Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1404
Синтез ПИД-регулятора для объектов второго порядка с учетом расположения полюсов
Статья научная
Рассмотрена методика синтеза ПИД-регулятора системы управления для объектов второго порядка. В качестве теоретической основы методики использован модальный метод для линейных систем с учетом расположения комплексных полюсов. Получены соотношения, связывающие значения переходной характеристики, значения комплексных полюсов и коэффициентов объекта управления. Приводится числовой пример.
Бесплатно
Статья научная
Получены композиты на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и углеродных нанотрубок методом смешивания компонентов в ксилоле при определенных температурах. Комплексные проводимости и диэлектрические проницаемости образцов материалов измерены в диапазоне частот от 100 Гц до 1 ГГц. Установлены условия синтеза как электропроводящих, так и диэлектрических композитов. При этом величина проводимости зависит не только от концентрации углеродных нанотрубок, но и от структуры их распределения в полимерной матрице, которая, в свою очередь, зависит от температурных условий получения композита.
Бесплатно
Синтез метода скрытого самонаведения пары перехватчиков на воздушную цель
Статья научная
В данной статье на основе концепции обратных задач динамики приведён синтез метода скрытого самонаведения пары перехватчиков в составе атакующего истребителя и беспилотного летательного аппарата - постановщика активных помех на воздушную цель. Решение данной задачи обусловлено, с одной стороны, требованием повышения эффективности радиоэлектронного подавления бортовых радиолокационных систем противника в интересах обеспечения скрытого самонаведения перехватчика на него, с другой стороны, возникновением непреднамеренных помех на входе приёмника «своей» бортовой радиолокационной системы, приводящих к снижению эффективности её работы, при работе станции активных помех на излучение. Снижение уровня непреднамеренных помех достигается при реализации приведённого метода за счёт управления пространственным положением беспилотного летательного аппарата-постановщика активных помех относительно атакующего истребителя. Кроме того, в статье приведены результаты моделирования процесса наведения пары перехватчиков на воздушную цель, которые свидетельствуют, во-первых, о возможности реализации данного метода, во-вторых, о его эффективности.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье синтезирован оптимальный алгоритм распознавания типового состава групповой воздушной цели на основе калмановской фильтрации и нейронной сети, обеспечивающий постоянство вероятности распознавания типового состава групповой воздушной цели не ниже заданной при различном характере ее полета.
Бесплатно
Синтез оптимальных алгоритмов наведения летательных аппаратов на групповую воздушную цель
Статья научная
В статье в рамках теории оптимального управления в пространстве состояний, при подходах в постановке Лётова-Калмана и на основе обратных задач динамики синтезированы оптимальные по критерию минимума квадратичного локального функционала качества алгоритмы наведения истребителя и ракеты класса «воздух-воздух» на групповую воздушную цель. Данные алгоритмы наведения совместно с минимальным промахом дополнительно обеспечивают в бортовых радиолокационных станциях соответствующих летательных аппаратов требуемые условия для радиолокационного наблюдения отраженных от групповой воздушной цели сигналов в интересах разрешения элементов групповой воздушной цели по доплеровской частоте на основе эффекта радиолокационного синтезирования апертуры антенны и распознавания типа атакуемой ВЦ на основе эффекта вторичной модуляции.
Бесплатно
Статья научная
В статье при байесовском критерии оптимальности синтезированы алгоритмы распознавания на этапе вторичной обработки сигналов численного и типового состава групповой воздушной цели (ГВЦ), характера её полёта в радиолокационных системах (РЛС) воздушного базирования, построенных по импульсно-доплеровскому (ИД) принципу обработки сигналов с длительным временем их когерентного накопления. При этом предполагается, что имеется информация о состоянии ГВЦ, полученная в результате обработки сигналов в РЛС на этапе первичной обработки радиолокационных (РЛ) сигналов, отражённых от ГВЦ.
