Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника @vestnik-susu-ctcr
Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1099
Определение дефектов оборудования нефтяной скважины по динамограмме
Статья научная
Рассматривается задача анализа динамограммы с целью обнаружения дефектов скважинного оборудования. Приведен обзор разных методов диагностики скважинного оборудования по динамограмме. Дан простой алгоритм, позволяющий определять различные дефекты с возможностью реализации его в контроллере системы управления привода насосной установки.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Существуют различные практические способы реализации магнитной левитации как метода удержания или подъема объекта с помощью одного только магнитного поля. В работе рассматривается следующий принцип создания равновесия тела. Небольшой цилиндрический неодимовый магнит удерживается при электромагнитном взаимодействии с пульсирующим током, протекающим через катушку. Для возникновения парящего эффекта при приближении магнита к катушке ток через нее отключается электронным ключом, срабатывающим от цифрового датчика Холла, расположенного на оси катушки. Вызывает практический интерес разработка простых рекомендаций, позволяющих прогнозировать факт удержания тела при данной конструкции катушки, токе через нее, размерах и свойствах постоянного магнита. Мало инженерных методик, позволяющих определять положение тела, его устойчивость и характер движения во взвешенном состоянии. Целью исследования является теоретическое и экспериментальное исследование динамических параметров постоянного магнита при его удержании в импульсном магнитном поле и создание упрощенной расчетно-экспериментальной методики для определения характеристик поведения тела во взвешенном состоянии. Материалы и методы. При выполнении работы применялись методы математического и компьютерного моделирования, а также экспериментального исследования. Созданное программное обеспечение с использованием средств разработки пакета Mathcad основывалось на известных методах численного интегрирования системы дифференциальных уравнений. Результаты. Предложена упрощенная расчетно-экспериментальная методика по определению магнитных моментов для постоянного цилиндрического магнита и катушки с током, а также примерного значения координаты положения тела во взвешенном состоянии. Разработана математическая модель одномерного движения магнита под действием силы тяжести и электромагнитной силы взаимодействия с импульсным магнитным полем при известном расстоянии, на котором происходит выключение тока. Заключение. Экспериментально и посредством компьютерного моделирования установлено, что чем выше частота пульсаций, тем при удержании тела наблюдается его меньшая амплитуда пульсаций и устанавливается более устойчивое равновесие. Частота пульсаций уменьшается с увеличением массы постоянного магнита, причем есть критическая масса, которая уже не удерживается в электромагнитном поле. При увеличении напряжения, подаваемого на коммутатор катушки, возрастает частота пульсаций тела и потребляемая электрическая мощность, при этом коэффициент заполнения импульсов тока снижается.
Бесплатно
Определение достижимых коэффициентов инжекции и степени сжатия струйного парового компрессора
Статья
Бесплатно
Статья научная
Предлагаются методы повышения точности наведения целевой аппаратуры космического аппарата, учитывающие характер решаемых с помощью целевой аппаратуры задач, на основе выбора критерия точности наведения целевой аппаратуры и определения оптимальных для этого критерия конфигураций звезд, визируемых системой астроориентации космического аппарата.
Бесплатно
Статья научная
Биметаллы во многом являются заменителями дефицитных металлов, при этом они представляют самостоятельную группу материалов, необходимых при создании новых машин, приборов и других различных изделий. Возрастающий объем производства биметаллов и изделий из них требует повышения их эксплуатационных характеристик и, соответственно, повышения качества готовых изделий. Одной из сложных технологических задач является соединение алюминия и его сплавов со сталями различных классов, так как возникает много проблем, связанных с качеством соединения металлов с разными свойствами. Для повышения надежности и долговечности работы машин и других изделий, изготавливаемых из биметаллов, необходимо проводить непрерывный контроль их качества, и наиболее эффективными являются методы неразрушающего контроля. Довольно перспективным в плане простоты и доступности является метод активного теплового контроля, при котором исследуемое изделие подвергается импульсному тепловому воздействию посредством источника теплового нагружения. Амплитуда, форма и изменение во времени температурных сигналов служат информативными параметрами, которые позволяют оператору или автоматической системе обнаруживать те или иные дефекты и оценивать их параметры. При всей доступности импульсного теплового контроля наиболее сложным остается компонент, связанный со специализированными компьютерными программами обработки экспериментальных данных и определения параметров дефекта расслоения. Целью исследования является создание компьютерной модели теплового состояния биметаллической пластины при наличии воздушного пузыря между слоями и посредством компьютерного моделирования определение размеров дефектов при активном импульсном тепловом неразрушающем контроле сталеалюминиевых пластин. Материалы и методы. При выполнении работы применялись методы математического и компьютерного моделирования. Созданное программное обеспечение с использованием средств разработки пакета MATLAB основывалось на известных методах получения приближенного решения краевой задачи на ЭВМ с применением метода конечных разностей. Результаты. Разработана математическая модель алгоритма решения краевой задачи и создана компьютерная программа, позволяющая моделировать проведение импульсного теплового контроля для определения параметров дефекта расслоения биметаллической пластины. Заключение. Установлено, что более эффективным является измерение разности температур со стороны, где располагается дефект и произведен нагрев многослойной пластины. Нагрев пластин со стороны, противоположной дефекту, и их дальнейшее охлаждение показали существенно меньшую эффективность с точки зрения получения полезного температурного сигнала. Показано, что при наличии дефекта чем больше тепловой поток нагружения и размер дефекта, тем больше величина полезного сигнала, определяемая разностью температур на измеряемой поверхности.
Бесплатно
Определение параметров эксплуатационной надежности элементов систем управления уличного освещения
Статья научная
Рассматриваются вопросы нахождения параметров эксплуатационной надежности элементов систем управления уличного освещения. Представлено два варианта решения задачи: без учета ограничений и с ограничениями.
Бесплатно
Краткое сообщение
При выявлении скрытых дефектов соединения слоев в изделиях из многослойных материалов используют различные методы неразрушающего контроля, в том числе активный тепловой контроль. Одна из основных трудностей при использовании этого метода заключается в обработке и интерпретации полученных данных теплового изображения. Особенностью исследуемых дефектов нарушения сплошности соединения слоев биметаллических пластин является то, что глубина нахождения дефекта известна, и основной задачей становится определение его размеров. Для этого применяют различные методы, в том числе анализ пространственных профилей температуры. Цель исследования: анализ использования различных подходов к определению поперечного размера дефекта расслоения между металлами при моделировании процесса активного теплового неразрушающего контроля сталеалюминиевых пластин. Материалы и методы. Используются методы математического и компьютерного моделирования, численного дифференцирования. Размер дефекта определяется по проекциям половины высоты амплитуды сигнала и экстремума производной функции температурного сигнала. Вычисления и графические построения производятся с использованием математического пакета GNU Octave. Результаты. Выполнено моделирование для различных значений мощности теплового потока, времени нагрева и охлаждения. На основе полученных расчетных данных построены графики распределения температурного сигнала по поверхности многослойной биметаллической пластины. Определены значения радиуса дефекта по проекциям характерных точек. Заключение. Результаты моделирования позволяют сделать вывод, что использование проекции экстремума производной функции температурного сигнала позволяет точно оценить размер дефекта, а в случае с проекцией точки, соответствующей половине высоты амплитуды сигнала, оценка получается заниженной. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейших экспериментальных исследований процессов активного теплового контроля изделий из многослойных биметаллических материалов.
Бесплатно
Определение рационального времени освоения материала обучающимся при тестировании
Статья научная
На основе теории информационных цепей изложена методика определения рационального времени изучения материала обучающимся с учетом информационных характеристик человеческого фактора.
Бесплатно
Определение уровня защищенности бренда застройщика
Статья научная
Строительный рынок жилой недвижимости увеличивается в объемах, но при этом остаётся наиболее рискованной отраслью с точки зрения инвестиций за счет большого срока создания и реализации продукта. Важную роль в сокращении рисков застройщиков может сыграть бренд. Существует взаимосвязь между понятиями имидж, репутация, бренд и гудвилл. Следовательно, на бренд застройщика влияют его имидж и репутация. Цель исследования: необходимо определить подходы для оценки репутации застройщиков на региональных рынках жилой недвижимости с целью поддержания их бренда и, как следствие, конкурентоспособности на требуемом уровне.
Бесплатно
Оптимальное прогнозирование потребления топливных газов на металлургических предприятиях
Статья
Бесплатно
Оптимальное прогнозирование потребления энергетических ресурсов по стоимостному критерию
Статья научная
Предложен метод оптимального прогнозирования потребления энергетических ресурсов технологическими процессами по критерию минимума цены ошибки прогноза. Рассматривается регуляризация некорректно поставленных задач прогноза на основе использования нормативных характеристик процессов.
Бесплатно
Оптимальное управление динамикой регуляции гликемии у больных сахарным диабетом первого типа
Краткое сообщение
Работа посвящена проблеме математического моделирования и поиска оптимального управления динамикой баланса инсулин - глюкоза в крови человека, представленной негладкой системой дифференциальных уравнений с постоянным запаздыванием. Цель исследования. Данное исследование направлено на разработку и численное решение задачи оптимального управления гликемическим профилем у больных сахарным диабетом первого типа путем инсулинотерапии, основанного на условиях оптимальности для негладких систем с постоянным запаздыванием в фазовой переменной. Методы. Общая методика исследования изучаемой проблемы базируется на математической теории оптимального управления, теории численных методов, теории дифференциальных уравнений с негладкой правой частью и с запаздывающим аргументом. При реализации программного комплекса применены методы объектно-ориентированного проектирования. Результаты. В данном исследовании на базе исходной динамической модели, предложенной Н.А. Широковой, построена задача оптимального управления динамикой регуляции гликемии у больных сахарным диабетом первого типа с негладкой правой частью и постоянным запаздыванием в фазовой переменной. На основании полученного для построенной задачи оптимального управления необходимого условия оптимальности разработан алгоритмический и программный инструментарий, с помощью которого получены оптимальные программы, представлена их содержательная интерпретация. Заключение. Результаты, полученные на основе программной реализации численных алгоритмов разработанной негладкой задачи оптимального управления балансом инсулин - глюкоза с постоянным запаздыванием в фазовых переменных, позволяют получить данные, которые необходимы при мониторинге ситуации по изменению гликемического профиля, при прогнозировании заболевания сахарным диабетом и выборе эффективного лечения.
Бесплатно
Оптимизация алгоритмов в головоломке human resource machine по числу команд и операций
Статья научная
Видеоигры являются одним из распространенных видов современного досуга, а также относятся к синтетическому искусству коллективного авторства. Достаточно много написано о вреде компьютерных игр, однако есть и исследования, свидетельствующие о пользе некоторых их видов, в том числе различных головоломок. Часть из них являются весьма специфическими продуктами, в частности, различные симуляторы программирования. Цель исследования. Данная работа посвящена оптимизации наиболее сложных алгоритмов в видеоигре Human Resource Machine в соответствии с принятыми в ней критериями оптимальности. Предполагается, что решение каждой задачи должно содержать не более заданного числа команд и выполняться не более чем за определенное количество шагов. Для большей части задач может быть найдено решение, одновременно удовлетворяющее обоим критериям, однако некоторые головоломки требуют реализации двух отдельных алгоритмов. Всего в игре 36 задач различного типа и уровня сложности, из них выбрано 6 доставивших автору наибольшие трудности при прохождении. Материалы и методы. В работе описываются идеи и алгоритмы решения задач на естественном языке, удовлетворяющие заданным ограничениям, а также приводятся результирующие значения количества команд в коде и операций в процессе его исполнения. Точные решения не приводятся, поскольку в силу громоздкости игрового языка соответствующие алгоритмы с комментариями оказались слишком объемны для статьи. Кроме того, данная статья призвана лишь констатировать возможность нахождения собственных оптимальных решений рассматриваемых головоломок. Результаты. Для двух задач из шести рассмотренных в работе удалось получить алгоритмы, удовлетворяющие ограничениям и по числу команд, и по количеству операций. Для оставшихся четырех задач разработано по паре алгоритмов, каждый из которых удовлетворяет одному из ограничений. Заключение. По результатам проделанной работы можно утверждать, что существуют компьютерные игры, которые являются не просто развлечением, а могут представлять собой весьма непростой интеллектуальный вызов. Нахождение оптимальных решений в головоломках Human Resource Machine оказалось весьма непростым и интересным занятием, позволившим избавиться от шаблонов и иначе взглянуть на некоторые классические задачи программирования.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Краткое сообщение
Рассматриваются вопросы оптимизации методов робастной обработки радиолокационных сигналов с использованием простых критериев принятия решений. Эти методы улучшают параметры робастных структур, которые в свою очередь позволяют повысить помехоустойчивость в радиотехнических системах на фоне мощных аддитивных помех. Приводится численное математическое моделирование нелинейной робастной системы обнаружения сигналов. На основе анализа полученных результатов устанавливается факт, что использование простых критериев в концепции байесовского подхода незначительно повышает помехоустойчивость робастных методов. Однако простота использования таких критериев позволяет легко получить реальный практический вариант робастной системы обнаружения сигналов на фоне сложных аддитивных помех.
