Предлагается метод определения реакций связей в виброзащитных системах, состоящих из объекта защиты и виброзащитных устройств (ВЗУ). В простейшей форме ВЗУ представлены в виде упругих элементов, к которым могут присоединяться диссипативные звенья и устройства для преобразования движения, в том числе и рычажные механизмы. Показано, что ВЗУ могут иметь достаточно сложную структуру. При этом реакции на входе и на выходе ВЗУ могут совпадать, если в его составе не имеется массо-инерционных элементов с независимыми координатами движения. В противном случае динамические реакции связей на входе и на выходе будут различными, что зависит от особенностей инерционных сил, возникающих при движении промежуточных элементов. Сущность метода заключается в том, что при использовании структурных моделей в виде структурных схем, эквивалентных в динамическом отношении системам автоматического управления, становится возможным выделение объекта защиты в виде интегрирующего звена второго порядка. В этом случае динамическая реакция связей интерпретируется как обратная отрицательная связь. Коэффициент усиления связи соответствует коэффициенту жесткости механической системы, сформированной в результате структурных преобразований. Статические реакции определяются на той же алгоритмической основе при «занулении» комплексной переменной с учетом расположения постоянно действующих сил. Полная реакция связей определяется как сумма статической и динамической составляющих. Приводятся примеры преобразований и приложений.
Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
2014. — Выпуск 1(41)
Содержание:
Теория разрушений сочетает в себе знания из различных областей, таких как математика, механика и физика. Одной из основных проблем теории разрушений является задача о распространении трещин. Широко применяемые решения указанной задачи построены в основном на численных методах, математического анализа, дифференциальных уравнений, теории графов, теории просачивания. В силу своей общности указанные подходы характеризовались большой трудоемкостью и не всегда гарантировали достаточную точность. Поэтому в последнее время интенсивно используются методы фрактальной геометрии, что обусловлено в первую очередь самоподобной структурой трещины. В данной работе авторами разрабатывается комбинаторный подход к решению одной из важных задач теории трещин, а именно моделирование процесса фрактальной перколяции плоских структур. Процесс построения модели разбивается на три этапа. Первый этап связан с построением фрактальных структур треугольника Паскаля, возникающих при рассмотрении вычетов по модулю заданного простого числа составляющих его биномиальных коэффициентов. Второй этап связан с построениями нелинейных сечений треугольника Паскаля, в качестве которых в данной работе выступает семейство концентрических окружностей. В результате первого и второго этапов построения на плоскости получается решетка с запрещенными позициями и ограничениями на некоторые расположенные в ее узлах целые неотрицательные числа. Третий этап заключается в определении числа путей на этой решетке согласно заданным заранее ограничениям. Предложенный комбинаторный подход позволяет получать известные и новые интерпретации ряда числовых последовательностей.
Ключевые слова
В статье предложен вычислительный способ получения достаточных условий устойчивости автономных консервативных систем, какими, в частности, являются гироскопические. Он основан на положительной определенности параметризованной квадратичной формы, составлен- ной из матриц гироскопических сил и потенциальной функции. В вычислениях используется оценка одного из параметров гироскопических сил из алгебраического уравнения для выполнения необходимого условия устойчивости. Установлена невозможность получения достаточных условий устойчивости при использовании неполной связки из первых интегралов, в частности одного первого интеграла полной энергии.
Ключевые слова
Рассмотрена задача обеспечения диаметральной устойчивости круглых оболочек большой длины (горячекатаных и холоднотянутых труб) при одновременном воздействии на них диаметрального и осевого нагружения. Конкретно задача решена в приложении к условиям проталкивания труб в волочильную фильеру с зажимом её головной части в клиновом самотормозящемся механизме плашками различного профиля. Осевое усилие создаётся силами сопротивления от проталкивания в волочильную фильеру, а диаметральное – от плашек зажимного устройства. Данная схема нагружения довольно широко используется и в других машинах, например, при закатке днищ баллонов и формировании в штампах торцевой части полых изделий, в станках для формирования обжатого конца труб для их последовательного сочленения или формирования конусного конца буровых труб под нарезку резьбы. Известные проверенные зависимости по диаметральной и продольной устойчивости оболочек при одновременном действии того и другого не учитывают распределение усилий по длине зажимного инструмента, и их применение в реальной инженерной практике даёт значительные погрешности. Приводятся результаты аналитического анализа воздействия силовых факторов от клинового зажимного инструмента на диаметральную устойчивость трубы в процессе принудительной задачи в волочильную фильеру. На основе результатов анализа и экспериментальных исследований трубоволочильного стана определяются предельные возможности разовых обжатий в принятой конструкции без нарушения формы обрабатываемого изделия. Даются рекомендации по выбору оптимальных параметров геометрии зажимного инструмента, исключающие возможность потери диаметральной устойчивости изделия в процессе проталкивания изделия в фильеру волочильного стана.