Бесплатно
Статья научная
Изучен процесс синтеза порошка оксида кадмия термическим разложением азотнокислого и уксуснокислого кадмия методами термогравиметрии и сканирующей калориметрии для композиционных материалов коммутирующих электроконтактов с высокодисперсной и однородной микроструктурой. Порошки охарактеризованы при помощи рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии. При одинаковых условиях разложения синтезируемые из указанных солей порошки CdO существенно отличаются по морфологии и дисперсности.
Бесплатно
Синтез фильтра фазокодоманипулированных сигналов с минимальным уровнем боковых лепестков
Статья научная
В статье показана возможность обнаружения воздушных объектов с помощью макета кластера радиолокационной станции вертикального зондирования (РЛС ВЗ) с проведением натурных испытаний и оценкой достижимых характеристик обнаружения. В макете в качестве зондирующего сигнала применялся 13-элементный код Баркера. Принятый сигнал сжимается в согласованном фильтре приемного устройства, в результате чего вокруг основного отклика формируются боковые лепестки. Количество боковых лепестков N - 1, где N - число дискрет ФКМ-сигнала. Боковые лепестки имеют одинаковую амплитуду и треугольную форму, а их уровень в N раз меньше уровня основного отклика [1, 2]. Наличие боковых лепестков нежелательно по причине возможного маскирования сигнала, отраженного от цели с малой эффективной площадью рассеяния (ЭПР), боковыми лепестками сигналов, отраженных от цели с большой ЭПР, что зачастую наблюдается в зоне отражений от местных предметов. Таким образом, существует риск, что цель с малой ЭПР не будет обнаружена приемником. Кроме того, боковые лепестки вносят вклад в увеличение уровня шумов при обнаружении цели в области отражений от местных предметов, гидрометеообразований и т.п. Учитывая это, в макете для значительного уменьшения уровня боковых лепестков было разработано и применено устройство подавления боковых лепестков (УПБЛ) с использованием инверсных фильтров [3]. В предлагаемом УПБЛ используется обратная фильтрация с помощью цифровых фильтров, благодаря чему боковые лепестки сжатого в приемнике радиолокационного импульса теоретически могут быть полностью устранены, а в практическом случае происходит значительное подавление боковых лепестков.
Бесплатно
Синтез широкополосных демпфирующих фильтров для систем тягового электроснабжения
Статья научная
В статье рассмотрена процедура расчета широкополосных демпфирующих фильтров для систем тягового электроснабжения, основанная на использовании методов синтеза резистивно нагруженных LC-четырехполюсников. Предлагаемый подход позволяет получить фильтрокомпенсирующие устройства, обеспечивающие коррекцию частотных характеристик системы тягового электроснабжения за счет согласования сопротивления фильтра и тяговой сети в заданном диапазоне частот.
Бесплатно
Синтез-анализ использования кавитационных технологий
Статья научная
Анализ литературных источников в области использования кавитационных технологий показал, что эффекты кавитации используются в широком спектре промышленных технологий. В данной работе приведены основные результаты работ по кавитационной обработке различных жидких композиций, многокомпонентных сред в последние десятилетия. Представленный обзор позволяет сделать вывод об актуальности использования кавитационных технологий в различных областях техники и технологии для решения важных практических задач и, как следствие, необходимости их всестороннего изучения.
Бесплатно
Система моделирования с переменной структурой для прецизионных динамических объектов
Статья научная
Предложены и объяснены основные принципы построения системы моделирования прецизионных объектов (на примере электромеханических систем космических аппаратов), позволяющие разрешить противоречие между точностью и скоростью вычислений за счёт изменения структурымоделиисоответствующихметодоврасчётав процессемоделирования. Предложены способы решения возникающих при этом проблем, связанных с обеспечением математической корректности при смене моделей и методов, адекватностью моделей отдельных модулей и всего объекта в процессе моделирования.
