Актуальность и цели. Современные методы организации машинных экспериментов в виде имитационных моделей основаны на использовании числовых последовательностей вероятностно-статистической природы, адекватных реальным процессам и явлениям. Цель статьи - продемонстрировать новые возможности многоканальных генераторов двоичных последовательностей как псевдослучайных в условиях формирования циклов немаксимальной длины. Материалы и методы. Предлагаются малоизученные методы аппаратного формирования двоичных рекуррентных последовательностей генераторами регистрового типа с линейной обратной связью и с внутренними сумматорами по модулю два. Математической основой генераторов выбран составной характеристический многочлен, одним из множителей которого является целочисленная степень двучлена первой степени. Результаты. Показано, что в случае неоднородного режима работы генератора наблюдается многообразие одновременно формируемых последовательностей. Представлены в статистической и функциональной формах корреляционные связи элементов последовательностей как внутри, так и между ними. Решены задачи идентификации последовательностей по разрядным выходам и инициализации генераторов на заданный набор циклов немаксимальной длины данного порядка. Выводы. Предложенные аналитические условия и схемотехническая организация генераторов последовательностей немаксимальной длины позволяют образовать наборы с разнообразными вероятностными и корреляционными свойствами, расширяющими функциональные возможности имитационного эксперимента.
Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки
2019. — Выпуск 1
Содержание:
Актуальность и цели. Актуальность работы заключается в решении задач информационной поддержки управления социально-экономическими системами с использованием больших объемов неструктурированных данных сети Интернет. Целью работы является математическая формализация взаимодействующих объектов социальной среды для последующей формализации методов решения задачи социального профилирования в рамках создания системы на основе технологий Больших данных. Материалы и методы. Материалами исследования выступают данные социальной среды и ее составных элементов. Социальная среда представлена совокупностью взаимодействующих персональных и групповых социальных профилей (СП). Персональный СП детализирован до статической и динамической частей. Модели социальных профилей и среды используют методологические основы теории множеств, семантических сетей и метаграфов. Результаты. Формализованы понятия социального явления, персонального социального профиля человека и группы людей. Разработаны математические модели для описания социальных профилей личности и группы людей, а также основанной на них социальной среды. Они могут найти практическое применение в задачах социального и экономического управления. Выводы. Полученные результаты в совокупности позволяют систематизировать процессы сбора и анализа данных о социальной среде, обеспечивая возможность объединения СП людей в группы и проведения над ними прикладных научных исследований.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Объектом исследования является динамическая составляющая (система предметных зависимостей) концептуальной модели (КМ). Предметом исследования является аналитическая обработка (возможность преобразования описаний) динамической составляющей концептуальной модели по временной характеристике (тактам). Цель работы - разработка метода реструктуризации динамической составляющей по тактам с учетом информационной связности действий для этапа концептуального моделирования, выполняемого при проектировании автоматизированных систем по методологии автоматизации интеллектуального труда. Материалы и методы. Для исследования возможности реструктуризации динамической составляющей концептуальной модели введено дополнительное описание процесса (алгоритма выполнения задачи) в виде блочных матриц. Результаты. Разработан метод и методика преобразования описаний динамической составляющей концептуальной модели на уровне признаков. Метод учитывает содержательные характеристики предметных зависимостей - подмножества признаков, участвующих в выполняемых зависимостях (действиях алгоритма) и их взаимосвязь в процессе. Выводы. Исследование возможности преобразования процесса из последовательного в последовательно-параллельный позволило разработать метод реструктуризации динамической составляющей концептуальной модели по тактам. Применение метода на этапе проектирования автоматизированной системы позволяет выявить возможность сокращения временных затрат на выполнение алгоритма решения задачи.
