Актуальность и цели. Методы идентификации сегодня являются важной составной частью процесса решения задач управления. В случае, если априорная информация об объекте исследования отсутствует, существуют методы определения порядка математических моделей динамических систем при наличии помех во входном и выходном сигналах. Но данные методы не способны ответить на все вопросы об особенностях системы и обозначают лишь некоторые ориентиры в выборе возможной модели. Целью данной работы является исследование алгоритма структурно-параметрической идентификации линейных динамических систем при наличии помех наблюдения во входных и выходных сигналах в условиях априорной неопределенности (неизвестен закон распределения помех). Материалы и методы. Предлагается метод структурно-параметрической идентификации, который позволяет оценить порядок линейно-разностного уравнения без использования передаточной функции, импульсной характеристики системы и при наличии помех наблюдения во входных и выходных сигналах. Задача структурной идентификации формализована таким образом, что ее решение закодировано в виде вектора фиксированной длины, где каждый элемент соответствует сдвигу входного и выходного сигналов. Таким образом, задача сводится к решению задачи целочисленного программирования, которая относится к классу NP-hard. Для задачи численной реализации выбора структуры модели предлагается подход, в основу которого положен генетический алгоритм. Результаты. В качестве системы для тестирования была выбрана модель c числом входных переменных x = 4, где запаздывание для каждого x : r 1 = 3, r 2 = 1, r 3 = 1, r 4 = 2, запаздывание по выходу r = 2. Коэффициенты по выходу b = [0,8; -0,5; 0,2] и входу a = [0,4; -0,5; -1; 0,3; -0,2; 0,6; 0,4; -0,5; -1; 0,3; -0,2], соответствующие сдвигу r j для каждого x . Сложность данной системы p = 9, и для всех тестов общий объем выборки N = 10000. При различных отношениях сигнал/шум на входе и выходе сравниваются следующие методы в качестве функции потерь для параметрической идентификации: метод наименьших квадратов, рекуррентный метод инструментальных переменных, разработанный критерий. Выводы. На основе тестовых результатов можно сделать вывод: при увеличении пространства поиска p больше эталонной модели и увеличении количества параметров ошибка уменьшается незначительно. То есть если при изменении p значения критерия изменяются незначительно и не приводят к ощутимому уменьшению ошибки, то дальнейшие шаги для идентификации производить не имеет смысла. А также заметно преимущество разработанного критерия, который позволяет более точно проводить параметрическую идентификацию с помехами на входе и выходе. Разработанный подход позволяет осуществлять структурно-параметрическую идентификацию линейных динамических систем произвольной размерности по входу и выходу модели и за конечное время составлять тезаурус моделей заданной точности, где каждая модель соответствует критерию устойчивости.
Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки
2013. — Выпуск 4
Содержание:
Актуальность и цели. Интерес к моделям распознавания риска связан с желанием автоматизировать принятие управленческих решений в условиях риска, в которых учета только осредненного конечного результата не достаточно. На настоящий момент имеется несколько подходов к оценке риска. В каждом конкретном случае требуется сравнение моделей по качеству распознавания. Целью данной работы является рассмотрение процедуры сравнения моделей. В работе процедура сравнения различных моделей распознавания проводится для конкретных результатов, полученных на основе реальной статистики банка с использованием алгоритма, построенного авторами. Материалы и методы. Построение моделей проведено с применением статистических пакетов прикладных программ SРSS и Stаtistiса. Рассматривается модель дискриминантного анализа, логит-модель и пробит-модель. Для характеристики качества распознавания определяются оценки вероятности ошибок второго и первого рода. Для сравнения моделей привлекается RОС-кривая. Для окончательного вывода о качестве построенных моделей используется экзаменующая выборка. Результаты. Совокупный анализ построенных моделей и на обучающей, и на экзаменующей выборке показал высокую степень эффективности модели дискриминантного анализа в целях отнесения потенциальных заемщиков к одной из двух групп. Данная модель характеризуется высокой степенью прогнозирования кредитоспособных клиентов, а также высоким качеством распознавания дефолта заемщика. Применение результатов дискриминантного анализа в алгоритме изучения дает возможность прогнозировать некредитоспособность заемщика и может служить критерием для формирования групп высокого риска по определенным клиентам банка. Выводы. Рассмотренная процедура сравнения качества моделей распознавания позволяет повысить качество информационного обеспечения принятия решений в условиях риска.