Бесплатно
Статья научная
Интеллектуальные системы прогнозирования вырабатываемой электроэнергии массивом солнечных панелей повышают эффективность солнечной электростанции и, таким образом, актуальны в соответствии с пунктом 20А Стратегии научно-технологического развития РФ. Вырабатываемая массивом солнечных панелей электроэнергия имеет сложную нелинейную динамику с неопределенностями, обусловленными изменением облачности. В связи с этим идентифицировать систему прогнозирования вырабатываемой электроэнергии массивом солнечных панелей классическими методами с заданной точностью нельзя, в то время как нейросети обеспечивают требуемую точность. Системы прогнозирования вырабатываемой электроэнергии массивом солнечных панелей на основе нейросетей в сравнении с традиционными методами обеспечивают требуемую точность прогноза, способствуя безопасному и эффективному управлению электрическими сетями, интегрирующими солнечные электростанции. В условиях неопределенности на основе модифицированной нечеткой нейросети, обеспечивающей средствами рекуррентных нейронов и механизма внимания эффективное формирование и передачу скрытого представления информации как сигнала выходного слоя скрытых рекуррентных нейронов глубоких нейросетей, на основе выходов которых алгоритмом нечетко-возможностной свертки генерируется прогнозируемое значение вырабатываемой электроэнергии массивом солнечных панелей. Модифицированная нечеткая нейросеть эффективно выделяет на основе архивных данных существенные функциональные аспекты прогнозирования вырабатываемой электроэнергии массивом солнечных панелей, включая аспекты идентификации облачности часа. Полученные результаты экспериментального моделирования системы прогнозирования на сутки вперед вырабатываемой электроэнергии массивом солнечных панелей на основе модифицированной нечеткой нейросети демонстрируют ее робастность и снижение среднеквадратичной ошибки прогноза в среднем в три и шесть раз в сравнении с рекуррентными нейросетями и стандартной моделью авторегрессии скользящего среднего в условиях неопределенности.
Бесплатно
Система связанных маятников с управлением вертикальными осцилляциями
Статья научная
В статье рассматривается математическая модель системы, состоящей из двух обратных маятников с упругой связью (пружиной). Система управляется программно, посредством вертикальных осцилляций точки крепления одного из маятников. Проведено исследование динамики указанной механической системы, сформулированы условия, обеспечивающие ее стабилизацию. Построены зоны устойчивости в пространстве исходных параметров. Представлена эволюция зон устойчивости в зависимости от значений жесткости пружины. В работе также приведены результаты численных экспериментов, иллюстрирующих динамику системы.
Бесплатно
Система тепловых труб в составе радиоэлектронного оборудования космического аппарата
Статья научная
Изложены результаты оптимизации одиночной плоской тепловой трубы в систему тепловых трубок. Сравнение проводится при одинаковых температурах и занимаемых объемах и для конкретной максимальной температуры радиоэлектронных устройств. Конечным результатом исследований является то, что предельная способность теплопередачи была найдена для одиночной тепловой трубы и двух- и трехуровневых тепловых труб в сборе с различными теплоносителями. Доказана универсальность математической модели, усиленной методом оптимизации.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается новое решение по организации локально-изолированных энергетических систем - создание генераторов, адаптирующихся к изменяемым условиям по нагрузке и источнику энергии. Отмечается, что важным звеном рассматриваемой системы является вентильно-индукторный генератор, обладающий способностью обеспечить стабильные значения выпрямленного напряжения и КПД при изменении значений мощности, момента и частоты вращения генератора в широком диапазоне. Анализируются технические решения работы блока возбуждения генератора, обеспечивающие выдачу мощности в изолированную сеть при изменяемой частоте вращения. Проводятся обоснование выбора схемы блока возбуждения генератора и разработка принципиальной схемы управления возбуждением вентильно-индукторного генератора. Описываются и моделируются разные режимы работы блока возбуждения генератора от момента запуска до набора номинальных оборотов двигателя внутреннего сгорания. Делается вывод, что разработанный блок возбуждения генератора отвечает всем необходимым требованиям и пригоден для применения в дизель-генераторной установке переменной частоты вращения с вентильно-индукторным генератором.
