Целью исследования является выявление причин возникновения трещин при сварке корпуса сосуда высокого давления из титанового сплава.

Методами цветной дефектоскопии, рентгеноскопии и исследованием шлифов рассмотрены и изучены особенности микроструктуры сварного соединения корпуса сосуда высокого давления из титанового сплава. Выявлены причины возникновения трещин корпусов сосудов высокого давления, которыми являются совокупность внутренних напряжений и особенности конструкций.

Результаты. Исходя из анализа микроструктуры вырезанных образцов следует, что штамповка силового элемента поставлялась без предварительной термообработки. Образование очагов трещин на внутренней поверхности силового элемента, в месте перехода сплава в район площадки крепления, в первую очередь связано с большими объемными внутренними напряжениями, которые дополнительно суммируются с поверхностными напряжениями от механообработки и термическими напряжениями при сварке. Исходя из полученных данных следует, что при использовании специализированной оснастки с медной подкладкой, обеспечивающей поддув инертного газа, сварочные напряжения в зоне шва уменьшаются на несколько порядков, по сравнению с участком, где оснастка была без медной подкладки. В результате проведенного исследования выявлено, что причинами возникновения трещин корпусов сосудов высокого давления является совокупность внутренних напряжений вследствие отсутствия предварительной термической обработки силовых элементов из титанового сплава, входящих в состав сосуда высокого давления, а также напряжений, возникающих при сварке силового элемента с обечайками с учетом особенностей конструкции.

Заключение. Для устранения причины возникновения трещин была проведена дополнительная опытная работа, заключающаяся в наплавке ручной АДС усилительного валика в зону максимальных напряжений силового элемента. Предложенное решение оправдало ожидания – все корпуса сосудов высокого давления прошли гидравлические испытания, что позволило сохранить материальную часть.

Оснащение тепловых пунктов теплообменным оборудованием с поверхностью нагрева в виде гофрированных пластин является неотъемлемым структурным элементом теплоэнергетической сети 3-го поколения и составляющей надежности работы системы теплоснабжения в целом. Установлено, что проведение оптимизационных расчетов теплообменных аппаратов указанного типа затруднено ввиду отсутствия зависимостей по теплообмену и гидравлическому сопротивлению между каналами в конструктивном пространстве теплообменника.

Цель исследования. Уточнить методику расчета пластинчатых теплообменных аппаратов, исключая равенство тепловых и гидравлических условий из общепринятых допущений.

Методы. Методология исследования базируется на использовании закона сохранения масс с целью определения температурных параметров рабочих жидкостей в каждом канале. Решение данной задачи предложено в виде системы уравнений, каждое из уравнений характеризует тепловой баланс рассматриваемого канала. Построена компьютерная модель теплообменного аппарата с целью проведения численного исследования теплового режима теплообменника.

Результаты. Указано, что в качестве допущения в общеизвестной математической модели расчета теплового режима теплообменника пластинчатого типа принято условие равного распределения потоков жидкости между каналами. Такое ограничение приводит к уравниванию температур жидкости в каждом канале. Учет геометрического расположения каналов устанавливает превышение конечной температуры греющего и нагреваемого теплоносителя в первом и последнем каналах по отношению к известным данным до 10%. Результаты исследования подтверждают гипотезу о неравномерном нагреве теплоносителя по длине пакета пластин из-за неравномерности потокораспределения между каналами.

Заключение. Полученные результаты аналитического и численного моделирования свидетельствуют о существенном влиянии геометрического расположения на тепловой режим в каналах. Сформулированное математическое описание температурного режима с учетом гидравлических условий распределения потоков между каналами рекомендуется использовать при совершенствовании конструктивных параметров теплообменных аппаратов пластинчатого типа.

Цель исследования. Представленное в данной статье исследование нацелено на повышение быстродействия поиска пути для маршрута передвижения роботов. Научной новизной является полученная закономерность отношения времени и размеров поля.

Методы. Для нахождения пути в лабиринте использовались алгоритмы поиска в глубину и поиска в ширину, основой которых является цикличное прохождение смежных не посещенных ранее вершин графа. Быстродействие оценивается в скорости выполнения программного кода на подготовленных образцах. Научная новизна была получена за счет исследования влияния размеров карты на быстродействие алгоритмов поиска в глубину и ширину.

