Актуальность и цели. Широкое распространение концепции мультиагентных систем и технологий семантического Web, а также начало их активного совместного использования в проектировании и реализации информационных систем требует разработки новых адекватных методов и средств их проектирования. Материалы и методы. Исследования выполнены с использованием онтологического и агентно-ориентированного подходов к моделированию, технологий семантического Web, а также положений теории графовых трансформаций и теории сетей Петри. Результаты. Предложен подход к онтологическому моделированию мультиагентных систем семантического Web. Данный подход продемонстрирован на примере мультиагентной системы в сети Smart Grid для выполнения маркетинговых операций. В рамках предложенного подхода разработан метод реализации сетей Петри на основе онтологий и языка SPARQL Update. Выводы . Предложенный мультимодельный подход к онтологическому моделированию систем является эффективным, поскольку позволяет описание не только статики системы, но и ее динамики, что было продемонстрировано на примерах. Язык SPARQL Update является наиболее удобным и мощным средством реализации данного подхода.
Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки
2020. — Выпуск 1
Содержание:
Актуальность и цели. Рассматривается процедура идентификации параметров моделей динамических объектов методом регрессионного анализа. Приводится обоснование и выбор структуры, типов компонентов наилучшей дискретной модели в виде разностных уравнений n -го порядка. Обсуждается последовательность оценки численных значений параметров дискретной модели объекта, соответствия этих параметров экспериментальным данным. Предлагается интегральный квадратичный критерий оценки степени адекватности модели с использованием измерений в дискретные моменты времени. Используется базовый подход параметрической идентификации - метод наименьших квадратов, который при соблюдении линейности и дискретности обеспечивает простое и универсальное решение. Рассматриваются вопросы оценки параметров непрерывных моделей на основе значений параметров дискретной модели. Результаты . Разработана процедура оценки параметров дискретной и непрерывной моделей динамического объекта на основе результатов наблюдения за входной и выходной переменной на заданном интервале времени. Выводы . Структура регрессионной модели должна быть согласована со структурой непрерывной и дискретной модели исходя из предполагаемого состава полюсов и нулей. Количество нулей определяется из условия минимума среднеквадратичного отклонения рассчитанных значений от наблюдаемых значений выходной переменной. Оптимальное значение полюсов и нулей определяется методом полного перебора возможных вариантов.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Объектом исследования являются современные методы бесконтактной диагностики изделий. Предмет исследования-диагностика динамических давлений газовых потоков вблизи периферийных торцов лопаточного колеса турбомашины. Цель работы - анализ методов диагностики параметров турбомашин и разработка конструкции датчика динамических давлений. Материалы и методы. Исследования проведены с использованием оптических характеристик волоконных брэгговских решеток. Результаты. Проведен анализ бесконтактных методов диагностики, выявлен наиболее актуальный в настоящее время метод, основанный на отражающих свойствах оптического волокна. Предложена конструкция датчика динамических давлений. Выводы. Исходя из анализа первичных преобразователей диагностики динамических давлений газовых потоков в области периферийных зазоров лопаточных колес турбомашин был выбран датчик на оптоволокне с решетками Брэгга.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Объектом разработки является лабораторно-исследовательская система для анализа влияния спектра и уровня светового излучения на тепличные растения в различные фазы их развития. Существующие системы освещения для помещений закрытого грунта чаще всего реализованы на натриевых газоразрядных лампах с нерегулируемыми спектром излучаемого света и уровнем освещенности. Целью работы является улучшение энергоэффективности системы освещения и обеспечение регулировки спектральной составляющей светильников для разных фаз развития растений. Материалы и методы . С целью повышения энергоэффективности системы освещения помещения закрытого грунта измеряется уровень и спектр естественной (солнечной) освещенности, а источник искусственного света повышает до требуемых значений уровень освещенности и спектр излучения. Результаты. Практическая реализация источников света выполнена на основе RGB-светодиодов. Задание необходимого значения спектра оптического излучения производится программно микропроцессором, а управление уровнем освещенности производится ШИМ-модулированием напряжения источника питания. Система позволяет экспериментально исследовать влияние силы света и спектра источника оптического излучения на развитие сельскохозяйственных растений в помещениях закрытого грунта и определить наилучшие показатели в каждой фазе их развития. Выводы . Разработанная система позволяет экспериментальным путем определить оптимальные значения освещенности и спектра света на показатели роста и развития растений в помещениях закрытого грунта.