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Во многих отраслях знаний существенная часть информации заключается в сложноструктурированных изображениях, многие из которых содержат текстуры. Наряду с общетеоретическим значением задача распознавания подобных изображений исключительно актуальна и с прикладной точки зрения. От ее успешного решения зависит эффективность обработки информации в области аэрокосмических исследований, анализа Земли из космоса, медицинской и технической диагностики. Целью настоящей работы является разработка теории анализа и распознавания изображений на основе стохастической геометрии и функционального анализа, позволяющей анализировать и распознавать цветные текстуры. Материалы и методы. В ходе выполнения работы был применен оригинальный подход к анализу и распознаванию цветных текстур с позиций стохастической геометрии и функционального анализа. Для формирования триплетных признаков цветных текстур применялся разработанный научной школой Н. Г. Федотова метод, позволяющий описывать исследуемое изображение как со стороны его геометрических характеристик, так и со стороны особенностей цвета. Результаты. Предложен новый подход к формированию признаков цветных текстур, основанный на аппарате стохастической геометрии и функционального анализа. Расширение теории триплетных признаков позволило осуществить анализ цветных текстур непосредственно без их предварительной бинаризации. Проведена экспериментальная проверка инвариантности построенной группы признаков к линейным деформациям анализируемых цветных текстур. Выводы. Построенная группа триплетных признаков позволит более полно описать цветные текстуры. Благодаря трехкомпонентной структуре триплетных признаков возможна генерация большого их количества, что позволяет увеличить гибкость, универсальность и надежность распознавания. Причем, как показывают проведенные эксперименты, при определенном выборе функционалов, входящих в структуру триплетного признака, формируемые характеристики приобретают свойства инвариантности к группе движений и линейным деформациям.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Физические поля различной природы, как правило, имеют сложную структуру, не поддающуюся аналитическому представлению. Решение многих задач техники и физики требует представления с высокой степенью точности информации о физических полях как стационарных, так и переменных. Под представлением физического поля в какой-нибудь области подразумевается равномерная аппроксимация поля с заданной точность в рассматриваемой области. Стандартные методы, основанные на аппроксимации полей по равноотстоящим узлам, приводят к значительным погрешностям. Поэтому актуальными являются задачи построения равномерной (в той или иной метрике) аппроксимации полей в заданной области. Второй актуальной задачей является построение оптимальных методов табулирования и передачи информации, позволяющих с заданной точностью восстанавливать поле. Решению этих двух задач посвящена данная статья. Материалы и методы. Для решения указанных задач предлагается метод, общий для физических полей любой природы, который заключается в следующем: 1) строятся алгоритмы равномерной аппроксимации полей в рассматриваемой области; 2) разрабатываются оптимальные методы табулирования информации о полях; 3) строится аппарат расшифровки таблиц, позволяющий с заранее заданной точностью восстановить физическое поле в заданной области. Для построения наилучшего равномерного приближения физического поля определяется функциональный класс, к которому принадлежит данное поле, вычисляются поперечники Колмогорова соответствующего класса