Информатика, вычислительная техника и управление. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Модификация TVD схемы для отрицательной скорости движения одномерной ударной волны
Статья научная
В статье решается задача прямого численного моделирования движения одномерной ударной волны с помощью TVD схемы решения уравнений Эйлера. Показано, что в случае отрицательной скорости движения ударной волны схема имеет большую численную диффузию. Схема была модифицирована путем введения зеркального отражения потока относительно ее центрального узла для передачи данных в подпрограмму расчета и повторного отражения при получении результатов. Результаты моделирования сравниваются с точным решением Годунова задачи о распаде разрыва. Результаты, полученные с помощью модифицированной TVD схемы для отрицательной скорости движения ударной волны, практически совпадают по точности с результатами исходной TVD схемы для положительной скорости движения ударной волны. Таким образом, точность схемы сохраняется.
Бесплатно
Модификация метода Монте-Карло для прямого моделирования течения разреженного газа
Статья научная
В статье решается задача прямого численного моделирования течения разреженного газа методом Монте-Карло. Рассмотрены три варианта задачи одномерного течения газа с помощью оригинального метода Монте-Карло и его модификации. По результатам численного моделирования можно сделать вывод, что модифицированный метод Монте-Карло более быстр по сравнению с оригинальным методом.
Бесплатно
Мостовой вихретоковый преобразователь и анализ его экспериментальных частотных характеристик
Статья научная
В статье рассматривается структурная схема экспериментальной установки для изучения основных свойств вихретокового преобразователя (ВТП). В качестве результатов исследования ВТП, представлены частотные характеристики ВТП при пяти различных зазорах между ВТП и объектом контроля (ОК). Анализ частотных характеристик выявил три основных рабочих области ВТП. В статье так же представлены зависимости выходного напряжения ВТП от зазора между ВТП и ОК при фиксированной частоте питающего напряжения. По результатам исследований сформулированы выводы.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются вопросы наведения и управления космическим роботом при визуальной инспекции состояния информационного геостационарного спутника. В системе управления движением робота применяются двигательная установка с 8 реактивными двигателями при широтно-импульсной модуляции их тяги и силовой гироскопический кластер на основе 4 гиродинов с цифровым управлением. Приводятся численные результаты, демонстрирующие эффективность разработанных алгоритмов наведения и управления.
Бесплатно
Статья научная
Представляются разработанные алгоритмы наведения и управления движением космического робота при сближении с мини-спутниками в смежных орбитальных плоскостях низкоорбитальной группировки землеобзора и результаты компьютерной верификации, демонстрирующие их эффективность.
Бесплатно
Наведение и управление ориентацией спутника при отказах в кластере реактивных маховиков
Статья научная
Рассматриваются динамические процессы управления ориентацией спутника землеобзора при отказах в избыточном кластере реактивных маховиков и его реконфигурации. Кратко приводятся разработанные алгоритмы наведения и цифрового управления, а также результаты компьютерной имитации, демонстрирующие их эффективность.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье представлены исследования по применению спекл-интерферометрии одиночного спекла для измерения динамических процессов в механике деформируемого твердого тела, как в научных, так и прикладных задачах. Предложено теоретическое обоснование предлагаемого метода исследований и представлены теоретические оценки ограничений его реализации. Рассмотрена оптическая схема реализации предложенного метода, которая позволяет одновременно регистрировать формы собственных колебаний и проводить измерения амплитуды этих колебаний. Представлены теоретические расчеты показывающие, что при измерении амплитуды колебаний необходимо учитывать расположение фотодатчика.
Бесплатно
Статья научная
Исследуются нелинейные угловые колебания пассивного спутника при его годовом движении на солнечно-синхронной орбите. Рассматриваются проблемы ударного сцепления робота с пассивным спутником и углового движения жесткой их связки. Приведены результаты имитации, демонстрирующие эффективность разработанных алгоритмов управления космическим роботом-манипулятором.