Ключевые слова
Актуальность и цели. В технике охраны государственных объектов актуальной задачей является обнаружение нарушителей в лесу. Перспективными средствами решения этой задачи являются скрытно устанавливаемые в земле радиоволновые средства обнаружения (РВСО) метрового диапазона волн. Цель данной работы - исследование влияния побочных отражений от стволов деревьев на процесс сигналообразования в РВСО для оценки вероятных искажений сигналов нарушителя в условиях леса. Материалы и методы. Используются разработанные ранее модели сигналообразования РВСО на основе известных допущений для данного диапазона частот, параметров земли и расстояний. Результаты. Отражения электромагнитных волн от стволов деревьев вызывают изменения сигнала нарушителя в лесу по сравнению с сигналом нарушителя на открытом пространстве. Моделирование указанных процессов показывает, что: изменение амплитуды сигнала нарушителя в лесу определяется взаимным расположением стволов деревьев относительно друг друга и относительно зон Френеля РВСО; максимальное влияние на амплитуду сигнала нарушителя оказывают деревья, расположенные в пределах первой зоны Френеля; изменение амплитуды сигнала нарушителя максимально при движении нарушителя вблизи ствола дерева и может достигать 10-20 % от его амплитуды на открытом пространстве; амплитуда сигнала нарушителя в лесу больше изменяется при мокрой земле, но находится в пределах ее значения при сухой земле. Выводы. При размещении РВСО в лесу следует учитывать возможность уменьшения амплитуды сигнала нарушителя. Простейшим способом компенсации ее уменьшения является сокращение расстояния между передатчиком и приемником РВСО.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Объектом исследования являются отказы проволочных резисторов, вызванные различными видами дефектов деталей, узлов, а также применяемых материалов при производстве резистивных датчиков. Предметом исследования являются методы, используемые при анализе изделий и материалов электронной техники. Цель работы - исследование методов анализа деталей, узлов и материалов резистивных датчиков для выработки рекомендаций по внедрению физико-технических методов в производство. Материалы и методы. Исследование методов анализа деталей, узлов и материалов для выявления различных дефектов выполнялось на основе сопоставления и анализа данных, полученных в процессе контроля технологических процессов. Результаты. Выявлены основные виды дефектов, встречающихся при производстве проволочных резисторов. Предложена систематизация методов анализа проволочных резисторов, их составных частей и материалов для идентификации того или иного вида дефекта. Выводы. Анализ возможностей рассмотренных методов при выявлении преобладающих дефектов позволил сформулировать и представить в табличном виде области применимости рассмотренных физико-технических методов для контроля наиболее часто встречающихся дефектов. С учетом области применимости и эффективности использования методов контроля качества и анализа отказов были даны рекомендации по внедрению их в производство.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Предложен «быстрый» алгоритм экстремальной фильтрации на основе «прореживания» ряда экстремумов, не использующий декомпозицию на составляющие с одновременным сглаживанием. Показана возможность оценивания параметров временных рядов в скользящем окне и определения параметров мод на участке анализа непосредственно по экстремумам процесса. Целью является сокращение времени анализа больших массивов данных и адаптация метода к режиму реального времени. Материалы и методы. Исследование проводилось в среде Matlab с использованием экспериментальных данных сейсмической системы обнаружения. Результаты. Показано, что параметры мод могут быть оценены без использования декомпозиции на основе анализа экстремумов сигнала. Выводы. Предложенные решения позволяют сократить время анализа быстропеременных процессов, они ориентированы на использование в системах реального времени.