функций и строятся сплайны, являющиеся оптимальным методом приближения. Затем с использованием информации о классе функций проводится табулирование физического поля. При табулировании физических полей естественно опираться на концепцию колмогоровской энтропии. Последним этапом является разработка аппарата восстановления с заданной точностью физического поля по результатам табулирования. Результаты. Предложены оптимальные по точности и памяти методы восстановления потенциальных полей различной природы: ньютоновского и кулоновского потенциалов, электростатических полей. Выводы. Результаты работы могут использоваться при разработке оптимальных методов получения и передачи информации о физических полях любой природы.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Канальное (линейное) кодирование нашло широкое применение в локальных вычислительных сетях и при записи информации на магнитные и оптические накопители информации. Это связано с простотой построения кодеров и декодеров, которые преобразуют сигналы по уровню и форме, а также обеспечивают возможность самосинхронизации приемного устройства. Платой за это является увеличение скорости передачи или скорости записи сигналов равномерными канальными кодами типа Манчестер, NЕW, в которых каждый двоичный бит преобразуется в два полубита разной полярности +1 и -1. Это аналогично помехоустойчивому кодированию с двойной избыточностью, поскольку ( n , k ) = (2 k , k ), где n - длина кода, k - длина информационной части кода. Предлагается использовать избыточность кода NЕW и для обнаружения искажений принятых сигналов. Целью данной работы является моделирование работы канального кода для исследования ошибкообнаруживающих свойств канального кода NЕW. Материалы и методы. На основе анализа структуры и формы канальных кодов возможно обнаружение ошибок и искажений. Алгебраические методы оценки вероятности обнаружения ошибок канальным кодом NEW весьма затруднительны, поэтому в работе предлагается моделирование системы передачи на основе пакета Simulink, которое позволяет применить статистические методы оценки корректирующих свойств канальных кодов. Ошибкообнаруживающие способности равномерных канальных кодов в сочетании с помехоустойчивыми кодами существенно повышают корректирующие способности систем повышения достоверности передачи информации. Результаты. Разработана модель системы передачи информации канальным кодом NЕW, состоящая из модели кодера и декодера на основе типовых блоков пакета Simulink. Результаты работы декодера контролируются с помощью блоков Sсоре и Disрlаy. На приеме сигналы регистрируются методом стробирования узлом синхронизации. Блоки сигналов Disрlаy обеспечивают подсчет ошибочных элементов принятой информации. Выводы. Разработанная и протестированная модель системы передачи на основе канального кода позволяет оценить ошибкообнаруживающие способности кода NЕW, которые можно эффективно использовать в каскадных системах помехоустойчивого кодирования информации. Результаты экспериментальных испытаний можно сравнить с данными, полученными по приведенным математическим выражениям.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Задача сжатия информации является одной из центральных задач современных информационных технологий. С ростом качества изображений и видеоданных все острее встает вопрос о их сжатии без потерь. Необходимо разработать эффективный алгоритм сжатия видеоданных без потерь, так как большинство существующих на данный момент алгоритмов недостаточно эффективны. Предложен перспективный подход к сжатию видео без потерь - фрагментарный метод сжатия видеопотока, основанный на представлении видеопотока в виде последовательности закодированных элементов из заранее сформированной базы элементарных изображений. Результаты. Предложенный в работе метод фрагментарного сжатия позволяет добиться высоких уровней сжатия видеоданных без потерь. Разбиение исходного видеопотока на битовые плоскости позволяет исследовать ранее недоступные конфигурации окон сканирования, а предварительное преобразование изображения в коды Грея приводит к существенному уменьшению как размера базы элементов, так и ее энтропии. Вывод. Результаты исследования подтверждают высокую эффективность предложенного метода фрагментарного сжатия.
