Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3183
О непараметрической идентификации системы управления конвертерной плавкой
Статья научная
Рассматривается задача непараметрической идентификации дискретно-непрерывного процесса кислородноконвертерной плавки стали. Отмечаются особенности идентификации в условиях параметрической и непараметрической неопределенности. Подчеркивается целесообразность использования непараметрических методов в условиях малой априорной информации. Построен ряд непараметрических моделей процесса кислородноконвертерной плавки стали по важнейшим выходным переменным, определяющим химический состав металла на повалке: углероду (С), сере (S), фосфору (P) и марганцу (Mn). Приводятся некоторые результаты моделирования процесса кислородно-конвертерной плавки стали, которые показывают, что процесс ведется в рамках технологического регламента, однако этого не достаточно для качественного управления процессом плавки.
Бесплатно
О непараметрической идентификации частично-параметризованного дискретно-непрерывного процесса
Статья научная
В работе рассматривается новый класс моделей в условиях неполной информации. Речь идет о многомерных дискретно-непрерывных процессах для случая, когда компоненты вектора выходных переменных стохастически зависимы, причем характер этой зависимости априори неизвестен, но по некоторым каналам априорная информация соответствует одновременно как непараметрическому, так и параметрическому типу исходных данных об исследуемом процессе. Подобная ситуация приводит к системе нелинейных уравнений, одни из которых будут неизвестны, а другие известны с точностью до вектора параметров. Главное назначение модели состоит в определении прогноза выходных переменных при известных входных, причем для неявных нелинейных уравнений известно лишь то, что та или иная компонента выхода зависит от других переменных, определяющих состояние объекта. Таким образом, возникает довольно нетривиальная ситуация решения системы неявных нелинейных уравнений в условиях, когда по одним каналам многомерной системы самих уравнений в обычном смысле нет, а по другим они известны с точностью до параметров. Следовательно, модель объекта не может быть построена с помощью методов существующей теории идентификации в результате недостатка априорной информации. Если бы можно было параметризовать систему нелинейных уравнений, то при известном входе следовало бы решить эту систему, поскольку она в данном случае известна, раз этап параметризации преодолен, правда, в этом случае необходимо еще выполнить оценку параметров. Основным содержанием настоящей статьи является решение задачи идентификации при наличии частично-параметризованного дискретно-непрерывного процесса, при этом этап параметризации не может быть преодолен без дополнительной априорной информации об исследуемом процессе. В этой связи схема решения системы нелинейных уравнений может быть представлена в виде некоторой последовательной алгоритмической цепочки. Сначала на основании имеющейся обучающей выборки, включающей наблюдения всех компонент входных и выходных переменных, формируется вектор невязок. А уже после этого оценка выхода объекта при известных значениях входных переменных строится на основании оценок Надарая - Ватсона. Таким образом, при заданных значениях входных переменных такого процесса предлагается осуществить процедуру оценивания прогноза выходных переменных в соответствии с разработанной алгоритмической цепочкой. Многочисленные вычислительные эксперименты по исследованию предлагаемых моделей частично-параметризованных дискретно-непрерывных процессов показали достаточно высокую их эффективность. В статье приводятся результаты вычислительных экспериментов, иллюстрирующих эффективность предлагаемой технологии прогноза значений выходных переменных по известным входным.
Бесплатно
О непараметрической оценке нестационарной функции регрессии по наблюдениям
Статья научная
Рассматривается проблема восстановления функции регрессии по наблюдениям со случайными ошибками. Предлагаются непараметрические оценки нестационарной функции регрессии. Приводятся результаты статистического моделирования непараметрических алгоритмов. Рассматривается задача моделирования статических многомерных нестационарных систем с запаздыванием.
