Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3239
Оптимизация динамики автоматизированного электропривода с разрывным управлением
Статья научная
Рассмотрен автоматизированный электропривод экскаватора с разрывным управлением и выбор оптимальной поверхности скольжения. Исследовано влияние весовых коэффициентов критерия оптимальности на динамику электропривода в режимах пуска и стопорения, а также предложен алгоритм выбора весовых коэффициентов.
Бесплатно
Оптимизация коэффициента размытости ядра в непараметрическом моделировании
Статья научная
Исследуется проблема моделирования дискретно-непрерывных процессов в пространстве входных-выходных переменных. Моделирование данных процессов может осуществляться при помощи различных параметрических и непараметрических методов. Рассмотрено моделирование при помощи непараметрических методов. Такое решение было принято ввиду того, что непараметрическая теория, в отличие от параметрической теории, предполагает, что известны только качественные характеристики процесса. Зачастую, моделируемые объекты обладают неизвестной, сложной структурой. Учитывая эти факты, использование и развитие непараметрической теории продолжает быть актуальной задачей современности. Результаты статьи могут быть использованы для моделирования и управления оборудованием космических аппаратов. При построении модели объекта при помощи ядерных оценок, важным параметром является коэффициент размытости ядра. Рассмотрены алгоритмы оптимизации коэффициента размытости ядра, а именно: метод перебора, метод деформируемого многогранника и генетический алгоритм. В качестве критерия оптимизации была выбрана среднеквадратичная ошибка модели исследуемого процесса, вычисленная при помощи скользящего экзамена. Стоит еще также сказать, что будут представлены результаты при оптимизации вектора параметров размытости ядра (для каждого входного воздействия) и при оптимизации общего коэффициента на все входные взаимодействия. Как выясняется, точность модели с одним оптимизированным параметром размытости ядра несколько уступает точности модели с оптимизированным вектором параметров размытости ядра, при этом вычисление коэффициента размытости ядра выполняется в разы быстрее и, как следствие, быстрее строится модель. Данные результаты могут быть крайне полезны при моделировании и управлении в условиях быстрого поступления информации и меняющейся обстановки.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается оптимизация кредитного портфеля на основе повышения согласованности срочной структуры активов-пассивов коммерческого банка. Проводится сравнительный анализ существующих методов решения проблемы. Предлагаются шесть стратегий приведения временной структуры активов-пассивов к согласованному виду при формировании кредитного портфеля. На их основе построены модели формирования кредитного портфеля коммерческого банка.
Бесплатно
Оптимизация литой структуры сплава системы Mg-Zn-Zr перед горячей деформацией
Статья научная
Изучена структура и фазовый состав сплава ZK60A (отечественный аналог - сплав МА14) системы Mg-Zn -Zr после литья, гомогенизации и деформации с использованием макро- и микроскопического анализов.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается вопрос по реализации возможного способа проведения оптимизации габаритно-массовых показателей бортовой кабельной сети космического аппарата (БКС КА) с помощью разработанной системы «АКАБ». Разработанная САПР «АКАБ» успешно решает поставленные перед ней задачи по разработке электрических общих и принципиальных схем разъемных соединений бортовой радиоэлектронной аппаратуры и подсистем КА, перечней применяемых элементов и преобразования исходных схемных данных для дальнейшего 3-D моделирования бортовой кабельной сети КА. Решение крайне важных задач по реконфигурации разработанных схем подсистем вновь проектируемых КА с целью проведения максимально возможной оптимизации габаритно-массовых характеристик бортовой кабельной сети космического аппарата должно стать следующим важным шагом в необходимом развитии отечественной космической отрасли.
Бесплатно
Оптимизация наборадиагностических параметров
Статья научная
Проведена оптимизация выбора перечня параметров диагностирования авиационной техники, базирующаяся на анализе таблиц состояний.
Бесплатно
Оптимизация основных параметров коническо-цилиндрического редуктора
Статья научная
Рассматривается оптимизация основных параметров коническо-цилиндрического редуктора. Приводится методика оптимизации, основанная на разбивке общего передаточного отношения по ступеням редуктора.
Бесплатно
Оптимизация процессов разделения многокомпонентных смесей
Статья научная
Предложена математическая модель процессов разделения многокомпонентных смесей. Сформулирована задача оптимального управления, получены необходимые условия оптимальности. Разработан численный метод решения задач оптимизации, проведены численные эксперименты.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлена оптимизация расположения интерфейсных точек приборной панели космического аппарата (КА) с помощью модального анализа, а также проведен квазистатический расчет исследуемой панели, подтверждающий эффективность предложенных изменений конструкции панели. Приборная панель представляет собой трехслойную сотовую конструкцию, состоящую из двух алюминиевых пластин и сотового заполнителя. Сотовые панели обладают рядом достоинств: небольшая масса конструкции, высокая жесткость, удельная прочность. С помощью конечно-элементного моделирования определен диапазон собственных частот и форм колебаний приборной панели, что позволило определить оптимальное расположение точек крепления панели к корпусу КА для увеличения нижней границы диапазона собственных частот и повышения её несущей способности.