Бесплатно
Оптимизация мультилатерационных систем вторичной радиолокации
Статья научная
Рассматривается проблема оптимизации для мультилатерационных систем вторичной радиолокации, определяются и анализируются основные оптимизируемые параметры. Приводятся результаты анализа алгоритмов мультилатерационной обработки, формулируются задачи дальнейшей работы.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются проблемы оптимизации нагрузки параллельно работающих турбоагрегатов по данным эксплуатации при неполных исходных данных и пути ее решения. Приводятся математический алгоритм решения задачи оптимизации нагрузки, программа «ТГ-ПАР» и результаты оптимизации при помощи программы «ТГ-ПАР» нагрузки параллельно работающих турбоагрегатов ТЭС ОАО «ММК».
Бесплатно
Оптимизация процедуры наставничества в организационных системах
Статья научная
В данной статье рассматривается механизм стимулирования труда работников, выполняющих функции наставника в организационных системах, которые осуществляют проектную деятельность. Как правило, работник, выполняя функции наставника, отвлекается от своей основной деятельности и, следовательно, теряет часть дохода, который он потенциально мог бы получить, если бы был задействован в реализации проекта на сто процентов. Этот факт может демотивировать работника выполнять функции наставника полноценно и качественно. Цель исследования. Исходя из сказанного выше, целью работы является разработка такого механизма стимулирования труда наставника, участвующего в реализации проекта или работающего на предприятии, осуществляющем проектную деятельность, который повысит заинтересованность наставника выполнять свои функции качественно. Материалы и методы. В представленной работе будет рассматриваться ситуация, в которой учениками наставника являются студенты, проходящие практическую подготовку на предприятиях или изучающие учебные дисциплины, практические занятия которых проводятся на базе предприятия, с которым заключен соответствующий договор. Главной задачей наставника является освоение студентами профессиональных компетенций, предусмотренных в Основной профессиональной образовательной программе вуза. Заметим, что осуществлять процесс наставничества только в свободное от работы время мастер не может, так как отличительной особенностью наставничества является то, что обучение происходит в процессе непосредственной работы (на рабочем месте), что делает эту процедуру эффективной в плане освоения именно практических навыков. А это, в свою очередь, является одним из основных плюсов наставничества. Результаты. Для компенсации дохода, который наставник «теряет», отвлекаясь от своей основной деятельности, предлагается ввести следующую систему надбавок. Во-первых, весь период наставничества он будет получать компенсирующую надбавку. Она или будет декларирована руководством, или равняться заработной плате, которую наставник будет получать от вуза. Этот вариант доступен в случае, если между работником, осуществляющим функции наставника, и вузом заключен трудовой договор или гражданско-правовой договор. Во-вторых, после завершения процедуры наставничества наставник получит стимулирующую надбавку. Ее величина будет определяться качеством обучения учеников, то есть их оценками, полученными по каждой из компетенций, которыми они должны были овладеть после обучения. Заключение. Из сказанного выше следует, что наставник весь период наставничества будет получать компенсирующую его дополнительные затраты времени надбавку, а по завершении процедуры наставничества - стимулирующую надбавку, зависящую от качества выполнения своих функций. Предполагается, что первая должна подпитывать его заинтересованность весь период наставничества к выполнению своих обязанностей наиболее качественно с целью получить по завершении процедуры наставничества как можно большую стимулирующую надбавку.
Бесплатно
Оптимизация работы контейнерных терминалов
Статья обзорная
Рассматривается формализация процессов переработки грузов на контейнерном терминале в виде разомкнутой системы массового обслуживания. Определяются вероятностные модели процессов переработки грузов в динамических и стационарных режимах.
Бесплатно
