Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1534
О методике фаззификации нечёткой экспертной информации
Статья научная
Рассматриваются основные аспекты методики фаззификации при формировании нечёткой экспертной информации для построения логического вывода в экспертных системах. Приведён модельный пример использования методики.
Бесплатно
Статья научная
Исследованы режимы работы сглаживающего дросселя в цепи двигателя постоянного тока (ДПТ) тиристорного электропривода. Приведены основные математические и графические зависимости изменения индуктивности L с сглаживающего дросселя от угла управления и числа фаз тиристорного преобразователя (ТП). Рассмотрена ситуация малой скорости перемещения исполнительного механизма (ИМ) технологической машины (ТМ) и уменьшения зоны прерывистого тока (ЗПТ) якоря. Показано, что в этом случае для увеличения жёсткости механической характеристики ДПТ минимальное значение индуктивности сглаживающего дросселя (L с) целесообразно определять при граничном угле управления α гр, равном 50-60 эл. град. В этом случае состояние магнитопровода дросселя определяется ветвями частного предельного несимметричного гистерезисного цикла, характеризующего электромагнитные процессы в магнитопроводе под воздействием однополярных импульсов тока. Эффективность использования сердечника дросселя при этом определяется приращением индукции, т. е. разностью уровней остаточной индукции В(0) и индукции насыщения материала магнитопровода. Введение воздушного зазора (δ) стабилизирует эквивалентную магнитную проницаемость сердечника. Её могут нарушить нагрев магнитопровода сглаживающего дросселя током якоря, температурные колебания окружающей среды и условия эксплуатации тиристорного электропривода. В случае минимальной индуктивности L с сглаживающего дросселя (для граничного угла α гр) снижается влияние факторов дестабилизации эквивалентной магнитной проницаемости сердечника (при наличии воздушного зазора δ), исключаются ЗПТ. Это позволяет уменьшить электрические потери в силовом контуре системы ТП - ДПТ, а также формировать необходимую жёсткость механических характеристик ДПТ и равномерность движения ИМ ТМ в зонах малой частоты вращения якоря.
Бесплатно
О модификации декодера bit-flipping кодов с низкой плотностью проверок на четность
Статья научная
Введение. Во всех видах цифровой связи применяются методы помехоустойчивого кодирования. Во многих стандартах цифровой связи, например вай-фай (англ. Wi-Fi) и 5G, используются коды с низкой плотностью проверок на четность. Эти коды популярны потому, что для них возможно построение кодеров и декодеров с невысокой вычислительной сложностью. Цель настоящей работы - повышение корректирующей способности известного битфлиппинг-декодера (англ. bit-flipping, BF) LDPC-кодов. Для этого строится модификация декодера, позволяющая динамически управлять одним из его основных параметров, выбор которого существенно влияет на качество декодирования.Материалы и методы. Рассмотрен известный декодер bit-flipping двоичных LDPC-кодов. Некоторые его параметры не имеют жесткой связи с параметрами кода. С помощью имитационного моделирования исследована зависимость качества декодирования от выбора выходных параметров декодера bit-flipping. Показано, что на результаты декодирования в этом случае существенно влияет входной параметр декодера - порог 𝑇. Разработана модификация BF-декодера двоичных LDPC-кодов, в которой предлагается задавать порог динамически во время выполнения алгоритма в зависимости от степени повреждения кодового слова ошибками. Проведен сравнительный анализ корректирующей способности декодеров методом имитационного моделирования.Результаты исследования. Сформулирована и доказана лемма о максимальном значении порога декодера. Найдены верхние оценки для количества операций оригинального и модифицированного декодеров. Построена имитационная модель, реализующая цифровой помехоустойчивый канал связи. В модели исходные данные кодируются заданным LDPC-кодом, зашумляются аддитивными равномерно распределенными ошибками, а затем поочередно декодируются алгоритмом bit-flipping с различными параметрами порога и модифицированным декодером. По входным и выходным данным оценивается корректирующая способность использованных декодеров. Эксперименты показали, что в диапазоне реального уровня ошибок корректирующая способность модифицированного декодера выше, чем у оригинального, вне зависимости от выбора его параметров.Обсуждение и заключения. Доказанная в работе лемма устанавливает верхнюю границу значения порога в оригинальном декодере, что облегчает его настройку. По сравнению с оригинальным декодером разработанная модификация способна лучше исправлять ошибки. При этом сложность модификации увеличена незначительно по сравнению с оригинальным алгоритмом. Отмечено, что качество декодирования модифицированным декодером растет при увеличении длины кода и уменьшении количества циклов в графе Таннера, соответствующего проверочной матрице кода.
