежности графа. Подобие между объектов сравнения определяется с использованием подхода основанного на сингулярном разложении матриц смежности графов. Также в статье рассматриваются существующие решения и приведены примеры сфер возможного применения описанного подхода
Ключевые слова: спектр графа, сингулярное разложение, матрица смежности, неструктурированная информация, анализ больших массивов информации
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.17 - Теоретические основы информатики
В статье поставлена задача поиска проектного решения структурной плиты покрытия. Структурные плиты широко применяются для перекрытия одноэтажных сооружений и имеют большое многообразие конструктивных и архитектурных форм. Выбор конструкции минимальной массы осуществляется на основе метода регулирования НДС. В качестве регуляторов приняты расположение колонн и класс стали. В зависимости от количества и расположения колонн, на которые опирается структурная плита меняются усилия в элементах структуры и соответственно меняется площадь поперечного сечения и масса конструкции. Было рассмотрено 4 варианта расположения колонн и три варианта класса стали. Для каждого расчетного варианта выполнен расчет конструкции численным методом, подобрано сечение и определена масса. На основании принятого критерия эффективности проектного решения – металлоемкость, принято наиболее эффективное проектное решение с расположением колонн по периметру покрытия с шагом в одну ячейку.
Ключевые слова: структурная плита, регулирование усилий, оптимизация, металлоемкость, критерий оптимальности
В статье рассмотрен вопрос экспериментальной оценки коэффициента теплоотдачи в гибридной системе иммерсионного охлаждения с контактным точечным охлаждением и сухими зонами. Изменение коэффициента теплоотдачи производится через изменение числа Рейнольдса для течения теплоносителя в системе иммерсионного охлаждения. Экспериментальное исследование проводится на основании численной модели имитационного моделирования исследуемого процесса. В результате получены зависимости термического сопротивления системы процессор-теплообменник от коэффициента теплоотдачи и от числа Рейнольдса турбулентного течения, произведена оценка результатов с результатами моделирования. Найдено, что с повышением числа Рейнольдса интенсификация теплоотдачи происходит слабее теоретического. Найден уточнений коэффициент подобия для рассматриваемого случая.
Ключевые слова: процессор, тепловой поток, термическое сопротивление, уравнение Лапласа, турбулентный поток, число Рейнольдса, теплообмен, погружная система охлаждения, иммерсионная система охлаждения, кавитация
01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации на основании проведения комплекса изыскательских работ необходимо устанавливать норму снятия почвенного слоя. Мощность снятия почвенного слоя устанавливается на основании комплекса лабораторных исследований проб почвы, отобранных из установленных почвенных горизонтов. Мощность почвенных горизонтов в настоящее время определяется с использованием фондовых данных на основании характерного типа почвы.Однако мощность почвенных горизонтов в ряде случаев на участках характеризующихся идентичными почвенными характеристиками различаются. Таким образом, в каждом конкретном случае необходимо привязку почвенных разрезов и границ выделенных почвенных контуров проводить инструментально путем экологических раскопок. Высокая насыщенность почвенными выработками может привести к значительному нарушению почвенного покрова обследуемого участка. Для решения вышепоставленной задачи предлагается использовать установку для исследования мощности многокомпонентных динамичных систем при вертикальном бурении скважин.
Ключевые слова: почвенный горизонт, плодородный слой, съемка, мощность снятия, изыскания, скважина, бурение, капитальное строительство, фотофиксация, залегание
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В данном исследовании поставлена задача моделирования системы охлаждения процессоров суперЭВМ с тепловым насосом на обратном цикле Стирлинга путем численного моделирования процессов теплопередачи в исследуемом объекте В статье приводятся результаты численного моделирования процессов теплопередачи в системе охлаждения процессоров суперЭВМ с тепловым насосом на обратном цикле. Исследовалась численная модель процесса теплопередачи. В результате получены зависимости требуемого температурного лифта теплового насоса с учетом термического сопротивления системы первый контур жидкостного охлаждения - холодный цилиндр теплового насоса и системы горячий цилиндр - второй контур жидкостного охлаждения в зависимости от величины коэффициента преобразования теплоты теплового насоса.
Ключевые слова: процессор, тепловой поток, термическое сопротивление, уравнение Лапласа, тепловой насос, теплообмен, обратный цикл Стирлинга, система охлаждения
01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе представлена разработка системы распознавания состояния приводов системы управления и защиты (СУЗ) водо-водяного энергетического реактора по сигналам вибрации методом частотных составляющих. Приводятся результаты экспериментальных исследований на ПО «Ижорский завод». Путем спектрального анализа производится выделение частотных диапазонов спектров диагностических сигналов СУЗ, разрабатываются диагностические эталоны. Описывается формирование эталонных диагностических векторов (представляют собой набор диагностических признаков в виде двоичного кода) и их сравнение с текущим состоянием. Разработанные эталоны легли в основу системы автоматического распознавания состояния объекта. Внедрение такой системы позволит упростить задачу сбора, анализа, сравнения данных о приводах во время эксплуатации на АЭС, а также позволит совершенствовать методики испытаний и диагностирования приводов СУЗ, что должно положительно сказаться на увеличении надежности и ресурсе оборудования.
Ключевые слова: негерметичность в затворе, электроприводная арматура, ультразвуковая диагностика, энтропия Шеннона, аппроксимационная энтропия
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы