Математика, механика, информатика. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Статья научная
Рассмотрены результаты моделирования имитатора солнечных батарей с каскадным включением импульсного и непрерывного усилителей мощности.
Бесплатно
Моделирование линейчатого пространства дуальной эллиптической плоскостью
Статья научная
Сделано обобщение известного принципа перенесения геометрии связки прямых и плоскостей на линейчатое пространство. Обоснована возможность построения проективной геометрии линейчатого пространства на основе конструктивного и метрического соответствия его эллиптических плоскостных моделей.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается численное моделирование процесса профилирования мелкомодульных зубчатых передач с заданными показателями качества, пластическим деформированием. Проведено сравнение численного и натурного экспериментов. Представлены рекомендации для выбора технологического оборудования, выполнение которых необходимо для достижения точности профилирования.
Бесплатно
Статья научная
Предложен и реализован методический подход к оценке ресурса деталей машин при ударно-циклическом нагружении, основанный на совместном использовании корректированной линейной гипотезы накопления усталостных повреждений и методов схематизации нестационарных нерегулярных процессов нагружения, получаемых вычислительным моделированием методом конечных элементов.
Бесплатно
Моделирование нестационарного контакта в подшипнике качения
Статья научная
Рассмотрена задача нестационарного гидродинамического контакта ролика с упругим слоем с учетом прогиба поверхности, а также влияния давления на коэффициент вязкости. Зависимость вязкости от давления задана экспоненциальной функцией. В работе использовался итерационный метод численного решения уравнения Рейнольдса совместно с интегральным уравнением связи прогиба поверхности с давлением в смазочном слое. Показано, что вертикальное перемещение ролика вызывает дополнительное существенное возрастание давления в смазочном слое, пропорциональное вертикальной скорости. Коэффициент линейной зависимости несущей способности от вертикальной скорости назван коэффициентом демпфирования. В результате расчетов получены зависимости несущей способности и коэффициента демпфирования смазочного слоя от величины минимального зазора между роликом и пластиной. С использованием найденных функций изучен переходный процесс установления стационарного режима при резком изменении внешней нагрузки. Найдено характерное время установления и определены временные вариации пиковых значений давления. Исследовано влияние пьезокоэффициента вязкости на максимальные значения давления, достигаемые в процессе установления. Найдено критическое значение пьезокоэффициента, при котором эффект возрастания давления, обусловленный увеличением вязкости, компенсируется влиянием деформации упругой поверхности.
Бесплатно
Моделирование одночастотного метода определения вертикальной задержки сигнала в ионосфере
Статья научная
Предметом исследования является одночастотный метод определения вертикальной задержки сигнала в ионосфере. Целью работы является проверка метода на данных модели. Для проверки работоспособности предложенного одночастотного метода применялся метод имитационного моделирования. Рассмотрены существующие подходы для определения задержки сигнала в ионосфере. Существующие методы обладают недостатками, снижающими точность определения задержки сигнала в ионосфере. Двухчастотный кодовый метод содержит систематическую погрешность, вызванную трактами аппаратуры. Применение двухчастотного фазового метода требует разрешения фазовой неоднозначности. Стандартный одночастотный метод использует прямые измерения кодовой и фазовой псевдодальности и, соответственно, обладает недостатками кодового и фазового методов, описанных выше. Решением данной проблемы является переход от прямых измерений к использованию приращений соответствующих измерений. Данный подход реализован в одночастотном методе, использующем в своей основе приращения кодовых и фазовых измерений. Приведено подробное описание данного метода и результаты моделирования. По результатам моделирования подтверждена работоспособность метода на данных модели, а также сделан вывод о необходимости проведения экспериментальных исследований разработанного метода.
Бесплатно
Моделирование распознавателей мультисинтаксических языков программирования мультиверсионных систем
Статья научная
Рассмотрено синтезированное абстрактное устройство распознавания мультисинтаксических языков программирования. Это устройство может быть использовано в качестве основы для разработки трансляторов языков программирования мультиверсионных программных систем.
Бесплатно
Моделирование реализации технологических процессов
Статья научная
Предлагается аналитико-оптимизационная процедура моделирования реализации технологических процессов на вычислительных сетях автоматизированных систем управления.
Бесплатно
Краткое сообщение
Представлены результаты имитационного моделирования параллельной работы квазирезонансных преобразователей напряжения с коммутацией электронных ключей при нулевых значениях тока, работающих в цепи стабилизатора напряжения с общим контуром регулирования посредством частотно-импульсной модуляции.
Бесплатно
Моделирование рупорной решетки на основе учета распределения поля в плоскости раскрыва рупора
Статья научная
Предложен метод приблизительного моделирования рупорных антенн в области КВЧ-диапазона, когда прямое моделирование при помощи специализированных программных пакетов затруднено в связи с высокими требованиями к вычислительным мощностям ЭВМ. Предложенный метод базируется на восстановлении поля в дальней зоне по распределению поля в плоскости раскрыва рупора. Рупорная антенна, которая подвергалась исследованиям, представляет собой рупорную решетку, в состав которой входит пирамидальный рупор с размерами в раскрыве 12,4 х 12,4+0,01 мм и углом раскрытия 17°30’, а также четыре секторальных рупора шириной 3,8 ± 0,01 мм и углом раскрыва 17°30’. Толщина стенки рупора 1,1 + 0,1 мм, радиус сопряжения стенок 0,1 мм. Расстояние между осями боковых рупоров 17 ± 0,01 мм. Высокая точность расположения рупоров необходима для обеспечения электрических параметров и формирования разностной и суммарной диаграмм направленности. Возможны следующие режимы работы антенны с рупорной решеткой: одновременный прием-передача сигнала с различной поляризацией на разных частотах; передача сигнала с различной поляризацией на одной частоте; прием сигнала с различной поляризацией на одной частоте. Диаграмма направленности антенн в первую очередь характеризуется размерами раскрыва рупоров и их электрическими параметрами, а также частотными характеристиками передаваемых волн. В работе применяется анализ отдельных элементов рупорной решетки в программном пакете CST Microwve Studio и последующая обработка полученного распределения поля в точках рупорной решетки для восстановления поля в дальней зоне. Полученные результаты для одиночных элементов решетки хорошо согласуются с результатами прямого моделирования.
Бесплатно
Моделирование систем с существенными нелинейностями ми с помощью параллельного программирования
Статья научная
Предлагается новый подход к созданию EDA-систем, предназначенных для моделирования схем, содержащих элементы, функционирование которых связано с резким изменением параметров и при математическом описании приводит к существенному возрастанию производных фазовых переменных, что при традиционном моделировании ведет к срыву вычислительного процесса.
Бесплатно
Статья научная
Предложен новый подход к моделированию систем, содержащих несколько элементов, функционирование которых связано с резким изменением параметров и при математическом описании приводит к существенному возрастанию производных фазовых переменных, что при традиционном моделировании ведет к срыву вычислительного процесса.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено структурное моделирование системы управления ресурсами гетерогенной распределенной системы обработки информации на основе мультиагентного подхода проектирования распределенных информационных систем. Обосновывается актуальность задачи для процесса принятия решений. Описываются основные сложности, возникающие при принятии обоснованных и своевременных решений при прогнозировании и ликвидации последствий ЧС в масштабах Российской Федерации. Формируется цель исследования и описываются решения задач, необходимых для ее достижения. Начиная с описания отличительных черт единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, авторы приходят к выводу о том, что данная система вписывается в общепризнанную концепцию гетерогенной распределенной системы обработки информации. Обосновывается мультиагентный подход к построению системы управления ресурсами гетерогенной распределенной системы обработки информации как наименее затратной финансово и удовлетворяющей необходимым критериям. Дается полное описание уровней построенной модели, таких как уровень интеллектуальных агентов, уровень агентов вычислительного оборудования, уровень управления маршрутом. Представлена структурная модель. Описана структура системы. Подробно рассмотрена типовая функциональность следующих агентов: агент управления программными компонентами, агент мониторинга нагрузки вычислительного узла, агент мониторинга каналов связи, агент передачи данных, агент распределения нагрузки, агент прогнозирования утилизации каналов связи, реактивный агент источников первичных данных. В заключение рассмотрены возможности дальнейшего развития модели, а также сделан вывод о необходимости ее алгоритмизации для проведения практической апробации и внедрения в практику.
Бесплатно
Моделирование сложных процессов при помощи авторегрессии
Статья научная
Сделан обзор по использованию числовых рядов для оценки параметров в моделях авторегрессии. Описан метод и основная процедура определения порядка модели авторегрессии и выбора числового ряда. Цель настоящей работы - обобщение полученных результатов, выявление новых характеристик авторегрессии при моделировании сложных процессов и упрощение процедуры подбора параметров, основанного на использовании числовых рядов. Основные теоретические и прикладные результаты работы получены на основе методологии системного анализа, теории случайных процессов, а также информационных технологий и методов фундаментальной и прикладной математики. Проведено сопоставление метода числовых рядов с известными способами оценки параметров в моделях авторегрессии. Приведена взаимосвязь между моделями авторегрессии и такими классическими математическими понятиями, как золотое сечение, треугольник Паскаля, а также числами Фибоначчи и трибоначчи. Помимо этого даны оценки для моделей авторегрессии при долгосрочном прогнозировании. Показана взаимосвязь между авторегрессией четвертого порядка с рядом чисел квадробоначчи. Обобщены известные рекомендации по применению метода числовых рядов. Данные рекомендации позволяют упроститъ процедуру подбора числового ряда и повыситъ качество модели. При краткосрочном и среднесрочном прогнозировании процессов с постоянным средним рекомендуется использовать коэффициенты, которые вычисляются при помощи рядов Фибоначчи и трибоначчи. Полученные результаты работы будут полезны при моделировании сложных процессов с временной составляющей.
Бесплатно
Моделирование стоимости жилья на вторичном рынке недвижимости в г. Красноярске в 2016 году
Статья научная
Собраны и проанализированы данные по стоимости вторичной жилой недвижимости в г. Красноярске за 2016 г. Количество объектов в 2016 г. - 1239 штук. Каждая квартира характеризуется 9 параметрами: количество комнат, планировка, микрорайон, этаж, материал стен, общая площадь, жилая площадь, площадь кухни, наличие балкона или лоджии. На основе метода наименьших квадратов (МНК) построена адекватная линейная модель стоимости квартиры в обычном и стандартизованном виде. При построении модели проана- лизировано влияние количественных и качественных факторов. Ранжированы коэффициенты престижности районов и материала стен. Ранжирование проводилось на основе выделения типичной квартиры. В качестве типичной квартиры были взяты однокомнатные квартиры как наиболее часто продаваемые. Характеристики типичной квартиры: общая площадь - 30,6 м2, жилая площадь - 17,7 м2, площадь кухни - 5,5 м2, планировка - хрущевка, 1 этаж (количество этажей - 5), санузел - смежный, плита - электрическая, балкон - есть, мате- риал стен - панель. При построении коэффициентов престижности вводились 24 фиктивные переменные, а для материала стен - восемь фиктивных переменных. Показано, что при развитии города коэффициенты престижности районов города меняются, иногда очень существенно. Приведена адекватная модель зависи- мости цены жилого объекта от экологического состояния района. Рассчитаны коэффициенты престижно- сти для атрибутивных факторов, построена регрессионная модель, содержащая такие факторы, как цена, общая площадь, планировка, микрорайон, материал стен, со статистически значимыми факторами - общая площадь, планировка, микрорайон. Это сделано и в стандартизированной форме. Проведенное исследование подтверждает высокое влияние на цену квартиры, предлагаемой к продаже, общей площади и микрорайона, а также умеренное влияние планировки. Построенные модели адекватно описывают опытные данные.
Бесплатно
Краткое сообщение
Описан подход к моделированию стратегии глобального социально-экономического развития на основе экономико-математической модели оптимального управления, учитывающей взаимодействие основных экономических агентов мировой социально-экономической системы (МСЭС) - производственного, потребительского, финансового секторов, а также управляющего центра (мирового правительства). Формулируется оптимизационная задача управления глобальным социально-экономическим развитием, анализируются основные принципы анализа, ограничения и целевые критерии.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено построение динамических моделей тепловых объектов cраспределенными параметрами. Обсуждаются трудности, связанные с интеграцией модели COMSOL в модель Simulink для решения задач управления.
Бесплатно
Моделирование трансформируемых механических систем
Статья научная
Приведены результаты моделирования трансформируемых механических систем, применяемых при создании робототехнических устройств и изделий космических аппаратов. Трансформируемые системы рассматри- ваются в виде многозвенных шарнирных механизмов с размещенными на звеньях или на основании приводами. Проведенный анализ публикаций показал, что при создании трансформируемых систем используются как разомкнутые, так и замкнутые кинематические цепи. Для описания работы использованы уравнения Лагранжа второго рода в матричной форме, которые спра- ведливы как для разомкнутых (последовательных), так и для замкнутых (параллельных) структур. С целью решения прямой задачи динамики и определения необходимых управляющих моментов приводов предложена математическая модель четырехзвенного механизма раскрытия штанги панелей солнечных батарей (после- довательная структура). При построении модели принято, что механизм работает в горизонтальной плоско- сти, моменты сил тяжести, приложенные к звеньям, воспринимаются устройствами обезвешивания. Моделирование проводилось в среде графического программирования LabVIEW, при этом разработаны виртуальные приборы, позволяющие вычислять координаты характерных точек механизма, например, цен- тров масс звеньев как точек крепления устройств обезвешивания, виртуальные приборы вычисления матриц инерции звеньев, кинетической энергии звеньев и необходимых моментов сил приводов. Предложенная модель и разработанные виртуальные приборы позволяют решать прямую задачу динамики трансформируемой механической системы и могут быть использованы при проектировании новых образцов робототехнических систем и изделий космических аппаратов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена функция и структура задающего элемента автоматической системы управления процессом декарбонизации. Определена и смоделирована экспериментальная зависимость требуемой мощности вентилятора в функции параметров декарбонизатора, процесса декарбонизации и водно-газовой системы.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены модели расчета энергосиловых параметров нового процесса совмещенной прокатки-прессования для модульных технологий производства массовой металлопродукции из цветных металлов и сплавов. Приводится сравнительный анализ результатов моделирования и экспериментальных данных.
Бесплатно