Бесплатно
Оптимизация следящей системы автоматического управления
Статья научная
Проведено исследование следящей системы автоматического управления. Рассмотрена динамическая сис- тема рабочего органа асфальтоукладчика с гидроприводом. Задача разработки имитационной модели систе- мы автоматического управления рабочим органом укладчика решена с помощью программы Matlab&Simulink. Предложен метод моделирования адаптивных систем управления нелинейными динамическими объектами на примере следящей системы укладчика с учетом динамики процессов в приводе, в которых имеет место уменьшение ошибки регулирования.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена стратегия эксплуатации технических систем с несовпадающими функциями распределения наработок элементов до отказа после аварийных и профилактических восстановлений, которая обобщает известную в математической теории надежности стратегию строго периодических восстановлений. Получены формулы коэффициента готовности и интенсивности затрат. По критериям минимума интенсивности затрат или максимума коэффициента готовности решена задача о выборе стратегии эксплуатации из рассмотренных в работе стратегии с проведением профилактических восстановлений и стратегии с проведением только аварийных восстановлений при экспоненциальных законах распределения наработок.
Бесплатно
Оптимизация структуры и параметров энергодвигательных систем большой энерговооруженности
Статья научная
Энергодвигательные системы космических аппаратов (КА) оказывают существенное влияние на возможность и эффективность решения целевых задач. В последние годы наблюдается тенденция к увеличению энерговооруженности КА. Это связано с существенным повышением энергопотребления целевых систем. Кроме того, широкое применение для выведения КА и коррекции его орбиты получили электроракетные двигательные установки, которые в процессе работы потребляют значительную электрическую мощность. Для создания КА с высокой энерговооруженностью возможно использование энергодвигательных систем с различными структурами, в том числе на базе ядерных энергетических установок (ЯЭУ). Помимо хорошо известных ЯЭУ на основе термоэмиссионных преобразователей, интерес представляют ЯЭУ с газотурбинным преобразователем энергии. Данный тип энергоустановок обладает значительно большим КПД преобразования тепловой энергии в электрическую. В связи с наличием большого числа альтернативных вариантов энергетических установок, двигательных установок и накопителей электрической энергии возникла необходимость определения областей рационального использования различных структур энергодвигательных систем. Предложена методика расчета и получены области рационального использования энергодвигательных систем различного типа. В процессе исследований установлено, что при высоких значениях затрат характеристической скорости, высокой периодичности маневрирования и большой мощности целевой системы целесообразно применение ЯЭУ на базе газотурбинного преобразователя. Для ЯЭУ с газотурбинным преобразователем предложена математическая модель, которая позволяет оценить основные проектные параметры и провести оптимизацию по интересующему критерию. На основе полученной математической модели установлено, что требуемый диапазон температур на теплообменнике-холодильнике практически не изменяется с увеличением подводимой мощности. Кроме того, установлено, что КПД цикла в большей степени зависит от температуры на входе в турбину и температуры на входе в компрессор.
Бесплатно
Статья научная
Развитие компьютерной техники открывает большие возможности для исследователей в области идентификации динамических систем, предлагая новые алгоритмы и возможности их комбинирования в сложные и мощные интеллектуальные информационные технологии. В последнее время особое внимание в области машинного обучения уделяется идентификации динамических объектов, в частности, распознаванию образов в системах компьютерного зрения. Задачи компьютерного зрения возникают в различных областях: промышленность, системы охраны и наблюдения, системы сбора и обработки информации, системы взаимодействия компьютера с человеком и т. д. При решении задач машинного обучения широко и успешно применяются нейронные сети - компьютерные модели, основанные на сети нервных клеток живого организма. Использование классических нейронных сетей создает серьезные сложности при решении задач компьютерного зрения, так как они требуют значительных вычислительных и/или временных ресурсов для обучения, а также теряют важную информацию о топологии исходных данных. Для подобных задач была разработана разновидность нейронных сетей, названная сверточной нейронной сетью, которая входит в подраздел машинного обучения - глубокое обучение (deep learning). Сверточная нейронная сеть используется в качестве центральной технологии в данной работе. Она позволяет строить сложные иерархии признаков и на их основе проводить идентификацию объектов. Использование слоев субдискретизации обеспечивает инвариантность к масштабу изображения, а концепция разделяемых весовых коэффициентов позволяет значительно сократить количество параметров обучения, уменьшая время работы и вычислительную нагрузку. Использование стандартного метода обучения нейронной сети - обратного распространения ошибки - обладает определенными недостатками, которые частично устраняются с помощью использования эволюционного алгоритма оптимизации. Кроме того, качество решения задачи с помощью сверточной нейронной сети существенно зависит от ее структуры, которая тоже может стать объектом настройки с помощью эволюционных алгоритмов. В работе использован самоконфигурируемый генетический алгоритм SelfCGA для настройки структуры и весовых коэффициентов сверточной нейронной сети. Тестирование полученной системы было проведено на задаче идентификации возраста человека по фотографии.