Бесплатно
О непараметрическом моделировании безынерционных систем с запаздыванием
Статья научная
Рассмотрено построение нового класса моделей в условиях неполной информации. В данном случае речь пойдет о многомерных безынерционных объектах, когда компоненты вектора выхода стохастически зависи- мы, но при этом характер этой зависимости априори неизвестен. Построение модели многомерного безынерционного объекта, когда векторы входов и выходов нелинейны, приводит к необходимости решения системы неявных функций. Также следует заметить, что вид этих функций с точностью до параметров неизвестен. В этой связи возникает необходимость в использовании Т-моделей, когда прогнозирование выходных переменных осуществляется по известным входным. Таким образом, возникает система нелинейных неявных уравнений, вид которых на начальной стадии постановки задачи идентификации неизвестен, а из- вестно лишь, что та или иная компонента выхода зависит от других переменных, определяющих состояние объекта. Исходя из вышеописанного, возникает довольно нетривиальная ситуация решения системы неявных нели- нейных уравнений в условиях, когда самих уравнений в обычном смысле нет. Следовательно, модель объекта не может быть построена с применением существующей теории идентификации из-за недостатка априор- ной информации. Поэтому решение данной системы может быть представлено в виде некоторой последова- тельной алгоритмической цепочки Т-модели. Главной целью статьи является решение задачи идентификации для многомерных безынерционных объек- тов с запаздыванием при наличии Т-процессов, т. е. построение Т-моделей в условиях непараметрической не- определенности. В этом случае для прогнозирования выходных переменных по известным входным возникает необходимость использования поэтапного решения рассматриваемой задачи. Приведены некоторые расчеты моделирования Т-процесса, которые показывают высокую эффективность предлагаемой технологии прогноза значений выходных переменных по известным входным
Бесплатно
О непараметрическом моделировании многосвязных процессов
Статья научная
Рассматривается задача идентификации многосвязных процессов в условиях, когда параметрическая струк-тура некоторых связей выходных и входных переменных известна или определена, а для восстановления других используется непараметрическая статистика. В этом случае комбинированная непараметрическая модель процесса представляет собой взаимосвязанную систему стохастических соотношении как параметрического, так и непараметрического типов. Приводятся комбинированные непараметрические модели.
Бесплатно
О непараметрическом управлении линейной динамической системой
Статья научная
Исследуется задача управления линейной динамической системой в условиях непараметрической неопределенности. Вид уравнения, описывающего процесс, неизвестен. Предлагается оценка обратного оператора динамического процесса как алгоритм управления. Построение непараметрической модели динамической системы осуществляется на основании его переходных характеристик. Приводятся результаты исследования непараметрического алгоритма управления линейной динамической системой методом статистического моделирования.
Бесплатно
О непараметрическом управлении стохастическим объектом с памятью
Статья научная
Рассматривается задача непараметрического управления дискретно-непрерывным процессом кислородноконвертерной плавки стали. Приводятся некоторые результаты моделирования процесса кислородноконвертерной плавки стали, которые показывают, что процесс ведется в рамках технологического регламента, однако этого не достаточно для качественного управления процессом плавки. Приводятся некоторые результаты моделирования в случае, когда расчетное управляющие воздействие поступает на реальный объект в искаженном в силу ряда причин виде. Предложена двухконтурная схема управления процессом, в которой контур управления, включающий в себя оператора, сохранен, но добавлен внешний контур управления, несущий в себе черты дуализма.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается вопрос о возможности восстановления информации о группе по ее нижнему слою, т. е. по множеству её элементов простых порядков. Вопрос является классическим для математического моделирования: восстановление недостающей информации об объекте по части сохранившихся данных. Группа называется распознаваемой по нижнему слою при дополнительных условиях, если она однозначно восстанавливается по нижнему слою при этих условиях. Группа G называется почти распознаваемой по нижнему слою при дополнительных условиях, если существует конечное число попарно неизоморфных групп, удовлетворяющих этим условиям, с одинаковым нижним слоем таким же, как у группы G. Группа G называется нераспознаваемой по нижнему слою при дополнительных условиях, если существует бесконечное число попарно неизоморфных групп, удовлетворяющих этим условиям, с одинаковым нижним слоем таким же, как у группы G. Приводятся результаты по распознаваемости групп по нижнему слою в различных классах групп. Понятие распознаваемости по нижнему слою введено по аналогии с активно исследуемой распознаваемостью по спектру, т. е. по множеству порядков элементов группы. В работе рассматриваются группы, без единичного элемента совпадающие со своим нижним слоем. Приводятся примеры групп с этими условиями в классах абелевых и неабелевых групп. Устанавливаются свойства таких групп. Полученные результаты могут быть полезны при кодировании информации в сеансах космической связи.