Ключевые слова
Актуальность и цели. В настоящее время вопросы аутентификации личности с использованием биометрических данных становятся актуальными. Преимущество искусственных нейронных сетей большого размера над классическими кодами с обнаружением и исправлением ошибок обусловлено тем, что они в момент обучения способны учитывать реальные распределения многомерных вероятностей биометрических данных, тогда как все классические коды с обнаружением и исправлением ошибок строились в гипотезе равновероятного распределения ошибок. Целью данной работы является изменение парадигмы нейросетевой обработки; предложено от бинарных нейронов (персептронов) перейти к использованию нейронов с многоуровневыми квантователями. Материалы и методы. Сравнение проведено с использованием комплексного показателя качества кодов - энтропии (близости их к «белому шуму»). Для кодов длиной порядка 20 бит расчет энтропии может быть проведен по Шеннону. Для более длинных кодов ресурсов современных машин недостаточно. Предложено анализировать только начальный участок кодовых последовательностей возрастающей длины. Далее строится экстраполирующий полином и предсказывается ожидаемое значение энтропии длинных кодов. Результаты. Результирующее значение 256-мерной энтропии кодов нейросетевого преобразователя оказалось выше, чем 51-мерная энтропия кодов «нечеткого экстрактора». Выигрыш обусловлен увеличение длины био-кода несмотря на то, что длинные коды имеют более высокий уровень корреляции их разрядов. Переход от бинарных нейронов к нейронам с многоуровневыми квантователями увеличивает выигрыш примерно в миллион раз. Выводы. При переходе от бинарных нейронов к троичным нейронам длина выходного кода увеличивается в два раза, а их энтропия увеличивается примерно в полтора раза. Выигрыш, связанный с ростом энтропии биокодов, растет с числом уровней квантования в каждом нейроне. При этом проблемы обучения нейронных сетей усиливаются. Необходимо модифицировать стандартный алгоритм обучения ГОСТ Р 52633.5-2011 под сети, состоящие из смеси обычных бинарных нейронов и троичных нейронов.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Вырывы проводящего рисунка печатных плат и аналогичные им выступы являются скрытыми (латентными) дефектами печатных плат. Интерес технологов к такого рода дефектам определяется тем, что знание плотности и расположения таких дефектов (при условии различения их подклассов) позволяет выявить отклонения от заданных параметров технологического процесса на ранних стадиях их возникновения. Наиболее эффективными методами выявления латентных технологических дефектов фотошаблонов и печатных плат являются методы неразрушающего визуального (оптического) контроля. Целью данной работы является разработка методологических основ автоматического обнаружения и различения широких, длинных и средних вырывов проводящего рисунка печатных плат, аналогичных выступов такого рисунка, которые, по сути, являются такими же вырывами основы печатной платы. Материалы и методы. Известны две задачи контроля фотошаблонов и печатных плат: контроль правильности соединений и допусковый контроль. Контроль правильности соединений выявляет такие явные дефекты печатных плат, как обрыв и короткое замыкание печатных проводников. Допусковый контроль выявляет не только явные, но и скрытые (латентные) дефекты печатных плат. Задача допускового контроля фотошаблонов и печатных плат - выявить фрагменты проводящего рисунка и основания печатной платы, в которых ширина печатных проводников меньше минимально допустимой, и в которых расстояние между печатными проводниками меньше минимально допустимого. Результаты. Разработаны методологические основы обнаружения и различения широких, средних и длинных вырывов проводящего рисунка печатной платы. На базе этих методологических основ разрабатываются алгоритмы и определяется место этих алгоритмов в автоматизированной системе визуального допускового контроля печатных плат. Выводы. Изложенные принципы положены в основу разрабатываемых алгоритмов выявления латентных дефектов печатных плат следующих видов: средний вырыв, длинный вырыв, широкий вырыв. Реализация этих алгоритмов не требует ни эталона, ни таблицы связности контактов слоя печатной платы. Все контролируемые параметры задаются в виде числовых констант. Система абсолютно инвариантна к масштабу, сдвигу и углу поворота контролируемой печатной платы.