Бесплатно
О некоторых противоречиях концепции эволюционной эпистемологии
Статья научная
Рассмотрены предпосылки эволюционной эпистемологии. Выявлены её концептуальные изъяны, даны возможные подходы их преодоления.
Бесплатно
О неоднозначности механической мощности
Статья научная
Введение. Механические колебания широко распространены в технологических процессах. Приводы машин и механизмов преимущественно электромеханические, поэтому механическая реактивная мощность трансформируется в электрическую реактивную мощность сети, ухудшая качество электроэнергии. Этим обусловлены важность учета механической реактивной мощности и, как следствие, актуальность представленной работы. Цель исследования - детализация видов механической мощности при гармонических колебаниях.Материалы и методы. Изучена литература, в которой освещаются вопросы динамики, кинематики, вибраций, преобразования движения в колебательных системах и т. п. Используются теоретические, преимущественно математические методы исследования.Результаты исследования. Математически осмыслены мощности, развиваемые при упругих деформациях, вынужденных гармонических колебаниях инертного тела и колебаниях, связанных с гравитационным воздействием, а также реактивная, активная, полная мощности в комплексном представлении и механические мощности в векторном представлении.Обсуждение и заключения. При механических гармонических колебаниях наряду со знакоположительной тепловой мощностью, развиваются знакопеременные реактивные мощности, характеризующие обратимость кинетической и потенциальной энергий. Полная механическая мощность удовлетворяет формуле Пифагора. Представление о механических реактивных, активной и полной мощностях обобщает соответствующие понятия о мощностях из электротехники, и таким образом проявляется электромеханический дуализм.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены теоретические основы снижения ущерба от загрязнения окружающей среды. Приведен анализ методов оценки экономического ущерба от выбросов. Предложен подход к оценке экономического ущерба от выбросов загрязняющих веществ, основанный на определении затрат для формирования элементов экосистемы, обладающих ассимиляционным потенциалом, достаточным для предотвращения негативных последствий здоровью населения, природным и материальным объектам.
Бесплатно
Краткое сообщение
Рассмотрены вопросы, связанные с математическим описанием модели формирования поверхности детали при вибрационной очистке. Приведены расчеты вероятности того, что определенная точка внутри конкретной площади была очищена, а также математическое ожидание случайной площади детали частицами обрабатывающей среды.
Бесплатно
О подготовке кадров для пассажирских канатных дорог
Статья научная
Выявлена необходимость чётко формулировать требования к учебным организациям, осуществляющим профессиональное обучение обслуживающего персонала пассажирских канатных дорог (ПКД) и предаттестационную подготовку специалистов по промышленной безопасности канатных дорог. Представлена «модель работника ПКД». Она отражает квалификацию и профессиональный уровень работника, его интеллектуальный потенциал, необходимые в современных условиях с учётом требований органов Ростехнадзора. Выявлены перспективы применения дистанционных методов обучения с помощью информационно-коммуникационных технологий, позволяющие существенно сократить издержки на подготовку специалистов. Таким образом, время обучения может быть распределено более целесообразно, повышается эффективность формирования профессиональных компетенций. Предложена и проанализирована программа «Инфоресурс-Аттестация», обладающая рядом конкурентных преимуществ. В частности, с её помощью проходить предаттестационную подготовку могут специалисты предприятий, территориально удалённых от учебного центра. При этом работать с программой можно в любое время, используя любое устройство (ноутбук, планшетный ПК, смартфон и др.). Уровень усвоения учебного материала повышается. Этому способствуют возможность регулярно общаться с тьютором или методистом (мобильная связь, электронная почта) и соответствующий контроль. Таким образом сокращается время обучения без отрыва от производства и существенно снижается его стоимость.