Ключевые слова
Рассматривается задача определения характеристик контактной реакции. Проводится анализ модельной динамической системы из составного твердого тела и упругого элемента при наличии сил веса, вязкого трения, постоянной приложенной силы и гармонического возмущения поверхности колебания. Предметом исследования является условие сохранения контакта между фрагментами составного твердого тела. Анализ проводится с использованием методов операционного исчисления. Развиваются методологические основы по- строения математических моделей, позволяющих условия нарушения контактов сопоставлять с параметрами полной реакции связей, как основной характеристикой контактного взаимодействия. Определены области параметров, при которых сохраняется контакт. Показано, что полная реакция связи имеет две составляющие: статическую и динамическую. Разработана методика определения статической реакции в системах с одной и несколькими степенями свободы с упругими связями при действии сил веса и дополнительных постоянных сил. Получены аналитические соотношения, позволяющие определять величины контактных давлений или реакций связи в составных твердых телах. Под составным твердым телом понимается твердое тело, состоящее из двух и более фрагментов. При этом контакт представляет собой плоскость, перпендикулярную линии действия силы. Рассмотрен ряд примеров, произведена оценка возникновения ряда специфических эффектов взаимодействия. Предложена и разработана методика определения динамических реакций, вызванных действием внешних гармонических возмущений. Граничное условие для нарушения неудерживающих связей определяется при равенстве нулю полной реакции связей. Методика иллюстрируется приложением к линейным системам с одной степенью свободы, имеющим две составные части.
Ключевые слова
На основе описания упругих исполнительных механизмов мехатронных систем в виде трехмассовой схемы синтезируется адаптивное управление, направленное на гашение упругих колебаний с сохранением целевого движения системы. В контуре замкнутой системы управления используется алгоритм идентификации, доставляющий в текущем времени искомые оценки неизвестных параметров математической модели объекта, а также неявная эталонная модель. В качестве первого из них используется рекуррентный метод наименьших квадратов с фактором забывания. Заданная эталонная модель отражает требуемые характеристики замкну- той системы управления. Закон управления строится на основе упрощенных условий адаптируемости, разработанных автором статьи ранее. Для рассматриваемой задачи они заключаются в том, что исходный объект аппроксимируется математической моделью колебательного звена на скользящем интервале с априорно неизвестными параметрами, подлежащими оцениванию. Для решения поставленной задачи управления снимается необходимость в получении точных оценок параметров. Определено, что их значения могут находиться в достаточно большом диапазоне. Данное свойство основано на том, что алгоритм текущей идентификации обладает свойством сходимости невязки идентификации и что для решения задачи нужно корректировать лишь относительный коэффициент демпфирования системы. Приводятся результаты экспериментальных исследований, проведенные на основе компьютерной модели. Они показывают достаточно высокую эффективность гашения упругих колебаний в замкнутой системе управления при различных конфигурациях исходного объекта и в условиях реальных факторов – действия неконтролируемых внешних воздействий и помех датчиков. Сформулированы пути улучшения качества синтезируемого управления.
Ключевые слова
Для исходных уравнений движения управляемого объекта в виде системы нелинейных обыкно- венных дифференциальных уравнений в нормальной форме Коши получены уравнение в вариациях второго порядка и решение этого уравнения. Уравнение в вариациях определяет связь между вариацией вектора состояния управ- ляемой системы и вариацией вектора управления, когда малое возмущение управления в управляемой системе при- водит к соответствующему малому возмущению фазовой траектории. Широко известны уравнение в вариациях первого порядка, представляющее собой систему линейных дифференциальных уравнений, и аналитическое реше- ние этого уравнения. Уравнение в вариациях второго порядка записывается в виде системы нелинейных диффе- ренциальных уравнений, аналитическое решение которых неизвестно. При выводе уравнения в вариациях второго порядка для упрощения записи используется скалярное произведение векторов. В статье используется подход, при котором решение нелинейного уравнения в вариациях второго порядка осуществляется методом итераций. Вариации вектора состояния и вектора управления являются малыми величинами. Это обстоятельство позволяет найти решение нелинейного уравнения в вариациях второго порядка в две итерации: решение линейного уравнения в вариациях первого порядка подставляется в квадратичные члены уравнения в вариациях второго порядка и решается соответствующая система линейных дифференциальных уравнений. Дальнейших итераций можно не проводить, поскольку они дают поправки к вариации вектора состояния, имеющие формально третий порядок малости.
Ключевые слова
В статье дано обоснование алгебраического метода решения линейной многокритериальной задачи. Изучены решения задачи в угловых точках границы множества условий, в которых нарушается дифференцируемость. В этих точках классические методы математического анализа для поиска условных экстремумов неприменимы. На основании гомеоморфизма отображений выпуклых подпространств задачи доказана теорема о существовании единственного экстремального решения двойственной пары линейной многокритериальной задачи.
