ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА
Одной из первостепенных задач теплового проектирования является составление адекватной тепло-вой физико-математической модели в обеспечении его штатного теплового режима. В данной работе рассматривается последовательный метод определения комплекса теплофизических характеристик как функций от температуры при его наземной тепловой отработке в естественных условиях. Объект испытаний подвергается высокоинтенсивному тепловому однонаправленному нагреву, что характерно при спуске и выходе космических аппаратов из атмосферы различных планет. Данная задача решается как задача по поиску глобального минимума из минимизации среднеквадратичной ошибки между теоретическим и экспериментальным полем температур. В качестве метода минимизации выбран алгоритм сопряженных направлений, как наиболее точный метод первого порядка сходимости. При проектировании теплового режима конструкций необходимо иметь представление о начально-граничных условиях изделия, а также его теплофизических характеристик. Таким образом, определение коэффициента теплопроводности материала – целевая задача в обеспечении штатного теплового режима изделия.
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ
Целью проводимых работ является разработка системы амортизации и демпфирования бесплатформенного инерциального измерительного прибора космического назначения вибростойкого при всех уровнях полета, включая нештатные. В настоящей работе рассматривается дальнейшее развитие концепции линейной системы амортизации и демпфирования. Нелинейная математическая модель динамической си-стемы была разработана в среде Simulink, задание параметров системы демпфирования и запуск симуляции проводился через скрипт в Matlab. Был проведен цикл запусков с итерационным заданием параметров системы демпфирования при использовании только одного типа диссипативных сил. В результате было установлено, что вариант только с одним типом гашения колебаний неэффективен. Были проведены за-пуски математической модели, учитывающей сразу все типы диссипативных сил. Ключевым результатом работы на данном этапе является математическое описание происходящих механических процессов и формирование группы решений, обеспечивающих заданные требования по вибростойкости и габаритам системы амортизации и демпфирования в приборе. В дальнейших работах планируется уточнить математическую модель в части кинематики разрабатываемого прибора и провести моделирование для формирования итоговой концепции системы амортизации и демпфирования.
С развитием компьютерных технологий появилась возможность для моделирования и разработки тренажерных систем для различных сложных и опасных объектов управления, которые достаточно широко используют компьютерную графику. Первоначально компьютерная графика использовалась в основном для проектов игровой индустрии развлечений, таких как кино и приложения для игр, причем параллельно появляются первые компьютерные модели объектов управления. Развитие технологий компьютерной графики позволяет создавать трехмерные модели для технических систем ядерной энергетики. Моделирование в трехмерном пространстве дает возможность создавать компьютерные принципиально новые тренажеры для подготовки обслуживающего персонала АЭС. Данная статья посвящена разработке программного обеспечения по визуализации установки компоновки ТВС. Приведены сведения об архитектуре тренажерной системы, ее состав и описание, а также визуальная часть. Разработаны мнемосхемы управления линией установок сборки твелов. Разработанный тренажер предоставляет визульную информацию на участке компоновки ТВС. Были визуализированы установки, такие как стол подачи комплектующих, рольганг для подачи ВТУК, установка разборки магазина с твэлами, установка позиционирования твэлов по координате, установка сборки пучка твэлов, автооператор, укрытие временного хранения. Полученная модель визуализации в данной статье в будущем может использоваться для создания обучающих и тренажерных систем на ядерных объектах.
В настоящей стaтье рассматриваются особенности решения задачи автономной начальной выставки платформенной инерциальной навигационной системы при влиянии шумов инерциальных датчиков (гироскопов и акселерометров). Известный классический алгоритм начальной выставки, включающий этапы грубой выставки, горизонтирования и гирокомпасирования, имеет обширное применение и достаточно подробно описан в технической литературе. Его ключевым недостатком являются значительные временные затраты на проведения всех этих этапов. В связи с этим с целью увеличения быстродействия проведения начальной выставки при заданном уровне точности предлагается применение нового алгоритма, совмещающего в себе упомянутые выше этапы и основанного на применении методов многофакторной оптимизации. На основе показаний не менее трех гироскопов и не менее трех акселерометров осуществляется оптимизация пространственного положения гироплатформы путем физического ее приведения в требуемое начальное положение. Алгоритм построен на базе метода градиентного спуска с переменным шагом. Проведено имитационное моделирование двухэтапного алгоритма и оптимизационного в невозмущенном режиме и при воздействии типовых для инерциальных датчиков шумов, как основных источником ошибок при начальной выставке. Представлены типовые шумы, их отображения в частотной и временной областях, их отличительные особенности. Значительный выигрыш в быстродействии оптимизационного алгоритма открывает широкие перспективы для его применения, поскольку арсенал соответствующих методов многогранен, однако сильная зависимость точности выставки от типовых шумов требует разработки дополнительных механизмов для их подавления.
ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА
В последние годы деревья решений и нейронные сети широко применяются в задачах компьютерного зрения, таких как распознавание объектов, классификация текстов, распознавание жестов, обнаружение спама, семантическая сегментация и кластеризация данных. В статье рассматривается применение методов деревьев решений и искусственных нейронных сетей в задаче классификации кредитных организаций как объектов экономической безопасности. Представлены результаты анализа данных о деятельности кредитных организаций с использованием разных методов деревьев решений: C5, CHAID, C&R и QUEST, а также нейронных сетей. Наивысшая общая точность классификации анализируемых объектов была достигнута с помощью алгоритма деревьев решений С5 и составила 81 %. Общая точность классификации при применении алгоритма CHAID составила 68 %, алгоритма C&R – 71 %, алгоритма QUEST – 66 %. На основании результатов алгоритма C5 сгенерирован набор правил для определения принадлежности банка к определенному классу. Согласно методам деревьев решений и нейронным сетям были отобраны наиболее информативные показатели деятельности кредитных организаций с точки зрения их разбиения на два класса: благонадежные и высоко-рисковые.
АВТОМАТИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Представлены результаты исследований датчика температуры на основе линии задержки и резонатора на поверхностных акустических волнах. Разработана методика расчета такого датчика при условии, что отражательный встречно-штыревой преобразователь линии задержки содержит расщепленные электроды и к нему подсоединен резонатор. Произведен расчет датчика на частоту 433 МГц. Показано, что влияние внешних емкостей на резонансную частоту при подсоединении к приемо-передающему встречно-штыревому преобразователю существенно меньше, чем при подсоединении их непосредственно к резонатору. В этом случае ПАВ-резонатор имеет с антенной только акустическую связь, и влияние антенны и окружающих предметов на резонансную частоту будет отсутствовать. Отмечено, что использование линий задержки на поверхностных акустических волнах ослабляет влияние внешних емкостей на резонансный пик параметра S11 по сравнению с влиянием их на резонансный пик ПАВ-резонатора, что повышает точность измерения температуры. Предлагаемый в настоящей работе датчик температуры рекомендуется применять для автоматизации процессов контроля за температурными режимами эксплуатирующегося высоковольтного электрооборудования трансформаторных и распределительных подстанций