Бесплатно
Оптимизация управляющих воздействий при электролитическом способе получения алюминия
Статья научная
Наиболее общим показателем эффективности управления процессом получения алюминия является себестоимость произведенного металла, но это понятие включает в себя много составляющих. Прежде всего это стоимость сырья и электроэнергии в данном регионе, а также стоимость трудозатрат на тонну продукции, расходные коэффициенты сырья и энергии, капитальные затраты на строительство и ремонт, стоимость утилизации отходов, экологические выплаты и т.д. При этом отсутствует единый функционал качества процесса, зависящий от технологических параметров, то есть задача полной и относительно строгой математической оптимизации процесса в целом в настоящее время представляется не решаемой не только из-за ее объемности, а из-за отсутствия полной модели эффективности. В рамках данного исследования рассмотрены частные критерии эффективности, на улучшение которых направлена разработанная авторами оптимизационная модель управляющих воздействий, которые выбраны исходя из возможных рычагов действующей автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) электролиза алюминия. Все испытания проводились на программном обеспечении «Виртуальный электролизер» без передачи на реальный объект управления.
Бесплатно
Оптическая система высокого разрешения для получения снимков Земли из космоса
Статья научная
Рассмотрены задачи фотографирования Земли из космоса с помощью оптической системы сверхвысокого разрешения. Приведены данные, полученные в результате детального расчета телескопа в специальной оптимизирующей программе.
Бесплатно
Оптическая составляющая спутникового лазерного дальномера для многоцветной дальнометрии
Статья научная
Оптическая составляющая спутниковых лазерных дальномеров выполняет следующие задачи: расширяет лазерный пучок, принимает лазерные импульсы, отраженные от спутника, и позволяет осуществлять визуальное сопровождение спутника. Перспективное решение представляет комбинированная оптическая схема, одновременно выполняющая эти задачи. Приведен расчет оптической системы расширителя лазерного пучка для лазерного спутникового дальномера в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн. Расширитель лазерного пучка представляет зеркально-линзовую систему с входным зрачком диаметром ~ 42 мм и выходным зрачком диаметром ~ 300 мм. Коллимация лазерного пучка происходит в расширителе без дополнительной перефокусировки и дает 7-кратное увеличение. Для расширителя определены расходимости пучков для различных длин волн. В обратном ходе лучей расширитель играет роль питающей оптики объектива сопровождения объекта в оптическом диапазоне. Чтобы избежать виньетирования при использовании расширителя в роли питающей оптики ПЗС-камеры для сопровождения спутника (в обратном ходе лучей), световые диаметры линз в расширителе рассчитаны соответственно. Рассмотрены два варианта системы сопровождения: с использованием обычных марок стекла и с использованием стекла, имеющего особый ход дисперсии. Эквивалентное фокусное расстояние системы сопровождения составляет ~ 1760 мм. Приводится анализ изображения точечных источников и распределение световой энергии в пятне рассеяния точечного источника. Рассчитанная оптическая система для широкого оптического диапазона и ближней инфракрасной области спектра может быть использована как в системах лазерной спутниковой локации, так и для лазерных радаров на поверхности земли. Фокус Куде позволяет использовать аппаратуру, установленную стационарно. При расчете оптической системы радиусы кривизны всех сферических поверхностей выбраны из рядов значений, рекомендуемых ГОСТ 1807-75, что удешевляет технологию изготовления.
Бесплатно
Оптические измерительные системы и лазерные технологии для промышленных применений
Статья обзорная
Представлены результаты работ Конструкторско-технологического института научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук (КТИ НП СО РАН) по разработке, созданию и поставке новейших измерительных и лазерных технологий и систем для решения проблем безопасности в ядерной энергетике, на железнодорожном транспорте, в нефтедобывающей промышленности и в других отраслях. Приводятся технические характеристики ряда созданных приборов и систем.
Бесплатно
Статья научная
Конструкции see + what-clause - лингвистические репрезентации представления KNOWING IS SEEING. Данные конструкции рассматриваются в свете теории концептуальной интеграции, развиваемой Ж. Фоконье и М. Тернером, которая позволяет проследить взаимодействие области ЗНАНИЕ и ВОСПРИЯТИЕ.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено, как можно достаточно эффективно адаптировать нормативно-техническую документацию для каждого конкретного трубопровода высокого давления ТЭЦ, опираясь на статистику отказов.
Бесплатно
Статья научная
Обобщен опыт создания тепловых труб всех типов в научно-производственном объединении имени С.А. Лавочкина. Описаны удачные технические решения в создании контурных тепловых труб, нашедшие широкое применение в космической отрасли.
Бесплатно