Ключевые слова
Рассматривается методика анализа, оценки и прогнозирования основных показателей функционирования логистического складского комплекса и описывается пример ее использования. Данная методика основана на интегрированном применении аналитического и имитационного моделирования с использованием распределенных вычислений. Она позволяет более детально анализировать деятельность логистического складского комплекса в динамике и использовать дополнительные средства моделирования процессов его функционирования, не представленные в системах управления складскими комплексами ERP- и WMS-классов. Рассматриваемая методика включает в себя следующие этапы: 1) построение концептуальной модели и постановка задачи; 2) формализация задачи; 3) построение имитационной модели; 4) планирование вычислительного эксперимента; 5) проведение эксперимента; 6) интерпретация результатов моделирования. Для построения имитационной модели функционирования складского комплекса используется система моделирования GPSS World Student Version, которая позволяет моделировать как дискретные, так и непрерывные процессы и максимально ориентирована на использование современных технологий, обеспечивающих высокую интерактивность и визуальное представление информации. Выполнение моделирования осуществляется путем многовариантных распределенных вычислений, что позволяет существенно сократить время решения задачи. В качестве распределенной вычислительной среды предлагается использовать вычислительные кластеры, организованные на базе персональных компьютеров учебно-образовательных и научных организаций. Значительное снижение трудозатрат при решении задач оценки функционирования складского комплекса с помощью данной методики позволяет сделать вывод об ее эффективности для рассмотренного класса задач.
Ключевые слова
Задача управления электроприводом промышленного робота заключается в формировании управляющих воздействий на регуляторы положения отдельных сервоприводов. Многообразие методов синтеза автоматических управляющих устройств сервомеханизмов и сложность процедур их решения приводят к необходимости рассмотрения возможных методик, удобных для математического описания и наглядности применения в практике Представляется целесообразным разбиение задачи синтеза на элементарные последовательные операции и дальнейшее объединение их в общую процедуру. С целью упрощения, существенного облегчения и наглядности методики синтеза используется метод структурных схем. Для синтеза структур систем, в которых объект имеет обратные и прямые естественные связи, применены принципы и методы теории многосвязного регулирования, в частности теории инвариантности и автономности, позволяющие строить высококачественные системы управления. Задача синтеза заключалась в определении структур и параметров элементов матрицы управляющих воздействий. К системам управления сервомеханизмами предъявляются в статике и динамике высокие требования по точности, быстродействию и надежности. Кроме того, накладываются специфические условия функционирования, вызываемые наличием естественных внутренних связей между регулируемыми параметрами объекта. Применение принципов автономности и инвариантности позволяет сложную многосвязную систему в динамическом отношении расчленить на две простые сепаратные системы, уравнения которых совпадают по форме с уравнениями обычных одномерных САР. Это обстоятельство является достоинством и важной характерной чертой систем данного класса.
Ключевые слова
Представлены результаты исследования закрученного потока в прямоточном циклоне, сепарационная камера которого имеет переменное сечение за счет наличия в ней вытеснителя центрального вихря. Были испытаны два вытеснителя центрального вихря: конической формы и профилированной. Профилированный вытеснитель имел наименьшее сечение, расположенное в зоне промежуточного отбора пыли, что обеспечивало снижение скорости закрученного потока в этой области и способствовало уменьшению уноса уже осевших на стенке частиц пыли. Экспериментальные профили угла наклона вектора полной скорости для конического или профилированного внутреннего вытеснителя аппроксимированы кубическими полиномами от безразмерного радиуса. Рассчитаны профили осевой и тангенциальной скорости. Обнаружено, что при коническом вытеснителе в приосевой зоне наблюдается почти стационарный вихрь с углом крутки потока 90 градусов. В этой зоне практически отсутствует перенос потока по оси циклона, и движение носит характер квазитвёрдого вращения. Продольный перенос осуществляется лишь в периферийной части потока. При профилированном вытеснителе в зоне промежуточного отбора угол наклона вектора полной скорости имеет отрицательное значение, что свидетельствует о наличии обратного течения, обусловленного перепадом давлений на поверхностях конфузорной и диффузорной частей профилированного вытеснителя. Перекрёстное вращение основного потока имеет цилиндрическую форму, а пристенное течение с биконическими линиями тока при их закольцованном перетекании друг в друга формирует в самом узком месте сепарационной камеры вращающийся кольцевой вихрь. Предложены технические решение по нейтрализации этого вихря в виде низкопрофильного оребрения, параллельного углу закрутки потока на поверхности конфузора, установки цилиндро-конического рассекателя и перепускного канала.
Ключевые слова
В работе описываются результаты статических испытаний до разрушения лабораторных образцов из стали 50ХФА, в которых в очаге разрушения реализовано двухосное растяжение. В качестве характеристики прочности материала использовалось предельное значение интенсивности напряжений. Расчетный анализ осуществлялся с помощью конечноэлементного моделирования полей деформаций, возникающих в процессе механических испытаний до разрушения. Проведенный анализ показал, что в момент разрушения материал образца в его рабочей зоне находился в упругом состоянии двухосного растяжения, т. е. рассматриваемая сталь при двухосном растяжении является хрупко-упругой. Оказалось, что при этом значение критерия прочности снижается (по сравнению со случаем одноосного растяжения) на 30 %. Отличительной особенностью при экспериментальном изучении процесса разрушения материала в условиях двухосного растяжения, используемого в данной работе, является испытание призматических образцов с галтельными переходами и дополнительными наклонными опорными поверхностями, подвергающиеся воздействию поперечной контактной силы реакции. Испытание указанного образца осуществляется на стандартной испытательной машине с одним силовым приводом. Под воздействием вертикального одноосно направленного усилия, прикладываемого к центральной части призматического образца, происходит одновременно изгиб основной призмы и поперечное сжатие боковых выступов образца, опирающихся на скошенные поверхности дополнительного опорного устройства. Рабочей зоной (зоной разрушения образца) является нижняя поверхность бокового выступа в его средней части, примыкающей к поперечной плоскости симметрии образца.