Ключевые слова
Актуальность и цели. У нас в стране и за рубежом непрерывно ведется поиск методов и средств повышения качества и надежности бортовой радиоэлектронной аппаратуры (БРЭА). На значение характеристик надежности влияет множество параметров, одним из которых является значение температуры. Изменение температуры приводит к изменению не только показателей надежности, но и электрических, механических характеристик. Так как нарушение теплового режима в устройстве может быть вызвано наличием дефектов, то их можно выявлять по значению температуры. В связи с этим создание новых методов теплового диагностирования технологических дефектов является актуальной задачей. Материалы и методы. Метод теплового диагностирования основан на сравнении измеренных температур с множеством температур «базы неисправностей» - электронного справочника, который формируется заранее перед диагностированием при решении задач обеспечения тепловых режимов проектируемого БРЭА, включает принципы системного подхода, топологического моделирования и теории технической диагностики, а также учитывает особенности конструкторско-технологических решений, используемых разработчиками БРЭА. Результаты. Разработан метод теплового диагностирования латентных технологических дефектов радиоэлектронной аппаратуры, основанный на сравнении измеренных температур с множеством температур «базы неисправностей» - электронного справочника, который формируется заранее перед диагностированием при решении задач обеспечения тепловых режимов проектируемого БРЭА. Основной отличительной особенностью является использование моделирования тепловых процессов для накопления содержимого базы неисправностей вместо проведения экспериментов. Для проведения анализа была разработана тепловая диагностическая модель. Выводы. Предложенный метод теплового диагностирования бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов с длительным сроком активного существования по температурам его электрорадиоэлементов позволяет выявить явные и латентные дефекты БРЭА на основе взаимодействия диагностической модели со средствами теплового моделирования.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Предметом настоящего исследования являются информационно-измерительные устройства регистрации артериального давления, способные повысить быстродействие и точность измерения артериального давления посредством применения новых методов и модулей устройств. Материалы и методы. В работе предложена новая схема реализации информационно-измерительного устройства регистрации артериального давления с использованием манжеты с автоматическим запястным контуром, способного повысить оперативность и эффективность регистрации артериального давления, в том числе в условиях свободной двигательной активности пациента. Результаты. Проведены экспериментальные исследования работы устройства и доказана перспективность его реализации в медицинских учреждениях различного профиля. Разработанное информационно-измерительное устройство регистрации артериального давления может применяться в медицинских учреждениях в качестве самостоятельного устройства и в комплексе, осуществляющем полный контроль и диагностику состояния пациента. Выводы . В ходе выполнения работы и проведения эксперимента выявлено новое решение реализации информационно-измерительных устройств регистрации артериального давления, позволяющее эффективным образом оценивать и анализировать уровень точности, надежности и стабильности воспроизводимых результатов измерений.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Потребность в создании малотоннажных установок для получения метанола, отвечающего требованиям технического, технологического, экологического и экономического характера с учетом современного уровня теоретических исследований и практических результатов, ряд вопросов технологического характера требуют дополнительных исследований, направленных на совершенствование технологического процесса окисления метансодержащих газов кислородом воздуха. Целью работы является разработка и обоснование возможности применения методики гармоничного состояния системы, соответствующей классической «золотой пропорции», на основе системного анализа технологического процесса. Материалы и методы. Метод комплексной оптимизации процесса прямого окисления углеводородов кислородом воздуха основан на применении свойств «золотой» геометрической прогрессии и «золотой пропорции» чисел ряда Фибоначчи путем представления геометрических характеристик реактора и параметров технологического процесса в виде комплексов (симплексов) иерархической структуры, обладающей динамической симметрией, которой свойственно увеличение или уменьшение симплексов, выраженных «золотой пропорцией». Результаты. Проверка теоретической разработки проводилась на реакторе, геометрические характеристики которого соответствовали «золотой пропорции». В качестве рабочей смеси использовался метан и воздух. Давление в реакторе составляло 5 МПа, а температура в зоне реакции 450 °С. Максимальный выход метанола 669 г/м 3 получен за счет пропущенного через реактор метана при составе смеси в об. %, равном 0,397, что незначительно отличается от «золотой пропорции», равной 0,382. Отношение давления и температуры соответствует оптимальным значениям.