Бесплатно
О положительном опыте применения ферросплавов при микродуговой химико-термической обработке
Статья научная
Целью исследований являлось изучение возможности ускоренного формирования высокотвердого карбидного покрытия на поверхности стальных изделий. Предложено использование технологии микродуговой химико-термической обработки. Стальное изделие погружается в порошок каменного угля и нагревается пропусканием электрического тока. Образование микродуговых разрядов в порошковой среде приводит к насыщению поверхности углеродом, а одновременная диффузия металла позволяет формировать высокотвердый карбидный слой. Установлена возможность применения ферросплавов в качестве источника карбидообразующего металла при образовании высокотвердого покрытия с помощью микродуговой химико-термической обработке. Электропроводность ферросплавов выше, чем химических соединений, и это позволяет достичь ускорения диффузионного насыщения за счет интенсивного образования активных атомов металлов под действием микродуг. Применение ферросплавов более выгодно с энергетической точки зрения, так как восстановление оксидов металлов до атомарного состояния требует дополнительных энергетических затрат. При использовании феррохрома, ферромолибдена и ферровольфрама образуется поверхностный карбидный слой толщиной до 160 мкм и микротвердостью до 18 ГПа.
Бесплатно
О поляризации и определении эффективных характеристик пористой пьезокерамики
Статья научная
Рассмотрены особенности поляризации пористой керамики на основе разработанной ранее теории. Проведены численные исследования поля остаточной поляризации в зависимости от процента пористости в конечно-элементном пакете ACELAN. Результаты исследований использованы в модельной задаче определения пьезомодулей d31 и d33, полученные значения которых согласуются с их известным экспериментальным поведением.
Бесплатно
О представлении линейных операторов, коммутирующих с дифференцированием, в односвязной области
Статья научная
Пусть есть пространство аналитических функций одной переменной в односвязной области комплексной плоскости. Известно, что линейный оператор комплексной свёртки порождается аналитической функцией одной переменной, вообще говоря, многозначной. Решается известная задача, когда все такие функции будут однозначными. Оказалось, что решение связано с геометрией области G. Назовём вычетом области множество со свойством. Описан класс односвязных областей, вычет которых есть связное множество. Пусть линейный оператор непрерывен в пространстве функций, аналитических в односвязной области, и коммутирует с дифференцированием. Тогда он представим в виде оператора комплексной свёртки. В работе доказано, что для областей со связным вычетом порождающая такой оператор функция всегда будет однозначной. Если вычет области G не связный, то всегда существует оператор комплексной свёртки, у которого порождающая ядро функция будет многозначной.
Бесплатно
О представлении операторов обобщённого дифференцирования Гельфонда - Леонтьева в односвязной области
Статья научная
Установлен ряд новых свойств мультипликатора. Описан класс односвязных областей, мультипликатор которых есть связное множество. Этот класс характеризуется наличием спиралей у мультипликатора. Пусть далее оператор обобщённого дифференцирования Гельфонда - Леонтьева непрерывен в пространстве функций, аналитических в односвязной области G комплексной плоскости. Известно, что он представим в виде оператора обобщённой свёртки. Её ядро порождается многозначной функцией одного переменного. Назовём мультипликатором G множество M(G) со свойством M(G)·G⊆G. Пусть мультипликатор области связный и не совпадает с единицей. В работе доказано, что при данных условиях рассматриваемые функции будут однозначными. Если мультипликатор области несвязный, то всегда найдётся оператор обобщённого дифференцирования Гельфонда - Леонтьева, порождающая функция которого будет многозначной.
Бесплатно
О применимости математического масштабирования и нормирования при решении прикладных задач
Статья научная
Введение. Статья посвящена анализу применимости математического масштабирования и нормирования при решении различных прикладных задач. Рассмотрены наиболее известные формулы, часто используемые в ходе теоретических и практических изысканий. Цель работы - выявление свойств математического масштабирования и нормирования. Материалы и методы. На конкретных вычислительных примерах оценены ошибки, получаемые при использовании формул математического масштабирования и нормирования. С учетом сравнительной оценки отношений степени величины исходных и результирующих значений (а также отношений степени их различия) оценивается корректность получаемых данных, оказывающих существенное влияние на результирующие значения. Результаты исследования. Проведенный анализ позволяет сделать выводы о том, что известные формулы математического масштабирования и нормирования обладают свойствами, не учитывавшимися в теории и практике. Обсуждение и заключения. Полученные результаты позволяют избежать ошибочных решений, обусловленных использованием неприменимых формул масштабирования и нормирования при решении задач в теории и практике экономики, организационного управления, медицины и многих других областей.
Бесплатно
О применимости математического масштабирования и нормирования при решении прикладных задач
Статья научная
Статья посвящена анализу применимости математического масштабирования и нормирования при решении различных прикладных задач. Рассмотрены наиболее известные формулы, часто используемые в ходе теоретических и практических изысканий. Цель работы — выявление свойств математического масштабирования и нормирования.