Ключевые слова
Статья посвящена актуальным проблемам разработки, принятия и реализации организационно-управленческих решений на примере Института дополнительного профессионального образования (ИДПО) Иркутского государственного университета путей сообщения. В результате статистической обработки временных рядов авторами разработаны регрессионные модели оценки количества слушателей двухнедельных, однонедельных курсов и семинаров в ИДПО, приведены критерии статистической значимости (коэффициент детерминации, скорректированный коэффициент детерминации, критерий Дарбина – Уотсона, среднеквадратическая ошибка, средняя абсолютная ошибка). Полученные модели проверены на адекватность. Выполнен прогноз количества слушателей двухнедельных, однонедельных курсов и семинаров в ИДПО в июне и июле 2014 года. Предложена формула расчета платежной матрицы выбора альтернатив. Приведены графические примеры зависимости двухнедельных курсов от временного диапазона для июня за период с 2002 года по 2013 год и сопоставления их расчетных значений с данными временного ряда. В среде Borland Delphi 7.0 разработан программный модуль «Выбор альтернативы», позволяющий выбирать оптимальную альтернативу по четырем критериям: Гурвица, Сэвиджа, Лапласа, Вальда. Приведены примеры алгоритмов работы программы по методам Вальда, Лапласа и главного меню выбора критериев, представлен иллюстративный пример работы модуля. Полученные статистические данные будут использованы руководством ИДПО с целью принятия своевременных эффективных решений стратегического управления.
Ключевые слова
Рассматривается методика моделирования сложных технологических объектов, допускающих декомпозицию на компоненты, для описания потоков между которыми следует использовать неоднородные векторные связи. К таким объектам относятся сложные разнообразные физико-химические системы, работа которых основана на использовании физических свойств и преобразовании составов многокомпонентных вещественных потоков.
Ключевые слова
В настоящее время на отечественных железных дорогах отсутствует своевременный и достоверный контроль качества теплообменного оборудования водяных систем дизелей тепловозов. Большинство из существующих дефектов в работе охлаждающих устройств дизелей остаются без внимания эксплуатирующих служб. Это приводит к значительным эксплуатационным издержкам, связанным с перерасходом полезной мощности дизеля, расходуемой на привод вентиляторной установки охлаждающего устройства, и увеличивает вероятность сброса нагрузки по причине перегрева теплоносителей системы охлаждения в пути следования тепловоза. В определенный момент времени издержки при эксплуатации тепловоза с пониженной теплорассеивающей способностью охлаждающего устройства начинают превосходить стоимость работ по восстановлению его исходного состояния. В статье предложен метод определения остаточного запаса теплорассеивающей способности охлаждающего устройства тепловозов, находящихся в эксплуатации, с использованием современных и доступных средств дигностирования основных параметров работы тепловоза в режиме реального времени на удаленном расстоянии. Определены зависимости между остаточной теплорассеивающей способностью и связанной с ней величиной перерасхода топливно-энергетических ресурсов. Даны рекомендации по выбору периодичности проведения восстановительных работ исходного состояния теплообменного оборудования с учетом оптимизации эксплуатационных затрат. Предложенный метод может быть внедрен для всех тепловозов эксплуатируемого парка, имеющих релейную систему автоматического регулирования температур теплоносителей, для сокращения эксплуатационных затрат путем своевременного обнаружения и устранения дефектов в работе системы охлаждения дизеля.
Ключевые слова
На основе мультифазных линий электропередачи можно повысить надежность электроснабжения, снизить экологическое воздействие высоковольтных ЛЭП на окружающую природную среду, обеспечить заданную пропускную способность при меньшем классе напряжения. Для практического использования мультифазных линий требуются адекватные алгоритмы моделирования электроэнергетических систем, имеющих в своем составе линии электропередачи многофазного исполнения. Такие алгоритмы могут быть реализованы на основе разработанных в ИрГУПС методов моделирования электрических систем в фазных координатах. В статье предложена методика моделирования электроэнергетических систем, включающих в свой состав шести- и двенадцатифазные линии электропередачи. Результаты моделирования показали следующее: многофазные линии с напряжением проводов относительно земли, равным 127 кВ, имеют пропускную способность, соизмеримую с аналогичным показателем для традиционной ЛЭП 500 кВ; потери мощности в этих линиях выше, чем у трехфазной ЛЭП 500 кВ; мультифазные линии создают значительно меньшие напряженности электромагнитного поля по сравнению с трехфазной ЛЭП 500 кВ. Мультифазные линии электропередачи имеют ряд преимуществ перед традиционными конструкциями, однако по уровню потерь уступают последним. Поэтому окончательный выбор способа передачи электроэнергии должен осуществляться на основе технико-экономических расчетов с учетом обеспечения необходимого уровня надежности электроснабжения.