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Сочетание высоких прочностных и упругих характеристик полимерных композиционных материалов (ПКМ) с высокими триботехническими параметрами обусловливает изготовление из них высокоресурсных подшипников скольжения. В то же время для современного состояния серийного производства намоточных конструкций из ПКМ характерно изготовление значительной части изделий, содержащих недопустимые макродефекты. В этой связи актуальным представляется создание и внедрение бездефектной технологии изготовления подшипников скольжения, основанной на формировании определенного напряженно-деформированного состояния ПКМ, обеспечивающего сжимающие напряжения массива армированного реактопласта в трансверсальном направлении. Цель данной работы заключается в сравнительной экспериментальной оценке межслоевой прочности кольцевых образцов при трансверсальном растяжении и при межслоевом сдвиге, изготовленных методом послойной намотки. Материалы и методы. Технико-экономическая эффективность исследуемого метода оценивалась на кольцевых образцах из стеклопластика шириной 32…35 мм, вырезанных из технологического припуска трубчатой заготовки серийно изготавливаемого подшипника скольжения внутренним диаметром 120 мм, наружным - 155 мм ( m = 1,29). Трубчатая заготовка изготовлена на основе стеклоткани ТС-11-78 (толщина слоя 0,27 мм) и эпоксифенолоформальдегидного связующего ФФЭ-70. Намотка велась «сухим» способом на неподогреваемую оправку, препрег при намотке не подогревался. Каждый пакет отверждался по режиму 80 °С/1 час ++ 120 °С/3 часа. Окончательное отверждение велось по режиму 80/1 + 120/3 + + 160/5 + 170/3. Охлаждение происходило вместе с термошкафом со скоростью 0,25 °С/мин. Испытания проводились растяжением образцов с четырьмя надрезами вместо двух стандартных, что позволило определить прочность при межслойном сдвиге в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Определение на одном образце двух характеристик повышает информативность исследований, достоверность результатов и дает возможность в два раза сократить количество необходимых образцов. Результаты. Применение предлагаемого образца эффективно не только при испытаниях материала трубчатых заготовок, но и тогда, когда из-за конструктивных особенностей изделия невозможно вырезать образец для определения сдвиговой прочности в осевом направлении, например, в стыковочном шпангоуте межступенчатого отсека. Предложено рациональное число этапов послойного отверждения и таких режимов намотки, которые позволили бы уменьшить радиальные остаточные напряжения, добиться их более равномерного распределения по толщине и создавать трубчатую заготовку без остаточных радиальных напряжений. На основании проведенных исследований наряду с достоинствами метода послойного отверждения выявлены недостатки, заключающиеся в том, что многократное отверждение последовательно наматываемых пакетов удлиняет технологический процесс изготовления, причем каждый предшествующий пакет слоев подвергается многократной термообработке. Намотка очередного пакета на ранее отвержденный ухудшает условия формирования адгезионной связи на поверхностях контакта этих пакетов, протекания диффузионных процессов. Выводы. Метод намотки с послойным отверждением позволяет эффективно влиять на поле остаточных напряжений в материале и добиться исключения дефектов в толстостенной трубчатой заготовке подшипника скольжения.
Ключевые слова
Актуальность и цели. В связи с улучшением методов проектирования и технологии производства червячные передачи обладают большим потенциалом использования в различных машинах вместо цилиндрических передач. Одной из главных проблем при проектировании червячных механизмов является решение тепловых задач. В данной работе анализируются вопросы расчета и моделирования температурных полей в червячной передаче, в том числе с использованием автоматизированного проектирования. Материалы и методы. Решение задачи теплового проектирования червячного редуктора можно вести на основе аналитических методов или на основе метода конечных элементов. Результаты. Для решения задач теплообмена были разработаны расчетные параметрические модели двух конструкций червячных редукторов с горизонтальным и вертикальным расположением червяка. На основе разработанных численных алгоритмов может быть точно определена площадь поверхности корпусов редукторов, в том числе площадь рабочей камеры корпуса, что позволяет улучшить точность расчетов. Результаты численного моделирования показали, что обдув вентилятором улучшает теплоотвод при установке вентилятора как на вал червяка, так и на вал червячного колеса. Выводы. Для улучшения теплоотвода в червячных передачах возможно применение специальных вентиляторов. Использование моделирования метода конечных элементов позволяет отказаться от натурных экспериментов с изготовлением опытных образцов. Теплоотвод для разработанных конструкций корпусов редукторов лучше на 20 % (на основе результатов численного моделирования) по сравнению с результатами традиционных расчетов. Дальнейшим путем улучшения результатов численного моделирования является решение ряда контактных задач с учетом сил трения, в частности, в зоне контакта червяка и колеса в подшипниковых узлах.