Информатика, вычислительная техника и управление. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Кинематические характеристики орбитального трехгранника
Статья научная
Выводятся соотношения для расчета кинематических характеристик орбитального трехгранника, моделирующего орбитальную систему координат космического аппарата. В их число включаются соотношения для компонент вектора углового ускорения, расчет которых встречает определенные затруднения из-за необходимости явного учета влияния на орбитальное движение космического аппарата возмущающих ускорений, обусловленных нецентральностью поля тяготения планеты и иными силами негравитационной природы.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются оптоэлектронные и комбинированные оптоэлектронные-СВЧ преобразователи, обеспечивающие контроль деформационного состояния нагруженных лопаток турбоагрегатов. Рассмотрен оптоэлектронный двухканальный датчик для определения амплитуды крутильных колебаний лопаток. Предложен вариант реализации оптоэлектронного четырехканального датчика для определения параметров крутильных колебаний, а также методика определения амплитуды, частоты и начальной фазы колебаний.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются оптоэлектронные системы, обеспечивающие контроль деформационного состояния нагруженных лопаток турбоагрегатов. Проведен краткий анализ первичных преобразователей для реализации дискретно-фазового метода. Предложена реализация комбинированного оптоэлектронного СВЧ преобразователя для определения параметров крутильных колебаний лопаток, позволяющего минимизировать уровень препарирования корпуса турбоагрегата. Предложен метод определения амплитуды крутильных колебаний с использованием комбинированного преобразователя.
Бесплатно
Комплекс определения области ионосферы с мелкомасштабными неоднородностями по данным GPS-мониторинга
Статья научная
Разработана структура комплекса определения географических координат областей ионосферы с интенсивными мелкомасштабными неоднородностями электронной концентрации на основе анализа временных рядов полного электронного содержания ионосферы, полученных методом GPS-мониторинга.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются аспекты поведения систем с частичным знанием в условиях стимулирования и совместного обучения. Предложены нечеткие модели для описания поведения систем и даны определения оценивания уровня частичного знания с нечетко заданными когнитивными уровнями при самостоятельном и совместном обучении. Разработанные модели были положены в основу комплексной системы коллаборативного обучения, для которой было приведено описание и реализуемые функции.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются вопросы компьютерного моделирования процесса переноса тепла в измерительном блоке дифференциального сканирующего калориметра ДСК-500. Раскрываются вопросы получения численных параметров элементов измерительного блока, учитывается их изменение в ходе проведения эксперимента, а именно влияние параметра теплопроводности материала подложки от степени ее нагрева, потеря тепла в окружающее пространство, тепловая инерционность материалов. Проведено структурное моделирование измерительного блока калориметра, позволяющее, в дальнейшем, упростить расчет параметров регуляторов температуры внешнего нагревателя и микронагревателя. По результатам проводимых экспериментов, аналитического описания процесса распространения тепла и построенной структурной модели была синтезирована компьютерная модель измерительного блока отечественного дифференциального сканирующего калориметра ДСК-500. В численной модели осуществлен учет изменения коэффициента теплового сопротивления воздуха при высоких температурах нагрева подложки (> 400 °C) и нормальном атмосферном давлении. Дан анализ полученных результатов моделирования, выраженных в зависимости становления дифференциальной температуры в течение времени при воздействии на систему ступенчатого входного воздействия в виде сигма-функции.
Бесплатно
Контроль, диагностика и оптимизация структуры распределенных инерциальных навигационных систем
Статья научная
Статья посвящена проблеме повышения информационной надежности распределенных инерциальных навигационных систем (ИНС) на базе измерителей различного принципа действия. Предлагаемое решение проблемы опирается на мажоритарную схему стохастического контроля, диагностирования и оптимизацию структуры ИНС по обобщенным параметрам состояния. Представлена технология формирования диагностических моделей для обнаружения, парирования и предотвращения нарушений. Приводятся результаты практической реализации ИНС описанной архитектуры, структурная схема программно-аппаратного обеспечения распределенной ИНС. Получены результаты математического моделирования совместной обработки информации в распределенной ИНС на базе измерителей различного принципа действия.
