Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Статьи журнала - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Все статьи: 9141
Статья научная
Исследуется задача выбора законов управления траекторным и угловым движением космического аппарата с электрореактивной двигательной установкой и ядерным источником энергии при некомпланарных перелётах. Предлагается методика решения динамической задачи (выбор траекторий и законов управления движением), основанная на итерационной схеме с последовательным усложнением модели движения. На начальной итерации космический аппарат представляется точкой переменной массы. На последующих итерациях используются более сложные модели, учитывающие угловое движение космического аппарата, ограничения на траектории и режимы управления, возмущающие силы и моменты. На заключительной итерации формируется закон терминального управления периодом обращения и долготой стояния на геостационарной орбите. Учитываются основные возмущения, ошибки реализации тяги и ошибки исполнения программы управления. Предлагается алгоритм решения задачи управления, которая формулируется как минимаксная задача с интегро-терминальным функционалом. Приведены результаты математического моделирования процесса перевода космического аппарата в заданную точку геостационарной орбиты с учётом возмущающих факторов.
Бесплатно
Выбор конструкции имплантата позвонка анатомической формы
Статья научная
В статье предлагаются варианты конструкций имплантатов позвонка анатомической формы. Предполагается, что имплантат позвонка имеет позвоночное отверстие. По этой причине имплантаты сделаны разъёмными. Для обеспечения жёсткости конструкции имплантата в собранном виде исследованы два варианта крепления составляющих конструкции: крепление «ласточкин хвост» и с помощью несимметричных поверхностей. С учётом существующий медицинской практики, для крепления составляющих имплантата предложено сопряжение составляющих с помощью несимметричных поверхностей и крепёжного элемента. Предложенные крепления составляющих имплантатов позвонка могут быть использованы при протезировании других костей. Сформулированы критерии оценки конструкции, включающие близость веса к весу естественного позвонка и возможность сопротивления внешним нагрузкам. Предложенные конструкции имплантата позвонка анатомической формы были проанализированы на основе сформулированных критериев оценки. Чтобы имплантат не отторгался иммунной системой и его составляющие могли срастаться, предполагается изготовление имплантатов из блоков аллогенного остеопластического материала.
Бесплатно
Выбор метода бинарной классификации при технической диагностике с применением машинного обучения
Статья научная
Для проведения технической диагностики могут быть использованы различные методы машинного обучения. Основная задача бинарной классификации применительно к диагностике технических объектов - определить по заданным параметрам функционирования объекта, является ли он исправным. Предполагается, что имеется множество прецедентов: ситуаций с заданными параметрами функционирования и известным состоянием объекта. Задача разделения объектов на два класса - исправных и неисправных, может быть решена как с применением классических статистических методов, например, дискриминантного анализа, так и с использованием современных компьютерных технологий, основанных на методах машинного обучения. Можно попытаться построить композиции различных алгоритмов. Опыт показывает, что два главных метода построения композиции - бэггинг и бустинг - дают значительно более точный результат, чем применение отдельного алгоритма на конкретном наборе данных. При этом качество бинарной классификации (состояние объекта работоспособное или неработоспособное) оценивается по различным критериям: проценту ошибок в контрольной выборке, F-мере и критерию AUC-ROC - площади под кривой ошибок. Рассматривается задача выбора наилучшего метода классификации по заданному критерию.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты исследования пяти моделей, используемых для оценки профильных потерь в решетках осевых турбин: Соделберга, Анлея и Метисона, Данхема и Кейма, Какера и Окапу и ЦИАМ (Россия). Результаты расчета были сопоставлены с экспериментальными данными для 170 решеток профилей осевых турбин, отражающих все многообразие профилей лопаток осевых турбин, используемых в авиационном газотурбинном двигателе. Прямое сопоставление результатов расчета и эксперимента не позволило однозначно выбрать наилучшую модель. Поэтому был разработан метод анализа моделей потерь, основанный на статистическом анализе отклонения данных расчета и эксперимента. Показано, что полученные отклонения подчиняются нормальному закону распределения. На основании анализа математических ожиданий и среднеквадратических отклонений было установлено, что результаты, наиболее приближенные к данным эксперимента, из рассмотренных моделей показывает модель ЦИАМ. С вероятностью 95% она показывает отклонение от действительных значений потерь 2±82%.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье обсуждается проблема оптимизации движения космического аппарата с электроракетной двигательной установкой к точке либрации L1 системы Земля-Луна. Управляемое движение космического аппарата описывается в рамках круговой ограниченной задачи трех тел. На основе необходимых условий оптимальности принципа максимума Понтрягина получены оптимальные по быстродействию законы управления направлением тяги. Дополнительно проведен анализ зависимости длительности перелета от начального углового положения космического аппарата относительно Луны, позволяющий выбрать оптимальную дату и время старта.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена вопросам выбора оптимальной структуры построения СВЧ-комплекса обработки термореактивных композитных материалов и математического моделирования составных структурных элементов комплекса с обеспечением равномерной обработки заготовок изделий при одно- и многоэлементных системах возбуждения электромагнитного поля в камерах обработки.