Ключевые слова
В статье рассматривается подход к реализации и реализация хранения и доступа к документам и информации в виде информационной системы (ИС) «УГОЛЬ». Основная цель создания ИС «УГОЛЬ» – поддержка научных исследований перспектив развития угольной промышленности (УП), как составляющей топливно-энергетического комплекса. Рассмотрены предпосылки создания ИС «УГОЛЬ». Представлены этапы разработки ИС «УГОЛЬ». Определяющими этапами являются: анализ состава и структуры документов и информации, представляющих основу для создания ИС, и анализ особенностей вычислительного эксперимента в данных исследованиях. Результатом анализа является построение информационного поля исследователя и определение требований к ИС. Основными особенностями накопленных документов являются наличие как документов-первоисточников, так и результатов обработки этих документов и разнородность форматов этих документов, созданных в разных системах. При выборе средств реализации основными критериями было удовлетворение потребностей исследователя, нетрудоемкость реализации и сохранение накопленных документов в удобном для исследователя виде. В статье представлено описание реализации ИС, ее содержания и информационного наполнения. В ИС выделены пять крупных разделов, каждый раздел содержит от трех до десяти подразделов. Использование ИС «УГОЛЬ» в конкретных исследованиях показало рациональность представленного подхода к разработке и реализации информационного обеспечения. ИС «УГОЛЬ» является развивающейся, пополняемой как информацией и данными, так и разделами.
Ключевые слова
В статье рассмотрены вопросы коррекции длительности переходного процесса апериодической системы автоматического регулирования при сохранении устойчивости. Рассмотрено влияние на время регулирования последовательной коррекции путем введения в схему либо корректирующего апериодического звена, либо корректирующего колебательного звена. В статье рассмотрен вопрос длительности переходного процесса при введении жесткой отрицательной обратной связи, гибкой отрицательной обратной связи и положительной обратной связи. Исследован структурный синтез параметрической линейной коррекции длительности переходного процесса апериодической системы автоматического управления с целью его изменения согласно наперед заданным условиям. Выведены зависимости времени переходного процесса от параметров корректирующих элементов при последовательной коррекции, коррекции обратной связью. Решен актуальный вопрос универсализации управления длительностью переходного процесса апериодических систем. Обобщена задача структурно-параметрического синтеза линейной системы автоматического регулирования. Предложена методика параметрической линейной коррекции, позволяющая сократить время переходного процесса апериодического звена, с целью появления возможности использовать апериодическое звено в системах, требующих максимального быстро- действия. Уменьшение времени регулирования апериодических САР возможно включением последовательных динамических корректирующих звеньев с параметрическим управлением при сохранении устойчивости за счет коэффициента передачи kпроп > 1 пропорционального корректирующего звена, коэффициента передачи kжос = 1/k0 корректирующего звена жесткой отрицательной обратной связи, регулирования глубины положительной обратной связи в пределах 0 < пос < 1; регулирования степени колебательности (и коэффициента передачи) колебательной системы.
Ключевые слова
Повышение качества производства летательных аппаратов, снижение их стоимости и веса, а также повышение надежности – одни из ключевых задач современного машиностроения, которые невозможны без управления сложным напряженно-деформированным состоянием на всех этапах производства и эксплуатации машин. В работе рассмотрены вопросы определения остаточных напряжений, возникающих в процессе производства, при помощи математического моделирования процессов, вызывающих их появление. Процесс производства деталей включает комплекс термической обработки. Комплекс термической обработки включает закалку с последующим проведением искусственного старения. В процессе закалки происходит нагрев и неравномерное охлаждение, в результате которого возникают остаточные напряжения. Процесс охлаждения имеет нестационарный характер, так как на него влияет большое количество факторов, среди которых можно отметить: изменяющиеся теплофизические свойства материала, в диапазоне закалочных температур характеризующие коэффициент теплоотдачи, температура закалочной жидкости, изменение агрегатного состояния закалочной среды, изменение температурного напора между заготовкой и охлаждаемой средой, режимы кипения охлаждающей жидкости, каждый из которых изменяет коэффициент теплоотдачи. Также необходимо учитывать совокупное воздействие всех этих факторов друг на друга и процесс охлаждения заготовки. Учитывая вышеперечисленные факторы, мы имеем возможность произвести расчет нестационарного температурного поля для дальнейшего расчета сложного напряженно-деформированного состояния детали, принимая во внимание изменение механических свойств и температурной нагрузки.
Ключевые слова
Предлагается новый подход к настройке устройств релейной защиты и автоматики электро-энергетических систем, основанный на создании комплексной модели системы, включающей в свой состав модели первичных измерительных преобразователей: трансформаторов тока и напряжения. Основные отличия предлагаемого подхода состоят в следующем: моделирование режимов осуществляется в фазных координатах, что позволяет проводить расчеты несимметричных режимов любой сложности; выполняется комплексное моделирование, дающее возможность учитывать реальные погрешности измерений.