Бесплатно
Неоднородный ансамблевый алгоритм классификации разнотипных данных
Статья научная
В статье предложен неоднородный ансамблевый алгоритм, предназначенный для классификации разнотипных данных. Алгоритм основан на итерационном применении одиночных (базовых) классификаторов на исходной обучающей выборке и включении в ансамбль только тех классификаторов, относительная ошибка которых не превосходит заданный порог. С использованием алгоритма выполнено построение нескольких ансамблей классификаторов на выборке из архива данных по машинному обучению и на реальных медицинских данных. Сравнительное тестирование показало преимущества использования предложенного ансамблевого алгоритма по сравнению с одиночными классификаторами (повышение точности классификации, уменьшение дисперсии ошибки классификатора).
Бесплатно
Нечетко-атрибутный анализ решений операторных уравнений
Статья научная
Рассматривается задача построения оценок для достоверности результатов решения операторных уравнений первого рода. Рассмотрения основаны на использовании понятия нечетких мер достоверности и их атрибутов. Вводится атрибутный аналог операторного уравнения, как уравнения приведенного к безразмерной форме, с учетом особенностей атрибутов меры исходных данных. Расчеты выполняются на основе регуляризованных приближений к операторному уравнению.
Бесплатно
Статья научная
Для нейроморфных процессов, заданных поведением локальной нейропопуляции (например, процессами, индуцированными интерфейс-платформой “мозг-машина” типа Neuralink), исследуется разрешимость задачи существования дифференциальной реализации этих процессов в классе билинейных нестационарных обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка (с запаздыванием) в сепарабельном гильбертовом пространстве. Данная постановка относится к типу обратных задач для аддитивной комбинации нестационарных линейных и билинейных операторов эволюционных уравнений в бесконечномерном гильбертовом пространстве. Метаязыком развиваемой теории служат конструкции тензорных произведений гильбертовых пространств, структуры решеток с ортодополнением, функциональный аппарат нелинейного оператора Релея-Ритца и принцип максимума энтропии. При этом показано, что свойство сублинейности этого оператора, позволяет получить условия для существования таких дифференциальных реализаций; попутно обосновываются метрические условия непрерывности проективизации данного оператора с вычислением фундаментальной группы его компактного образа.
Бесплатно
О некоторых методах расчёта состояния посевов в сервисе цифрового двойника растений. Часть 2
Статья научная
В статье представлена концепция цифрового двойника растений - системы поддержки принятия агрономических решений для внедрения технологий точного земледелия. Цифровой двойник растений позволяет на основе климатических и почвенных данных с полей прогнозировать и моделировать состояние растений и выдавать рекомендации по обработке посевов. Цифровой двойник растений разработан с применением мультиагентных технологий и онтологического подхода к описанию предметной области.
Бесплатно
Статья научная
Для двух разно-регулируемых пучков (конечных, счетных, или даже континуальных) управляемых траекторных кривых типа «траектория, управление», индуцированных заданной нестационарной гиперболической системой, но с разными полилинейными регуляторами, показано, что, если нелинейный функциональный оператор Релея-Ритца будет полуаддитивен на линейной оболочке от объединения этих пучков, то разрешима задача существования общего (инвариантного) нестационарного полилинейного регулятора, при наличии которого в структуре данной гиперболической системы, объединение этих траекторных пучков содержится в семействе её допустимых решений. Приведен иллюстрирующий пример.
Бесплатно
Статья научная
Для конечного семейства управляемых интегральных кривых типа « траектория, программно-позиционное управление », индуцированных в сепарабельном гильбертовом пространстве некоторой заданной билинейной нестационарной дифференциальной системой второго порядка (например, гиперболической), но с разными билинейными регуляторами (с разными операторными коэффициентами при единой билинейной форме этих регуляторов), исследована разрешимость задачи реализации оператор-функций инвариантного линейного регулятора, при наличии которого (в структуре данной дифференциальной системы) объединение этих интегральных кривых представляет семейство её допустимых решений. Исследование проведено на основе анализа непрерывности и полуаддитивности нелинейного функционального оператора Релея-Ритца. Приведен численный иллюстрирующий пример.