Бесплатно
Коррекция динамической погрешности инерционных детекторов газоаналитических приборов
Статья научная
Рассмотрен метод коррекции динамической погрешности инерционного детектора по теплопроводности с передаточной функцией, имеющей вид апериодического звена первого порядка. Метод основан на реализации обратной функции оператора, описывающего инерционный детектор в динамическом режиме. Метод коррекции использует параболическую сплайн - аппроксимацию дискретных значений сигнала детектора, а также его первой производной. Приведен пример коррекции сигнала детектора по теплопроводности конкретного типа. Показано, что использование математического метода коррекции на базе цифровых фильтров скользящей обработки дискретных значений сигнала позволяет в несколько раз снизить динамическую погрешность инерционного детектора. Предложено использовать описанный метод также и для коррекции сигнала детектора, оператор которого соответствует инерционному звену второго порядка. Рассмотренный метод может быть легко реализован с использованием современных микропроцессорных измерительных систем.
Бесплатно
Коррекция характеристик чувствительных элементов датчиков давления
Статья научная
Приведены методы коррекции нелинейности и температурной зависимости функции преобразования первичных измерительных преобразователей. На примере датчиков давления рассмотрены достоинства и недостатки коррекции элементов первичного преобразователя, регулировки только в отдельных звеньях и коррекции, вводимой в последующие элементы измерительной цепи. Показаны варианты введения автоматической коррекции. Приведена классификация методов коррекции нелинейности функции преобразования и методов коррекции температурной погрешности.
Бесплатно
Логика и структура построения системы управления беспилотных транспортных средств
Статья научная
Статья поступила в редакцию 26.08.2021 В статье представлены разработанные автором требования к ключевой подсистеме беспилотного транспортного средства (БТС): подсистеме управления, с детализацией режимов управления БТС; даются предложения по реализации трехуровневого блока управления БТС, по предложенной автором концепции «модульного крейта».
Бесплатно
Математическая модель и светотехническое моделирование модуля светодиодного подсвета
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы выбора типа светодиодного подсвета жидкокристаллических панелей на базе белых светодиодов. Рассмотрено применение различных типов светодиодных подсветов в зависимости от типоразмера жидкокристаллической панели с учетом световой эффективности. Полученные математические модели и алгоритмы позволяют автоматизировать процесс выбора типа светодиодного подсвета и разработки светодиодных подсветов с прогнозируемыми светотехническими характеристиками. Появляется возможность оперативно подобрать элементы для светодиодного подсвета с требуемыми конструктивными параметрами для конкретного типоразмера жидкокристаллической панели на первоначальном этапе разработки.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы светотехнического проектирования торцевого подсвета жидкокристаллического дисплея. Рассмотрен метод моделирования торцевых светодиодных подсветов. Разработанные математические модели позволяют снизить трудоемкость светотехнического расчета торцевого подсвета. Появляется возможность рассчитать параметры световода на первоначальном этапе разработки.
Бесплатно
Статья научная
Статья поступила в редакцию 14.02.2024 В статье рассмотрена одна из краевых задач, возникающих при анализе операции гибки, в качестве метода решения использован подход, где дифференциальные уравнения равновесия решаются совместно с условием пластичности при известных допущениях. Выполнено компьютерное моделирование операции гибка в программном комплексе DEFORM. Оценены напряжено-деформированное состояние металла заготовки и кинематические характеристики, определены изгибающий момент и силовые параметры гибки концевых участков швеллера ограниченной длины, рассчитан угол пружинения.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается математическая модель объемной напряженной магнитоанизотропной структуры (НМАС) устройства телеметрии силового воздействия. При этом обобщенная физическая модель НМАС представлена в виде четверти ферромагнитного кольцевого чувствительного элемента (ЧЭ) в электромагнитном поле при силовом воздействии, которая описывается системой дифференциальных уравнений теорий электромагнитного поля, ферромагнетизма и упругости в сферических полярных координатах. Магнитная цепь НМАС описывается системой алгебраических уравнений. Совместное решение системы дифференциальных и алгебраических уравнений позволяет определить электрические и магнитные параметры ЧЭ и всего устройства, а также построить его выходную статическую характеристику.
Бесплатно
Математическая модель процесса функционирования системы "оператор - тренажер"
Статья научная
Статья посвящена актуальному вопросу, связанному с оптимизацией системы управления учебно-тренировочных средств. Целью исследовательской работы является изучение поведения сложных объектов, таких как учебно-тренировочные средства и системы управления ими, для разработки математической модели процесса функционирования системы управления учебно-тренировочными средствами, ориентированными на использование в рамках имитационных моделей. Методы и материалы. Авторами разработана математическая модель, описывающая процесс выполнения операции обучаемым при функционировании учебно-тренировочного средства, применение которой позволит реализовать современные подходы при проектировании систем управления для данного типа тренажеров. По результатам выполненных исследований представлена система линейных уравнений с переменными коэффициентами, которая является основой для разработки имитационной модели программируемой в среде Matlab/Simulink, что позволит осуществить анализ поведения системы с учетом факторов, влияющих на имитируемую систему, с целью последующей оптимизации проектных решений. Установлено, что применение современных подходов, в частности оптимизации, к проектированию системы управления учебно-тренировочного средства позволяет улучшить показатели осваиваемости военной техники.