Ключевые слова
В статье проводится анализ суммарной погрешности измерителя влажности органических жидкостей, информация о котором представлялась в предыдущих публикациях. Суммарная погрешность измерителя влажности включает в себя следующие составляющие: погрешность сорбционно-частотного метода, инструментальную погрешность самого измерителя, погрешности от наличия факторов, влияющих на работу пьезо-сорбционного чувствительного элемента и автогенератора, а также составляющие, определяемые при нормальных условиях эксплуатации. В статье подробно рассмотрено влияние температуры на работу чувствительного элемента и автогенератора. Исходя из уравнений статических характеристик применяемых сорбентов представлены модели этих погрешностей, возникающих от влияния температуры. Как следует из полученных моделей, зная параметры уравнений статических характеристик, можно определить величину погрешности при любой температуре в области ее рабочих значений. Помимо этого, в статье рассмотрено влияние температуры на образцовые средства измерений. Также определено значение минимальной влажности, при которой обеспечивается требуемая чувствительность датчика. Показано, что эту величину можно уменьшить за счет увеличения массы пленки сорбента, а также за счет уменьшения нестабильности колебаний автогенератора. В статье также приведен анализ составляющих суммарной погрешности, к которым относятся точность определения частоты микропроцессором и вклад за счет аппроксимации статической характеристики. В результате проведенного анализа показано, что погрешность измерителя влажности органических жидкостей в нормальных условиях не превышает ±2,2 %. Уменьшить данную погрешность позволяют предложенные схемотехнические решения.
Ключевые слова
Представленная статья посвящена совершенно новому и актуальному направлению – выявлению дефектов в изделиях из полиамидных материалов методом высокочастотного излучения. Актуальность данной статьи не вызывает сомнения, поскольку в ряде случаев диагностика – последняя и единственно возможная технологическая операция, позволяющая выявлять недопустимые дефекты в технических объектах и тем самым предотвращать возникновение чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте. В статье представлены наиболее распространённые методы и устройства диагностики изделий из полиамидных материалов, отмечены недостатки приведенных методов, четко выражена задача разработки автоматизированной системы высокочастотной диагностики. Статья дает представление о проделанной работе по определению информа- тивного показателя состояния полиамида, который позволяет оценивать качество и состояние изделий. Немаловажным является и то, что в статье приводится программное обеспечение по выявлению дефектов в полиамидных изделиях, которое позволяет реализовать процесс управления контролем состояния изделий в автоматизированном режиме. Программа была апробирована на реальном запатентованном устройстве высокочастотной диагностики полиамидных изделий сложной конфигурации. Устройство диагностики изделий из полиамидных материалов методом высокочастотного излучения, и программа организации управления позволяет произвести контроль состояния изделий в автоматизированном режиме. Кроме того, устройство и высокочастотный метод позволяют проводить диагностику без механического воздействия на объект контроля, а также снизить время и затраты на испытание.
Ключевые слова
Разработан программно-вычислительный комплекс KANAL в пакете Matlab в среде Windows, предназначенный для оперативной оценки состояния информационного канала, подверженного искусственным и естественным воздействиям. Комплекс позволяет осуществить сбор, обработку и математическое моделирование результатов измерений средних и флуктуационных траекторных характеристик сигнала, распространяющегося в канале. Программный комплекс компактно построен и состоит из нескольких взаимодействующих модулей: модуля моделирования, модуля оперативного контроля эксперимента, модуля интерпретации и архивного модуля. Для контроля и управления блоками разработан удобный графический интерфейс. Показана эффективность работы комплекса при решении задачи распространения декаметрового радиосигнала в ионосферном канале связи. Приведены примеры работы комплекса в естественных и искусственно возмущенных условиях. С помощью математического моделирования продемонстрированы радиофизические эффекты, возникающие в декаметровом радиоканале в результате регулярной и случайной рефракции радиоволн.
Ключевые слова
Разработано программное обеспечение для выбора предпочтительного сценария развития перевозочного процесса железнодорожным транспортом на региональном уровне, учитывающего, что этот процесс является сложной системой, функционирующей в условиях многовариантности и неопределенности. Программное обеспечение апробировано по исходным данным перевозочного процесса в пределах Восточно-Сибирской железной дороги. Апробация показала его высокое качество и практическую значимость.
Ключевые слова
В статье показано, что для управляемых систем в оценках допусков на реализацию программного управления можно использовать функции чувствительности. Задача определения допусков на реализацию программного управления, при которых гарантируется отклонение возмущенной фазовой траектории от номинальной в заданных пределах, возникает в связи с тем, что в реальной системе автоматического управления управляющее устройство реализует расчетное программное управление с некоторой погрешностью. В статье приведены полученные автором оценки допусков на бесконечную норму вектора вариаций управления для нелинейных систем и стационарных непрерывных систем, линейных по вектору состояния и вектору управления. Показано, что при вычислении этих оценок могут быть использованы функции чувствительности вектора состояния исходной системы по вектору управления. Функции чувствительности определяются из модели чувствительности, представляющей собой совокупность исходных уравнений движения и уравнений чувствительности. Уравнения чувствительности являются линейными обыкновенными дифференциальными уравнениями с переменными коэффициентами. Для линейных управляемых систем полное совпадение значений полученных ранее оценок со значениями оценок, использующих функции чувствительности, достигается для монотонно меняющихся функций чувствительности. Рассмотрены вычислительные аспекты получения допусков на реализацию программного управления при использовании функций чувствительности вектора состояния исходных уравнений движения по вектору управления. Для управляемой системы второго порядка приведен пример вычисления допусков на вариацию управления от номинального, при котором гарантируется отклонение возмущенной фазовой траектории от номинальной в заданных пределах.