Ключевые слова
Актуальность и цели. В настоящее время при проектировании промышленных киберфизических систем большое значение придается разработке надежных компонентно-базированных распределенных систем управления с жесткими требованиями по быстродействию. К этому «идеалу» можно приблизиться путем совместного использования международного стандарта МЭК 61499 и механизма учета временных характеристик системы в процессе ее функционирования. Целью работы является разработка формальной модели функциональных блоков стандарта МЭК 61499, расширенных временными атрибутами, для возможности ее использования на всех этапах проектирования систем управления промышленными киберфизическими системами. Метериалы и методы. Исследования выполнены с использованием теории множеств и машин абстрактных состояний. Результаты . Определена операционная семантика систем функциональных блоков МЭК 61499 с временными метками, отличающаяся использованием концепции развернутых одноуровневых систем, уникальными приоритетами элементов выполнения, унифицированным и независимым поведением интерфейсов функциональных блоков. Выводы. Разработанная семантика систем функциональных блоков МЭК 61499 является формальной моделью, позволяющей производить корректную реализацию систем управления, учитывающих время, существенно упростить построение моделей для верификации и симуляции, обеспечить справедливость модели и полный детерминизм выполнения системы функциональных блоков на уровне отдельного ресурса.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Предложен новый подход к разработке системы управления клапаном - регулятором высокого давления с применением аппарата нечеткой логики. Описывается разработанный алгоритм управления клапаном в SСАDА-модуле на встроенном языке SТ, который позволяет более качественно управлять технологическим процессом редуцирования давления газа. Материалы и методы. Для решения поставленной задачи использовались методы теории управления, в частности, теории регулирования, основанной на нечеткой логике. Разработана математическая модель процесса редуцирования давления газа в магистральном газопроводе с переменным режимом работы с применением нечеткого регулятора. Результаты. Произведено математическое описание процесса редуцирования газа, основанное на методе нечеткой логики, а также разработан алгоритм управления клапаном на языке ST (структурированного текста). Выводы. Использование данного алгоритма управления на базе нечеткой логики позволяет учитывать накопленный опыт специалистов, что позволяет более качественно управлять технологическим процессом, в отличие от ПИД-регулирования, и, как следствие, не требует постоянной настройки коэффициентов ПИД-регулятора.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Объектом исследования являются изделия, изготовленные при помощи 3D-печати из АВС-пластмасс при различных технологических режимах. Предметом исследования является точность размеров поверхностей различного характера и расположения на деталях, изготовленных с различной толщиной спекаемого слоя. Цель работы - оценка погрешности размеров поверхностей деталей, включающая в себя расчет предельных отклонений и величины смещения центра группирования реальных размеров изделия относительно номинальных размеров, заданных 3D-моделью. Материалы и методы. Исследования погрешности размеров изделий, изготовленных методом печати на 3D-принтерах, выполнены методами промышленного эксперимента, технических измерений со статистической обработкой результатов. Результаты. Предложена методика оценки погрешностей для размеров полимерных деталей, изготовленных по технологии FDM. Исследовано влияние технологических режимов на точность размеров и смещение поля распределения размеров. Приведены результаты оценки погрешностей для разных интервалов и типов размеров. Выводы. Оценка погрешности полимерных деталей позволяет прогнозировать точность размеров поверхностей изделий, полученных по рассматриваемой технологии, и обеспечить собираемость сборочных единиц из деталей, изготовленных на 3D-принтерах.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Планетарно-цевочные передачи находят все большее применение в различных областях машиностроения. Если все контактирующие поверхности передачи выполняются с высокими твердостями, то ее нагрузочная способность лимитируется прочностью подшипников сателлитов и механизма W . Для расчета механизма W необходимо знать силы, нагружающие его элементы. Существующая методика статического расчета не позволяет обоснованно учесть фактическую точность изготовления механизма W . Целью работы является повышение точности силового расчета механизма W на основе учета погрешностей изготовления его элементов. Материалы и методы. Исследования базируются на основных положениях статики механических систем. В компьютерном моделировании использован пакет MathCad. Результаты. Разработаны континуальная и дискретная модели силового взаимодействия элементов механизма W планетарной цевочной передачи. Выявлены закономерности силового взаимодействия сателлитов и пальцев выходного вала. Выводы. Полученные выражения составляют математическую модель, которая может быть использована для изучения статики механизма W . Результаты силового взаимодействия в механизме W с учетом и без учета погрешностей изготовления могут существенно отличаться. Применять механизмы W с малым числом пальцев нецелесообразно.