Бесплатно
О новых решениях уравнений пластичности, полученных с помощью высших симметрий
Статья научная
Показано, как высшие симметрии плоской идеальной пластичности действуют на точные решения уравнений двумерной идеальной пластичности. Подробно рассмотрено решение Прандтля. Получены новые точные решения.
Бесплатно
О параметрическом моделировании стохастических объектов
Статья научная
Рассматривается проблема идентификации многомерных статических объектов при различном уровне априорной информации. Исследуется вопрос о влиянии выбранной параметрической структуры модели на качество идентификации в условиях помех, ее соответствии реальному математическому описанию объекта. Приводятся результаты численного исследования различных параметрических моделей многомерных статических процессов.
Бесплатно
О периодических группах Шункова, насыщенных простыми трехмерными унитарными группами
Статья научная
Доказано, что периодическая группа Шункова, насыщенная множеством R всех простых трёхмерных унитарных групп размерности три U 3 (q), локально конечна и изоморфна U 3 (Q) для некоторого локального конечного поля Q.
Бесплатно
О периодической части группы Шункова, насыщенной L 2 (P N)
Статья научная
Пусть I - множество индексов, К α - конечное поле для любого αϵI, M={L 2(К α)|αϵI} и N={SL 2(К α)|αϵI}. Доказано, что группа Шункова G, насыщенная группами из множества M (соответственно N), обладает периодической частью T (G), изоморфной L 2 (P) (соответственно SL 2 (P)) для подходящего локально конечного поля Р.
Бесплатно
О повторном особом интеграле Коши-Сеге
Статья научная
Получен аналог формулы Пуанкаре-Бертрана для особого интеграла Коши-Сеге в шаре. Главное значение интеграла рассмотрено в смысле Керзмана-Стейна.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены проблемы повышения эффективности преобразователя с широтно-импульсной модуляцией и коммутацией ключевого элемента при нулевых значениях напряжения для автономной системы электроснабжения космического аппарата.
Бесплатно
Статья научная
Ри прогнозировании коротковолновой радиосвязи и описании эффектов космической погоды особое место занимает лучевой подход (метод геометрической оптики). Изотропное приближение, т. е. пренебрежение эффектами магнитного поля, широко используется для упрощения геометрооптического описания распространения радиоволн в ионосфере. Данное приближение позволяет в некоторых частных случаях получать аналитические выражения для траекторных характеристик. Известным фактом является то, что изотропное приближение может с хорошей точностью описывать обыкновенную компоненту радиосигнала. Так, в настоящей работе, в частности, показано, что погрешность приближения уменьшается с ростом угла излучения (т. е. для более наклонных трасс). Также данное приближение имеет большую практическую значимость при программной реализации метода геометрической оптики, позволяя существенно упростить соответствующий алгоритм. Тем не менее, в определенных условиях погрешность изотропного приближения может быть значительной. Так, пренебрежение эффектами магнитного поля может быть недопустимым при вертикальном и слабонаклонном зондировании на частотах, близких к критическим частотам E- и F2-слоев. Выполнен двумерный траекторный синтез в одноточечной и двухточечной постановках задачи. Показатель преломления ионосферы был описан формулой Эпплтона-Хартри. При прогнозировании коротковолновой радиосвязи и описании эффектов космической погоды особое место занимает лучевой подход (метод геометрической оптики). Изотропное приближение, т. е. пренебрежение эффектами магнитного поля, широко используется для упрощения геометрооптического описания распространения радиоволн в ионосфере. Данное приближение позволяет в некоторых частных случаях получать аналитические выражения для траекторных характеристик. Известным фактом является то, что изотропное приближение может с хорошей точностью описывать обыкновенную компоненту радиосигнала. Так, в настоящей работе, в частности, показано, что погрешность приближения уменьшается с ростом угла излучения (т. е. для более наклонных трасс). Также данное приближение имеет большую практическую значимость при программной реализации метода геометрической оптики, позволяя существенно упростить соответствующий алгоритм. Тем не менее, в определенных условиях погрешность изотропного приближения может быть значительной. Так, пренебрежение эффектами магнитного поля может быть недопустимым при вертикальном и слабонаклонном зондировании на частотах, близких к критическим частотам E- и F2-слоев. Выполнен двумерный траекторный синтез в одноточечной и двухточечной постановках задачи. Показатель преломления ионосферы был описан формулой Эпплтона-Хартри.