Ключевые слова
Рассматривается задача нейро-нечеткого управления физическим объектом с параметрической неопределенностью. Предлагается новая архитектура организации технологического процесса через параллельное взаимодействие технологических модулей (агентов) – однослойных нейронных сетей. На основе прямого метода Ляпунова и метода скоростного градиента в классе абсолютно устойчивых систем разработан нелинейный алгоритм оперативного обучения и управления. Разработанный алгоритм адаптации позволяет ускорить сходимость нейро-нечеткого управления через обучение нейронной сети в реальном времени, осуществить предварительное обучение и применить эффективные процедуры инициализации ее параметров. За счет дополнительной обратной связи по управлению и организации скользящих режимов в окрестностях особых точек нелинейного безынерционного преобразователя обеспечивается свойство нечувствительности системы к внешним и параметрическим возмущениям. В отличие от традиционного адаптивного подхода при организации нейроподобных структур условие гурвицевости матрицы при векторе состояния линейной части замкнутой системы может не выполняться, а областью допустимых значений параметра регулятора является все множество действительных чисел.
Ключевые слова
Проведен анализ эксплуатации и текущего содержания бесстыкового пути на горно-перевальном участке Слюдянской дистанции (ПЧ-9) Восточно-Сибирской железной дороги. Дана оценка работы новейших видов рельсовых промежуточных скреплений. Выявлена наиболее подходящая конструкция скрепления для данных условий эксплуатации, которая позволит стабилизировать ширину рельсовой колеи. Проведен сравнительный анализ работы рельсов отечественного и японского производства на основании эксплуатационных испытаний, в результате которого получены данные об интенсивности бокового износа рельсов в кривых малого радиуса. Рассмотрены основные мероприятия, позволяющие снизить интенсивность нарастания бокового износа в наружных нитях кривых участков пути. Разобраны вопросы внедрения на Слюдянской дистанции пути корпоративной интегрированной системы менеджмента качества, а также реализации программы бережливого производства. При анализе технологии содержания бесстыкового пути выявлены непроизводительные потери, связанные с недостатками проведения ремонтов и эксплуатации. Для решения данных проблем и ухода от вынужденных потерь была разработана технология машинизированного текущего содержания горно-перевального участка. Для выполнения разработанных требований содержания пути предложен технологический комплекс, включающий в себя путевые машины, работающие в совмещенные «окна». Основной задачей предложенного технологического комплекса является сокращение технологических «окон» при выполнении одного и того же объема работ. Затронута одна из основных проблем при планировании работ по текущему содержанию, связанная с доставкой бригад путейцев к месту работ. Предложена схема доставки с использованием рабочего поезда.
Ключевые слова
В статье раскрывается сущность оценки последствий структурной реформы железнодорожного транспорта, сформулированы основные факторы оценки социальных последствий реформы с учетом внешнего аспекта: анализ финансовых показателей, объем налоговых отчислений, качество перевозок на основе простоев и отказов оборудования по сети железных дорог, динамика объектов социальной сферы. Наибольшую важность представляет тот факт, что динамика всех факторов была исследована на каждом этапе реализации реформы железнодорожного транспорта. В данной статье динамика показателей представлена за 2008–2012 годы. В качестве факторов анализа внутренних аспектов структурной реформы выбраны: коэффициент текучести кадров, средняя заработная плата, балловая оценка состояния устройств, износ основных средств, стоимость основных фондов, механовооруженность труда, фондовооруженность труда, фондоотдача. В качестве обобщающего показателя выбрана производительность труда, на основе выбранного показателя выполнен расчет корреляционной зависимости факторов. Анализ корреляционной зависимости позволяет сделать вывод, что незначительное увеличение производительности труда в хозяйстве в период реформирования достигалось в основном за счет сокращения численности, а не за счет увеличения объема работ в условных технических единицах, что неизбежно отрицательно влияет на качество перевозочного процесса Восточно-Сибирской железной дороги. Основной выявленной причиной текучести кадров дистанции сигнализации, централизации и блокировки станции Иркутск-Сортировочный в период с 2004 по 2012 год стала неудовлетворенность работников заработной платой.
Ключевые слова
B статье рассматривается возможность использования природного цеолитсодержащего сырья Восточного Забайкалья для получения экологически чистого теплоизоляционного материала – пеностекла. Изучен минеральный и химический состав туфа Холинского месторождения (Забайкальский край) и процесс вспенивания шихты на его основе.
Ключевые слова
Новая экономика характеризуется новым подходом к определению национального благосостояния как совокупности национального богатства (совокупности материальных благ) и национальной цивилизации (совокупности внутренних благ – все нематериальные продукты, имеющие полезность) и определяет потребность в новых ресурсах и активах, создающих стоимость компании. Одним из таких активов являются знания, которые играют важную роль как в рыночной стоимости компании, так и в устойчивости ее стратегических позиций. Носителями и источниками знаний является персонал, что определяет важность новых стратегий в отборе и подготовке персонала. Следует отметить, что получение «готовых» специалистов практически невозможно, так как значительное количество бизнес-моделей, применяемых инструментов управления делают потребности каждой компании достаточно уникальными, а образовательный процесс может предоставить, как правило, набор неких универсальных компетенций. Проблемой также является отсутствие формализованного заказа – компания-работодатель чаще всего не может определить заранее, какие компетенции ей необходимы. Таким образом, необходимо «обучение в процессе» – когда специалисты компании не только самообучаются, но и передают необходимые знания остальным. Для определения потребности в знаниях на каждом рабочем месте необходимо построение карты знаний. Карта позволяет не только выявить потребность в знаниях и компетенциях, но и выявить те компетенции, которые могут передаваться от доноров. При этом составление карт знаний сопровождается рядом рисков, которые необходимо минимизировать.