Бесплатно
Выбор оптимальной экспериментальной модели остеопороза
Статья научная
Экспериментальное моделирование патологических процессов играет большую роль в изучении патогенеза заболеваний и разработке новых способов лечения. Экспериментальные модели остеопороза выполнены на обезьянах, собаках, кошках, грызунах, кроликах, морских свинках и овцах, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Многие факторы необходимо учитывать при выборе модели остеопороза. Выбор экспериментального животного должен быть научно и этически достоверным, модель должна предоставить исчерпывающие данные по поставленным перед исследованием вопросам. Поэтому существует необходимость охарактеризовать доступные экспериментальные модели остеопороза.
Бесплатно
Выбор оптимальных подшипников для ротора свободной турбины
Статья научная
Рассмотрены проблемы выбора опор для модернизации свободной турбины, расчета и оптимизации рабочих характеристик радиальных и осевого подшипников скольжения.
Бесплатно
Статья научная
Для контроля стабильности функционирования агрегатов авиационной техники по результатам мониторинга группы показателей могут быть использованы методы статистического контроля процессов. При наличии значимых корреляций между показателями функционирования применяют многомерные методы. Контроль среднего уровня процесса при этом проводится на основе алгоритма Хотеллинга, контроль многомерного рассеяния - с помощью алгоритма обобщенной дисперсии. Если по условиям проведения процесса необходимо обеспечить наискорейшее обнаружение нарушения, то решается оптимизационная задача поиска таких значений объема выборки, частоты взятия выборок и положения контрольных границ, которые минимизируют среднее время нестабильного состояния процесса. Исходными данными являются количество контролируемых показателей процесса, целевое значение обобщенной дисперсии (оценивается по опытным данным), характеристика допустимого увеличения рассеяния, интенсивность нарушений процесса (параметр распределения Пуассона); время поиска нарушения после его обнаружения и время на расчет элемента выборки.
Бесплатно
Статья научная
Дана краткая характеристика Новгородских лесов. Анализируются результаты различных рубок в Новгородской области, процессы смены пород. Даны рекомендации по переходу на выборочные рубки.
Бесплатно
Выбор рассечения модели позвонка, обеспечивающего наибольшую его прочность
Статья научная
В данной статье рассмотрены различные конструкции протеза позвонка, проведён анализ их прочностных свойств.
Бесплатно
Выбор режимов дробеструйной обработки колец по допускаемым деформациям
Статья научная
В статье приводятся результаты исследований контактной выносливости образцов и стендовых испытаний подшипников после различных методов упрочняющей обработки. Показано, что с увеличением интенсивности упрочняющей обработки, оцениваемой по интегральной величине остаточных напряжений, контактная выносливость образцов монотонно возрастает. Однако испытания на образцах не выявили отрицательного влияния деформации колец, обусловленных технологическими остаточными напряжениями, на долговечность подшипников. Зависимость ресурса подшипника от деформации колец имеет оптимальный характер, при котором определяются допустимые деформации и соответствующие им режимы обработки.
Бесплатно
Выбор способа установки заготовки ролика при шлифовании его сферы
Статья научная
Изложена методика выбора способа установки заготовки конического ролика на операции шлифования его сферического торца.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются два способа формовки профиля корытного типа в роликах - формовка с постоянными и переменными радиусами. На основе анализа возникающих контактных давлений по уголковым зонам профиля и величины утонения предлагается использовать схему с переменными радиусами. В ОАО "Ульяновский НИАТ" осуществлялась экспериментальная проверка данных схем.