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Возможность успешной реализации в Fe-Ni сплавах с ГЦК-решеткой очень острой кубической текстуры, приближающейся к монокристальной, их достаточно высокие механические свойства, способность воспринимать затравочные ориентированные оксидные слои из CeO 2 или Y 2O 3, совершенная текстура отжига позволяют использовать металлические подложки из Ni-Fe сплавов не только в технологии высокотемпературных сверхпроводников второго поколения, но и для других многослойных композиций, например, в электронной технике. Целью данной работы является исследование закономерностей формирования текстуры первичной рекристаллизации в сплавах Fe 64Ni 36 и Fe 50Ni 50 в зависимости от условий отжига. Материалы и методы. Для выплавки лабораторных сплавов Fe 64Ni 36 и Fe 50Ni 50 использовался никель чистотой 99,99 % и карбонильное железо чистотой 99,97 %. Для оценки совершенства кубической текстуры в металлической ленте и исследования ориентации рекристаллизованных зерен в плоскости текстурованной ленты-подложки в работе использован метод дифракции обратно отраженных электронов на сканирующих электронных микроскопах Pegasus «Quanta-200» и Jeol JSM 840A. Кинетика рекристаллизации деформированных лент исследовалась на дилатометре Ulvac Sincu-riku. Для исследования микроструктуры применялся оптический микроскоп «Neophot-30». Результаты. Результаты исследования свидетельствуют о возможности реализации в сплавах Fe 64Ni 36 и Fe 50Ni 50 острой кубической текстуры рекристаллизации, приближающейся к монокристальной. Выводы. 1. Легирование никеля железом приводит к значительному увеличению параметра решетки сплава, однако, в отличие от легирования другими d -переходными металлами, это не приводит к изменению типа текстуры деформации сплавов, что, в свою очередь, позволяет получить при отжиге острую кубическую текстуру во всей области существования ГЦК Fe-Ni сплавов. 2. Для сплава Fe 50Ni 50 определен оптимальный режим рекристаллизационного отжига 1050 °С в течение 1 ч, при котором удается реализовать очень острую кубическую текстуру, близкую к монокристальной с содержанием двойниковых зерен на поверхности текстурованной ленты менее 1 %. 3. В инваре Fe 64Ni 36 после всех режимов рекристаллизационного отжига реализуемая острая кубическая текстура дает возможность использования тонких лент из этого сплава в качестве подложек в технологии высокотемпературных сверхпроводников второго поколения, но немного уступает по степени совершенства текстуре пермаллоя Fe 50Ni 50.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Обеспечение безопасности рабочего процесса грузоподъемных машин является актуальной проблемой по следующим причинам: во-первых, человек, занятый в производственном процессе, должен быть уверен в своей безопасности; во-вторых, аварийные ситуации приводят к большим финансовым затратам. Материалы и методы . Для обеспечения безопасности производственного процесса грузоподъемных машин создано множество различных устройств и систем безопасности, направленных на сохранение устойчивости грузоподъемных машин, принцип действия которых основан на ограничении грузового момента, создаваемого самим краном. Данный подход применим для случая работы отдельно стоящей машины с собственным единичным грузом. В рабочем процессе комплекта машин с общим грузом есть свои особенности, которые делают все эти устройства малоэффективными, поскольку автономное и независимое повышение устойчивости одной машины существующими устройствами, как правило, вызывает снижение устойчивости всех остальных машин. Все воздействия на кран-трубоукладчик, можно разделить на высокочастотные и низкочастотные . Результаты . Для компенсации низкочастотных воздействий создана система автоматического управления, для компенсации высокочастотных воздействий создано устройство стабилизации грузового момента, так как из-за запаздывания гидропривода система управления не успевает отрабатывать высокочастотные воздействия.