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Объектами исследования являются диаграммы направленности параболических антенн. Параболические антенны широко используются в задачах определения местоположения источника радиоизлучения. Одним из распространенных методов пассивной пеленгации является моноимпульсный метод, требующий достаточно точного знания формы и ориентации многолучевой диаграммы направленности антенны. В ходе длительной эксплуатации антенных систем происходит искажение диаграммы направленности, в частности, для космических систем пассивной пеленгации характерны периодические изменения формы рефлектора и, соответственно, диаграммы направленности антенны вследствие неравномерного прогрева. Смещение отдельных точек рефлектора антенны во многих случаях может быть измерено с высокой точностью и аппроксимировано поверхностью, которая представляет собой модель деформированного рефлектора. Однако полный пересчет многолучевой диаграммы направленности для антенны с деформированным рефлектором является вычислительно сложной задачей. Основной целью работы является повышение вычислительной эффективности метода определения параметров диаграммы направленности параболической антенны с учетом влияния деформации рефлектора. Рассмотрен и исследован метод оценки диаграммы направленности по данным о деформации антенны вдоль произвольного направления. Материалы и методы. Результаты, представленные в работе, получены путем компьютерного моделирования на основе проведения расчетов диаграмм направленности методом блестящих точек. Основное внимание уделено учету линейной деформации рефлектора в двух соседних квадрантах, а также рассмотрены сложные деформации, состоящие из нескольких простых деформаций. Результаты. Предложен и протестирован метод расчета смещения электрической оси и ширины главного лепестка диаграммы направленности антенны при сложной деформации рефлектора на основе моделей простых деформаций рефлектора антенны. Показана применимость предложенного метода. Выводы. Влияние малых деформаций антенны в произвольных направлениях можно рассматривать как суперпозицию деформаций во взаимно перпендикулярных направлениях, что позволяет оценить смещение электрической оси и изменение ширины главного лепестка диаграммы направленности при деформации вдоль произвольного направления без перерасчета диаграммы направленности.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Объектом исследования являются аспекты, приводящие к более интенсивному перемешиванию газа, для наиболее полного сгорания образовавшейся турбулентной струи, которая используется в топочных процессах. Предмет исследования - модели нахождения наиболее оптимальной концентрации перемешивающихся газов. Целью работы является применение моделей определения концентраций перемешивающихся газов для автоматизированной системы управления топочным оборудованием. Материалы и методы. Математическое моделирование с привлечением законов сохранения субстанций и химической аэротермодинамики, аналитическое и численное решение задач, вычислительный эксперимент. Результаты. Была формулирована задача о диффузионном горении двух газовоздушных смесей - симбиоза моделей диффузионного и гомогенного режимов горения в турбулентном потоке. Разработана модель определения концентраций для автоматизированной системы подачи компонентов для диффузионного горения смеси и определены границы теоретической и практической применимости предложенной модели. Выводы. Рассмотренные технологии потенциально применимы в системе автоматизированного управления процессами горения и показана высокая оценка их эффективности.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Типовыми конструкторскими и технологическими задачами, которые решаются при создании различных изделий машиностроения, являются назначение размеров детали, выбор материала, определение рационального способа получения заготовки и самой детали и др. Современные компьютерные технологии позволяют сократить продолжительность и исключить возможные ошибки при решении типовых конструкторских и технологических задач. Целью работы являлось совершенствование методов решения типовых конструкторских и технологических задач, которые возникали при создании характерной для автомобилестроения детали. Материалы и методы . При решении задачи выбора рассматривались следующие материалы: МСт.6 ГОСТ 380-50, сталь 45 ГОСТ 1050-2013, сталь 60 ГОСТ 1050-2013, чугун СЧ15 ГОСТ 1412-85, чугун СЧ30 ГОСТ 1412-85, алюминий АК7 ГОСТ 1583-93, латунь Л60 ГОСТ 15527-2004, пластик ABS 2020-31 ТУ 2214-019-00203521-96. При компьютерном моделировании использовались программы Компас-3D и SolidWorks. Результаты . На примере решения типовых конструкторских и технологических задач, которые возникали при создании характерной для автомобилестроения детали, показаны возможные усовершенствования методов их решения. Выводы . Применение усовершенствованных методов, которые возникали при создании характерной для автомобилестроения детали, позволили рекомендовать для ее изготовления сталь 45 ГОСТ 1050-2013, заготовку-поковку выполнять горячей объемной штамповкой на горизонтально-ковочной машине, а также создать конструкторско-технологическую документацию на изготовление детали.