Бесплатно
Статья научная
С учетом текущего целевого предназначения эрготехнических радиоэлектронных средств (РЭС) и среды формирование операций различных взаимодействий представлено в нескольких вариантах. На основе постановки задачи по формированию операций управления эрготехническим РЭС получена концептуальная модель формирования конфликтноустойчивых операций управления операторами эрготехническими РЭС. Предложена системная модель формирования операций управления РЭС.
Бесплатно
Статья научная
В условиях нестабильных и постоянно повышающихся цен на газ затраты на энергоресурсы составляют 46 % от себестоимости глинозема НГЗ. Одним из источников повышения расхода тепла и, соответственно, себестоимости готовой продукции является ввод паразитической воды на участках глиноземного производства. Анализ сложившейся ситуации позволил выделить основные проблемы по этому направлению: Разбавление алюминатного раствора на участке сгущения и промывки при приготовлении флокулянта для дозировки в сгустители. Использование технической воды на гидросмывы и механические уплотнения насосных агрегатов на участках глиноземного производства. Часть воды откачивается зумпфами в технологические баки и сгустители, снижая концентрацию алюминатного раствора. Разбавление алюминатного раствора на участке декомпозиции при промывке фильтрующих полотен дисковых вакуум-фильтров согласно графику. Расход реагента МАХ НТ на участке выпарки ведется на 1 м 3 маточного раствора, соответственно, при увеличении ввода паразитической воды в алюминатный и маточный раствор увеличивается дозировка реагента. Реализация мероприятий по снижению ввода паразитической воды и оптимизации концентрационных режимов глиноземного производства, позволила получить в 2014 г. эффект в размере $ 3,07 млн.
Бесплатно
Снижение вероятности ложной тревоги в измерительном узле системы гидроакустического мониторинга
Статья научная
Вероятность ложной тревоги в измерительном узле системы гидроакустического мониторинга может быть снижена, если проводить первичную идентификацию источника сигнала. Для этого необходимо предусмотреть наличие в составе узла базы данных шумовых портретов целей. Сигналы с выхода предварительного усилителя измерительного узла сравниваютссигналами, хранящимисявбазеданных, путемвычислениясреднеквадратического отклонения. Определяют сигнал с минимальным отклонением и соответствующий ему источник. Сравнение сигналов может быть произведено и вычислением корреляционной функции. В данной статье приведены результаты компьютерного моделирования блока первичной классификации измерительного узла в системе MATLAB&SIMULINK. Сравниваемые сигналы представлены в частотной области.
Бесплатно
Снижение оксидов азота в топках котлов
Статья научная
Изложены основные пути и методы снижения вредных газообразных выбросов в атмосферу от тепловых электрических станций и котельных, а так же способ снижения оксидов азота, внедренный на промышленной котельной г. Красноярска.
Бесплатно
Снижение потерь железа при мокрой сепарации в высоких полях
Статья научная
Изложены результаты исследований по снижению потерь магнетитового железа при мокром обогащении железорудных концентратов в высоких магнитных полях. Потери магнетитового железа обусловлены низкими величинами магнитных характеристик тонких - менее 50 микрон - классов магнетита. Для увеличения магнитной силы притяжения необходимо поднимать напряженность магнитного поля сепарации и его градиент. Мокрый магнитный анализ показал, что потери магнетитового железа в полях Н=480 ка/м вдвое меньше, чем в поле Н=80 ка/м; потери же в условиях высокоградиентной сепарации до ~ 0,1 %. Потери магнетита с отвальными хвостами Абагурской обогатительной фабрики усредненно составили в 2013 г. 0,9 %, в 2014 г. - 0,89 %. На фабрике модернизировано 28 сепараторов ПБМ90/250 с заменой в магнитных системах феррита бария на неодим-железо-бор; при этом напряженность поля возросла со 111 до 175 ка/м.
Бесплатно