Бесплатно
Математическая модель синхронного детектора для мостового вихретокового преобразователя
Статья научная
В статье рассмотрена математическая модель синхронного (ключевого) детектора для выделения полезного сигнала, формируемого мостовыми схемами переменного тока, в частности мостовым вихретоковым преобразователем (ВТП). В тексте получены выражения связывающие выходное напряжение детектора с амплитудой и фазой входного напряжения.
Бесплатно
Статья научная
Математическая модель, лежащая в основе интеллектуальной транспортной геоинформационной системы «ITSGIS», построена по принципам объектно-ориентированного проектирования, описания семантики физических объектов различной природы с их геолокацией и взаимодействий между ними. При наличии нескольких подразделений и рабочих мест - пользователей ITSGIS, использование локальной сети и распределенный характер системы практически неизбежны, остальные же моменты определяются в зависимости от территориальной организации предприятия и интенсивности обмена информацией между территориально распределенными подразделениями. В среде ITSGIS решена проблема взаимодействия пользователя с различными типами баз данных введением в ITSGIS третьего слоя - правил бизнес-логики. Вынесение правил бизнеса в отдельный слой позволило отделить от конкретных реализаций логическую структуру данных - правила допустимости операций в ITSGIS. Логический контроль - это и ссылочная целостность - отслеживание действий с пространственно-координированными данными при изменении или удалении записи в основных данных, и синхронизированность географических и семантических данных, контроль семантической корректности вводимых данных с контролем визуализации и дислокации геообъектов на электронной карте. Введение слоя правил бизнеса решает проблему информационного взаимодействия распределенных пользователей ITSGIS. Трехслойная архитектура ITSGIS обеспечивает логическую целостность системы, объединяющей несколько баз данных и несколько приложений. Функционирование сервера приложений регламентируется стандартом визуализации и дислокации геообъектов на соответствующих тематических слоях электронной карты ITSGIS. Основными документами, регламентирующими процесс сертификации визуализации и дислокации геообъектов, являются Стандарты ITSGIS, разработанные на основе ГОСТов РФ, руководства по сертификации и надзору за визуализацией многотипных геообъектов, применяемые независимой инспекцией при оценке и контроле качества функционирования ITSGIS. В документах собраны типовые протоколы оценки функций системы качества, применяемые при обследовании серийного производства электронных карт с тематическими слоями. Каждый из Стандартов ITSGIS описывает сложноорганизованную предикатную функцию, выполнение которой определяется комплексом условий различного характера. Построены модели Стандартов геообъектов ITSGIS, Стандарта ITSGIS по качеству функционала и комплексной дислокации геообъектов, модели плагина интеллектуального контроля качества производства тематических слоев электронной карты ITSGIS.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрено математическое моделирование динамического поведения дизельгенераторной установки (ДГУ) с двухкаскадной системой подвески, включающей резиновые амортизационные опоры. Конструкция ДГУ моделируется в виде двухмассовой механической системы с упругими связями. Получены уравнения динамики в виде системы дифференциальных уравнений. Разработан алгоритм расчета динамических перемещений агрегата и рамы, а также программный комплекс, реализующий данный алгоритм. Представлены результаты численного исследования существующей конструкции ДГУ.
Бесплатно
Математическое моделирование многокомпонентных перемещений и оптический метод их измерения
Статья научная
В статье даны основы оптических измерений информативных составляющих сложных перемещений подвижных объектов на основе метода многомерных тестовых объектов. Дана концепция векторной многокомпонентной физической величины, которая представляет собой новый взгляд на векторные величины в целом и на величины, характеризующие перемещения и деформации механических систем и других механических объектов, в частности. Приведенный в работе аппарат формального построения моделей многокомпонентных перемещений позволяет автоматически включить встраивание в них информативных составляющих многокомпонентных многомерных тестов, что делает процедуру реализации метода измерения логически завершенной.
Бесплатно
Статья научная
Строится дискретная динамическая математическая модель процесса снабжения предприятия, включающая процесс закупки, складирования и передачи в производство сырья, материалов и комплектующих. Модель строится на основе структуры бухгалтерского учета, что позволяет легко идентифицировать параметры модели и интерпретировать результаты моделирования. Приводится иллюстративный пример.
Бесплатно