Бесплатно
О подгруппах свободной двупорожденной бернсайдовой группы периода пять
Статья научная
Получены достаточные условия существования в B(2, 5) двупорожденных подгрупп, не изоморфных B(2, 5).
Бесплатно
О подходе к оценке информационного риска систем электронного документооборота
Статья научная
Представлены результаты, обобщающие процедуру анализа оценки параметров документооборота. Основой подхода является выделение критериев эффективности, основанных на формальной модели композитного документооборота.
Бесплатно
О последовательном построении непараметрических оценок регрессии
Статья научная
Универсальность методов идентификации позволяет применять их как в различных технических областях (в том числе и в ракетно-космической отрасли), так и в медицине, экономике и т. д. В последние годы большое распространение среди методов идентификации получили ансамбли моделей. Идея построения ансамбля состоит в обучении нескольких моделей с последующим их объединением. Одной из основных задач объединения нескольких моделей одного типа является устранение тех или иных недостатков определенных индивидуальных моделей. Рассматриваются некоторые особенности построения непараметрических оценок Надарая-Ватсона, связанные с наличием разреженных областей пространства входных переменных (областей, содержащих малое количество наблюдений в обучающей выборке), а также с поведением непараметрической оценки Надарая-Ватсона вблизи границ областей пространства входных переменных. Предложен подход к формированию ансамбля непараметрических оценок Надарая-Ватсона, основанный на принципах последовательного обучения. Формализована процедура построения предложенного ансамбля последовательного обучения. Приводятся некоторые рекомендации по выбору параметров при построении последовательности непараметрических оценок. Проведены численные исследования, в ходе которых было показано, что точность ансамбля непараметрических оценок Надарая-Ватсона превосходит единственную оценку как в разреженных областях пространства входных переменных, так и в областях с большим количеством наблюдений. Показана высокая точность идентификации вблизи границ пространства входных признаков, а также возможность применения ансамблевого алгоритма для экстраполяции.
Бесплатно
О построении линий разрыва напряжений для двумерной пластической области
Статья научная
В статье рассматриваются уравнения пластичности в двумерном случае и строятся линии разрыва напряжений. Построение линий разрыва напряжений основывается на факте: они находятся в точке пересечения линий одного семейства (характеристик) и направлены по биссектрисе угла образованными этими характеристиками. Поэтому для нахождения этих линий построены характеристики. Подобная задача проще решается в случае пластического кручения, тогда характеристика только одна и она направлена по нормали к внешнему контуру, и найти линии скольжения и их точки пересечения достаточно просто. Поэтому большинство работ, посвященных построению линий разрыва напряжений, решает задачу именно пластического кручения для изотропных и анизотропных сред. Для задач плоской деформации пластического материала этот метод не достаточно развит. Это объясняется сложностью построения линий скольжения для таких задач и наличием двух семейств линий скольжения. В данной работе построена гомотопия двух известных точных решений: Прандтля и Надаи, т. е. непрерывная трансформация одного решения в другое. При этом можно наблюдать эволюцию характеристик, которые зависят от группового параметра а: при a = 1 получаются характеристики решения Прандтля; при a = 0 - характеристики решения Надаи, при a = 0,5 характеристики одного семейства начинают пересекаться и возникают линии разрыва напряжений. Эти линии построены в данной работе.
Бесплатно
О построении полей скоростей для известных не особых полей напряжений
Статья научная
Построено новое поле скоростей для уравнений пластичности, описывающих сжатие пластического слоя между плитами, сближающимися с разными скоростями.
Бесплатно