Бесплатно
О протекании процесса рекристаллизации в быстрорежущих сталях при импульсном лазерном облучении
Статья научная
Проведены теоретические и экспериментальные исследования особенностей проявления структурной наследственности быстрорежущих сталей в процессе гипернеравновесных фазовых переходов. Определялся средний размер зерна аустенита после различных вариантов объёмной и поверхностной термообработки, по которому можно оценить температурный интервал нагрева стали под закалку.
Бесплатно
О прочности соединения составной анизотропной пластины, жестко защемленной по внешним краям
Статья научная
Введение. Современные технологические процессы сварки, наплавки, пайки и склеивания позволяют изготовлять элементы конструкций из монолитно соединенных между собой разнородных анизотропных материалов. Комбинирование различных материалов, обладающих качествами, соответствующими тем или иным условиям эксплуатации, открывает большие возможности для повышения технических и экономических характеристик машин, оборудования и сооружений. Оно может способствовать значительному увеличению их надежности, долговечности, уменьшению расходов на изготовление и эксплуатацию.Материалы и методы. Целью работы является изучение предельного напряженного состояния анизотропных составных пластин в рамках классической теории изгиба пластин. Внешние края пластины считаются свободными. Используя классическую теорию изгиба анизотропной пластины в пространстве физических и геометрических параметров, получены уравнения гиперповерхности, определяющие зоны малонапряженности для края контактной поверхности составной цилиндрически ортотропной пластины.Результаты исследования...
Бесплатно
О распределении собственных чисел тёплицевых матриц с символом Хартвига - Фишера
Статья научная
Исследуются матрицы Тёплица с символом типа Хартвига - Фишера. Формулируется и доказывается обобщение теоремы Сегё для нормальных тёплицевых матриц с комплекснозначным символом из класса L∞ на единичной окружности.
Бесплатно
О расчете спектров вибрации и шума при обработке шарико-стержневым упрочнителем коробчатых деталей
Статья научная
Приведены расчет спектров вибрации и шума при обработке шарико-стержневым упрочнителем коробчатых деталей и результаты теоретических исследований виброакустических характеристик данного вида обработки. Получены зависимости для определения уровней виброскорости и звуковой мощности. Установлено, что снижение уровней шума может быть достигнуто только при уменьшении эффективного коэффициента потерь колебательной энергии.
Бесплатно
О реализации программного модуля списочного декодера Судана для кодов Рида-Соломона
Статья научная
Решена задача разработки программного модуля списочного декодера Судана для кодов Рида-Соломона. Получена структурная схема и программная реализация декодера. Особенностью реализации является применение в модуле эффективного алгоритма факторизации Рота-Руккенштейна.
Бесплатно
О теоретико-игровом подходе к задачам технологической регулировки машин
Статья научная
Рассматривается задача построения механизма вывода интеллектуальной информационной системы, предназначенной для принятия решений по технологической регулировке сложных уборочных машин в полевых условиях. Произведён краткий анализ предметной области функционирования сельскохозяйственных машин, объектами которой являются сложные иерархические многоуровневые системы, находящиеся под воздействием непрерывно меняющихся внешних факторов. Это обуславливает сложность и многочисленность математических подходов к формированию механизмов вывода и отсутствие единого формально-логического построения стратегии принятия оптимального решения. Показано, что в условиях большого количества возможных факторов, вызывающих отклонения показателей качества работы сложных машин, вероятности которых отсутствуют или оценены экспертами, при необходимости оперативного реагирования, целесообразно использовать теоретико-игровой подход к выбору оптимальной стратегии поведения на основе анализа базы знаний информационной системы. Введены понятия матрицы показателей эффективности и матрицы рисков принятия неэффективного решения, позволяющие использовать критериальный подход к принятию оптимального решения. Приведён пример выбора стратегии адекватного реагирования для устранения причины нарушения технологического процесса уборки зерна. Рассмотрен выбор оптимальной стратегии для устранения отклонений показателей качества процесса на основе критериев Лапласа и Сэвиджа, используемых для принятия решений в «играх с природой». На модельном примере проиллюстрирована методика одноэтапной процедуры принятия решения в условиях неопределённости с применением указанных критериев, проведён анализ полученных результатов, обсуждены условия и сфера применения предложенного подхода.
Бесплатно