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Целью работы является повышение эффективности процессов создания, функционирования и развития прикладных автоматизированных систем за счет разработки обобщенного нормативно-методического обеспечения этих процессов на базе методологии автоматизации интеллектуального труда. Материалы и методы. В процессе исследований и разработок использовались: оригинальная методология автоматизации интеллектуального труда, обеспечивающая промышленный способ создания прикладных автоматизированных систем, методы моделирования прикладных задач, подлежащих автоматизации, в рамках этой методологии и системный подход как инвариантное представление и моделирование различных процессов. Результаты. Исследованы, проанализированы особенности создания, функционирования и развития автоматизированных систем на базе методологии автоматизации интеллектуального труда и разработаны формальные описания модели для указанных процессов. Выявлены взаимосвязи между содержательными характеристиками рассматриваемых процессов, характеристиками среды этих процессов и содержательными характеристиками входных и выходных объектов на основе системного подхода и теории систем. Выводы. Проведенные исследования и моделирования особенностей создания, функционирования и развития прикладных автоматизированных систем на базе методологии автоматизации интеллектуального труда на основе существующей нормативной базы позволили установить специфику моделей функционирования автоматизированных систем.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Детали сложной пространственной конфигурации часто требуют объемной отделочно-зачистной обработки с целью устранения остатков литниковых систем и облоя. Инструментом служат гранулированные шлифовальные материалы, для которых отсутствует системная оценка технологических свойств. Также не принимаются во внимание изменения при обработке свойств поверхностного слоя материала. Цель исследования: разработка приемов количественной оценки влияния параметров макроформы и жесткости связки гранул для объемной обработки на качество поверхностного слоя деталей. Материалы и методы. Проведено компьютерное моделирование контакта рабочих тел методом конечных элементов, экспериментальные исследования податливости рабочих тел, использованы положения теории абразивного резания и износа, основ математической теории эксперимента. Использованы гранулы на полимерной связке и металлические рабочие тела. Экспериментальные образцы изготовлены из конструкционных углеродистых и высоколегированных сталей. Результаты. Систематизированы технологические характеристики и конструктивные параметры гранул для объемной обработки. Разработана методика определения влияния податливости гранул на параметры контакта при взаимодействии с обрабатываемой поверхностью и разработан критерий оценки процесса абразивного резания. Исследованы характеристики поверхностного слоя поверхностей после центробежно-планетарной объемной обработки. Разработаны критерии для назначения технологических режимов. Выводы. Выработаны основы оценки свойств рабочих тел для объемной обработки. Выявлены особенности и достоинства использования податливых гранул. Установлено, что при центробежно-планетарной объемной обработке происходит формирование сжимающих остаточных напряжений и упрочнение поверхностного слоя.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Объектом исследования является процесс электроэрозионного профилирования алмазных шлифовальных кругов. Объектом исследования является автоматизация управления процессом электроэрозионного профилирования алмазных шлифовальных кругов. Целью работы является повышение производительности и снижение энергопотребления процесса электроэрозионной обработки на основе экстремального комбинированного управления. Материалы и методы . В работе использованы методы современной теории автоматического управления и автоматизации технологических процессов, теории вероятностей и математической статистики, компьютерного моделирования. Результаты . Синтезированная экстремальная комбинированная система управления процессом электроэрозионного профилирования алмазных шлифовальных кругов позволяет увеличивать производительность данного процесса и снижает его энергопотребление. Выводы. Исследования, проведенные на математических моделях, показали, что применением экстремального комбинированного управления процессом электроэрозионного профилирования позволяет увеличить стабильность процесса на 18 %, точность поддержания экстремума - на 16 %, производительность - на 20 %, а энергопотребление снизить на 10 %.
Ключевые слова
Актуальность и цели. С целью интенсификации и уменьшения экологической опасности исследован процесс электроосаждения цинковых покрытий в потенциостатическом режиме импульсного электролиза из малотоксичного лактатного электролита. Материалы и методы. Поляризацию электрода осуществляли с помощью потенциостата IPC-Pro. Использовали гальваностатический и потенциостатический режимы импульсного электролиза. Предложена методика определения количества электричества, прошедшего через электрохимическую систему при использовании импульсного тока. Результаты. На основании анализа экспериментальных данных выявлены зависимости катодного выхода по току цинка и скорости осаждения от значений потенциалов импульсов тока, частоты, скважности, а также концентрации ионов цинка, молочной кислоты и ионов водорода (pH) в растворе. Выводы. Показаны преимущества выбранного режима по сравнению с гальваностатическим режимом импульсного электролиза и стационарным электролизом. На основании проведенных исследований рекомендованы состав электролита и режимы формирования качественных гальванических покрытий цинком со скоростью процесса - 17-78,5 мкм/ч.