Бесплатно
Статья научная
На базе проективизации нелинейного функционального оператора Релея-Ритца и тензорного произведения вещественных гильбертовых пространств, для конечного пучка интегральных кривых управляемой билинейной системы второго порядка, определены необходимые и достаточные условия существования дифференциальной реализации этого пучка в классе линейных нестационарных обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка (в том числе гиперболических моделей) в сепарабельном гильбертовом пространстве. При этом исходная билинейная структура моделирует нелинейность динамики системы, как самой траектории, так и скорости движения на этой траектории. Полученные результаты имеют приложения в теории обратных задач нестационарных управляемых полилинейных дифференциальных моделей высших порядков и теории оптимального управления по технологии последовательных приближений в решении двухточечной краевой задачи на базе процедуры квазилинеаризации по методу Пикара.
Бесплатно
Статья научная
В статье решается вязкая подзадача в рамках прямого численного моделирования течения сжимаемого газа. Данная подзадача тестируется на примере двумерной задачи об импульсном старте плоской пластины (задача Стокса). Проведено три расчета с разными начальными данными и получено поле скорости. Результаты сравнивались с результатами задачи Стокса. Из анализа результатов делается вывод, что для достижения приемлемой точности достаточно выбирать шаг по времени по правилу, которое автор сформулировал в более ранних своих работах.
Бесплатно
Об одном методе классификации коллекторов для расчета конечной нефтеотдачи
Статья научная
Вопрос определения коэффициентов нефтеотдачи является одним из основных при подсчете запасов нефти, так и при планировании разработки месторождения. Его традиционно рассчитывают по различным методикам: с учетом коэффициентов вытеснения и охвата залежи заводнением, с учетом конечной заданной обводненности продукции скважин в зависимости от соотношения вязкостей нефти и воды, мощности и пористости пласта, с учетом вязкостей движущихся жидкостей, вида и параметров кривых фазовых проницаемостей, неоднородности пласта по проницаемости и прерывистости или принимаются по аналогии, поскольку на стадии подсчета запасов многие исходные данные реально отсутствуют. Также широко распространена оценка с помощью геолого-фильтрационных моделей. Представленный в работе способ оценки коэффициента нефтеотдачи основан на известном методе машинного обучения - классификации методом k-средних. Для выбора необходимого количества значимых параметров использовано понятие силуэта выборки. Значимые параметры подбираются эмпирически, исходя из опыта разработки залежей данного региона. Для набора нефтяных месторождений Урало-Поволжской провинции выполнен расчет по подбору кластеров, учитывая значимость пластовых параметров для коэффициента нефтеотдачи. Таким образом, предварительно сопоставив любое месторождение (коллектор) одному из кластеров, имеется возможность оценить его потенциальную нефтеотдачу.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается вопрос понижения порядка сингулярно возмущенной модели описания нелинейной динамической системы на основе теоремы Тихонова о предельном переходе. Показывается возможность проверки условий теоремы путем линеаризации в решении вырожденной системы уравнения для быстрых переменных, что упрощает практическое использование теоремы.
Бесплатно
Об одном подходе к синтезу оптимального управления для нелинейных аффинно-управляемых систем
Статья научная
Рассматривается численный метод синтеза оптимального управления для нелинейных аффинно-управляемых систем с функционалами типа нормы в L p ( p 1, 2, ), который является модификацией метода последовательных приближений Пикара. Установлены условия сходимости предложенного метода.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье рассмотрено экспериментальное исследование нелинейного динамического поведения конструкции малого космического аппарата. Для получения достоверной конечно-элементной модели, описывающей динамическое поведение натурного объекта, было проведено экспериментальное исследование конструкции малого космического аппарата. В ходе эксперимента были получены значения перегрузок при разных режимах воздействия. Результаты перегрузок отдельных приборов и большей части конструкции малого космического аппарата не показали убедительного нелинейного поведения. Однако, экспериментальные данные в локальных местах конструкции выявили явный нелинейный характер динамического поведения. Эти результаты послужат в дальнейшем для более достоверного определения нагрузок на конструкцию исследуемого объекта.
Бесплатно