Ключевые слова
Последние десятилетия характеризуются ростом производства полимерных конструкционных материалов и использованием изделий из них во всех отраслях промышленности. Несмотря на декларированные гарантийные сроки эксплуатации, ряд изделий из полиамидных материалов отбраковываются в процессе их эксплуатации до достижения расчетного периода, нормированного производителем. Поэтому одним из возможных способов безаварийной эксплуатации полимерных изделий является их самовосстановление. Это особенно актуально для изделий из полимерных материалов, эксплуатируемых в труднодоступных зонах и узлах машин и механизмов. В связи с этим целью данного исследования стала разработка алгоритма процесса самовосстановления механических свойств изделий из полимерных материалов. Для достижения поставленной цели авторами были определены следующие задачи: определение способов самовосстановления полимерных материалов, обоснование возможности обнаружения повреждений в изделиях из полимерных материалов, алгоритм формирования сигнала, инициирующего процесс восстановления, определение эффективности регенерации материала. Рассматриваются задачи определения условий самовосстановления целостности структуры полимерных материалов. Для нахождения способов определения усталостных разрушений использованы предложенные и развиваемые авторами методы их определения с учетом реальных метео-климатических условий эксплуатации на примере изделий подвижного состава ОАО «РЖД». Благодаря использованию образцов из стеклонаполненного полиамида, найдены необходимые и достаточные показатели определения прочностных характеристик исследуемого материала. Разработан алгоритм самовосстановления и получены экспериментальные соотношения показателей, характеризующих восстановление полимерных материалов.
Ключевые слова
В связи с переходом российской экономики к инновационному типу развития проблема эффективного кадрового менеджмента, направленного на повышение результативности и производительности труда сотрудников, является достаточно актуальной. Связано это с тем, что человеческий капитал становится одним из решающих нематериальных факторов конкурентоспособности как страны в целом, так и отдельно взятого предприятия. По этой причине насущной является задача повышения эффективности системы управления персоналом в условиях новой экономики. Обобщены теоретические подходы к кадровому менеджменту. Сделан вывод о том, что в системе управления персоналом изменился объект управления, что приводит к необходимости пересмотра методов и содержания функций управления. Изменяется парадигма управления персоналом, которая обусловливает необходимость управления человеком как носителем интеллектуально капитала, формируемого в результате взаимодействия с другими элементами социально-экономической системы. Персонал рассматривается как объект инвестиций, эффективность которых должна быть измерена. Проанализированы существующие подходы и методы оценки эффективности системы управления персоналом. Выявлены их недостатки и ограничения: они не ориентированы на стратегическое управление персоналом и, как следствие, на создание стоимости компании. Сделан вывод о необходимости использования нового подхода к управлению персоналом в ответ на изменения, произошедшие в самом объекте управления. Данный метод должен учитывать временной характер оценки, а также позволять системно оценивать эффективность системы управления персоналом.
Ключевые слова
На основе модели фазового равновесия Пенга–Робинсона выполнен анализ роста гидравлического сопротивления в реакторах гидроочистки тяжелых бензиновых фракций. Даны рекомендации по ведению процесса.
Ключевые слова
В связи с изменениями в технике и технологии, с расширением масштабов интенсификации железнодорожного производства (перевозочного процесса) необходимо вводить новые подходы и методы измерения производительности труда работников компании «РЖД» и на их основе соизмерять размеры оплаты и компенсации за достойный труд. Методы оценки и измерения производительности труда, предложенные руководством компании «Российские железные дороги» в 2007–2010 годах, требуют значительных затрат времени на переработку, адаптацию и могут даже спровоцировать конфликты между администрацией и рабочими, а выгоды, получаемые при этом для работника и структурного подразделения, выделить и измерить практически невозможно.
Ключевые слова
Строительство третьего главного пути на двухпутной железнодорожной линии обеспечивает наибольший прирост в пропускной способности при выделении в графике движения длительных окон по капитальному ремонту пути. Если Транссибирская магистраль будет трехпутной, это позволит осваивать повышенные объемы перевозок с высокой скоростью движения пассажирских и грузовых поездов без длительных их стоянок в пути следования на перспективу.
Ключевые слова
Базой для начисления страховых выплат являются заработная плата и иные вознаграждения, исчисляемые нарастающим итогом. В связи с этим для идентификации фактических базовых сумм начислений страховых взносов по категориям работников с базовыми нормативами отчислений возникает необходимость их исследования и систематизации. В статье рассмотрен механизм планирования и расчета отчислений на социальные нужды. Исследованы базовые суммы начислений страховых взносов по категориям работников. Проведена их систематизация в соответствии с нормативами отчислений. Разработан алгоритм расчета страховых взносов в государственные внебюджетные фонды. Разработана программа для расчета страховых выплат с использованием excel