Бесплатно
Статья научная
Решается задача управления развёртыванием орбитальной тросовой системы относительно номинальной траектории. Рассматривается задача выбора структуры системы программного регулирования развёртыванием орбитальной тросовой системы, задача выбора коэффициентов усиления в каналах обратных связей. Для синтеза системы программного регулирования используется классическая теория автоматического управления. В качестве номинальной траектории рассматривается оптимальная (релейная) программа управления и программа управления развёртыванием орбитальной тросовой системы с ограничением скорости выпуска троса. Номинальная программа управления сформирована в допущении, что трос не имеет массы. Номинальное управление развёртыванием осуществляется путём регулирования величины силы натяжения троса. Для формирования структуры системы программного регулирования выполнена линеаризация уравнений развёртывания орбитальной тросовой системы. Управление относительно номинальной траектории осуществляется по отклонению параметров развёртывания орбитальной тросовой системы от их номинальных значений - длины троса и скорости его выпуска. Управление по углу отклонения спускаемого космического аппарата от линии местной вертикали и скорости изменения этого угла (угловой скорости) не рассматривается, так как эти параметры не доступны для измерения. Приведение отклонённой траектории развёртывания к номинальной осуществляется путём изменения программной силы натяжения троса. Коррекция силы натяжения троса осуществляется согласно пропорциональному закону управления. Величины коэффициентов усиления в каналах обратных связей оптимизированы по улучшенной интегральной оценке. В качестве возмущающего фактора, отклоняющего траекторию развёртывания орбитальной тросовой системы от номинальной, рассматривается влияние массы троса на процесс развёртывания. Проведённое численное моделирование развёртывания орбитальной тросовой системы с обратной связью показало, что рассматриваемая система программного регулирования позволяет привести длину троса и скорость его выпуска к своим номинальным значениям без ошибок. Ошибка регулирования угла отклонения спускаемого космического аппарата от линии местной вертикали сначала держится на нулевом уровне, а затем монотонно увеличивается, при этом угловая скорость колеблется относительно номинальной зависимости. Введение ограничения скорости выпуска троса улучшает процесс управления. Величина ошибки регулирования угла отклонения спускаемого космического аппарата от линии местной вертикали и амплитуда колебаний угловой скорости уменьшаются.
Бесплатно
Выбор характеристик гасителей колебаний
Статья научная
В работе анализируются показатели эффективности подавления колебаний рабочей среды в трубопроводных системах гасителями типа акустических фильтров. На основе анализа этих показателей получены аналитические зависимости, позволяющие оценивать изменение волнового процесса в трубопроводной системе до и после гасителя. Разработаны рекомендации по выбору обобщенных параметров гасителей, обеспечивающих необходимую степень ослабления колебаний давления.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен алгоритм выбора характеристического полинома М последовательности заданной степени при синтезе тест-сигнала для идентификации нелинейных динамических объектов, позволяющего без смешивания оценивать наибольшее число ординат ядер Вольтера первого и второго порядков.
Бесплатно
Выборы и становление регионального парламентаризма в Тверской области в 1994 г
Статья научная
В статье на основе анализа документов областной избирательной комиссии показаны особенности формирования первого Тверского регионального парламента. Особое внимание уделяется влиянию институциональных параметров региона на результат избирательной кампании, на состав и деятельность избранного парламента.
Бесплатно
Вывод на орбиту и сближение космического робота с геостационарным спутником
Статья научная
Рассматриваются вопросы выведения космического робота на геостационарную орбиту по комбинированной схеме и его сближения с информационным геостационарным спутником. В системе управления движением робота применяются двигательная установка с 8 реактивными двигателями при широтно-импульсной модуляции значений их тяги и силовой гироскопический кластер на основе 4 гиродинов с цифровым управлением. Приводятся численные результаты, демонстрирующие эффективность разработанных дискретных алгоритмов наведения и управления.
Бесплатно
Статья научная
Из образца смешанных популяций почвенных микроорганизмов, подвергавшихся длительному воздействию техногенного характера, выделен новый штамм-деструктор хлорфеноксикислот Rhodococcus rubropertinctus 5D. Штамм способен использовать молекулы 4-хлорфеноксиуксусной и 2,4,5-трихлорфеноксиуксусной кислоты в качестве единственного источника углерода и энергии.
Бесплатно