Результаты. Разработана программная реализация алгоритмов поиска в ширину и в глубину. В статье подробнее представлено описание алгоритма поиска в ширину в виде псевдо- и программного кодов, которые основываются на цикле while, где осуществляется обработка очереди проверяемых вершин графа. На основе оценки быстродействия найденного пути сделан вывод, что поиск в ширину не является быстрейшим. На основе оценки влияния различных факторов на скорость работы алгоритма сделан вывод, что увеличение размеров поля, уменьшение количества препятствий и расстояния между стартовой и финальной точками увеличивает время выполнения алгоритма.

Заключение. Был представлен алгоритм поиска в ширину и его программная реализация. В ходе экспериментальных исследований было установлено, что данный алгоритм по времени не является быстрейшим, но во всех тестах находил кратчайший путь. Также была получена закономерность ta = f(w, h) для подготовленных образцов искомого поля, которая выражается в зависимости времени выполнения алгоритма от длины и ширины поля. И можем заключить, что он применим для поиска пути передвижения роботов так как всегда находит кратчайший путь.

Целью исследования является повышение оперативности контроля над перемещением стальковшей в сталеплавильном производстве при помощи разработки математического и программного обеспечения.

Методы. Контроль перемещения сталеразливочных ковшей можно разделить на 2 части: первая – это обнаружение объекта на изображении с камеры, расположенной на определённом участке маршрута, с последующим определением положения объекта в кадре, а вторая часть – это идентификация на основании массива данных из разных систем. В работе использовались методы математического моделирования, нейронных сетей, основы теории построения алгоритмов, а так же программные и аппаратные средства современных компьютерных технологий. В статье описывается модель формирования маршрутов перемещения сталеразливочных ковшей, на основе которой осуществляется контроль перемещения сталеразливочных ковшей. Алгоритмическое обеспечение представляет собой совокупность таких алгоритмов, как: алгоритм формирования возможных маршрутов перемещения стальковшей, алгоритм определения положения стальковша на маршруте перемещения стальковшей, алгоритм идентификации сталеразливочного ковша и обобщённый алгоритм обработки информации. Приведена структурно-функциональная организация системы слежения за сталеразливочными ковшами в сталеплавильном производстве.

 Результаты. Экспериментальная проверка алгоритмического обеспечения осуществлялась на тестовом наборе данных, который, в свою очередь, был сформирован из реальных технологических данных. Адаптация и настройка алгоритмического и программного обеспечения позволит применить данный комплекс на сталеплавильных производствах с различным составом агрегатов.

Заключение. Контроль над перемещением стальковшей позволяет выстраивать процесс так, чтобы перемещение жидкой стали сопровождалось наименьшими потерями тепла. Необходимость нагрева стали на агрегатах внепечной обработки сопряжена с затратами энергии. Таким образом, уменьшение потерь тепла и времени простоев стальковшей позволит уменьшить затраты энергии на весь процесс.

Цель исследования. Статья посвящена разработке алгоритма управления движением управляемой мобильной платформы аппарата пассивной механотерапии голеностопного сустава. Одной из наиболее распространенных травм, получаемых человеком, является повреждение голеностопного сустава при выполнении спортивных, бытовых, производственных упражнений, а также в результате автомобильных аварий. Падение с высоты с приземлением на ноги, в том числе при выполнении прыжков с парашютом, также часто приводит к травмированию голеностопного сустава. Для увеличения эффективности реабилитации, как правило, применяется механотерапия. Актуальность темы связана с высокой эффективностью роботизированных устройств реабилитации, которые, благодаря обратным связям и управляемым электроприводам могут выполнять движения нижних конечностей оптимальным способом.

Методы. Разработана структурная схема системы управления прибором. В предложенном алгоритме для вычисления управляющих напряжений применяется стратегия распараллеливания управляющих воздействий с применением корректирующихи эталонных управлений. Наличие системы силомоментного очувствления позволяет оценить изменение величины реакции во времени и своевременно зафиксировать момент возникновения спастических эффектов, контрактуры мышц и автоматически произвести изменение законов движения стопы с целью исключения травматизации пациента и устранения болевого синдрома.

Результаты. Предложена методика построения желаемой зависимости углов поворота стопы от времени в сагиттальной и фронтальной плоскостях. Разработаны алгоритм работы блока задания законов движения и принятия решений, алгоритм формирования управляющих напряжений по эталонной модели, алгоритм работы блока корректировки напряжений, а также алгоритм работы блока корректировки эталонной модели. В результате проведенных виртуальных тестов на математической модели прибора были получены основные закономерности движения исполнительного механизма в виде зависимостей угла поворота платформы от времени.

Заключение. Результаты тестирования устройства показывают, что управление движением исполнительного механизма прибора для активно-пассивной механотерапии голеностопного сустава при помощи описанных в работе алгоритмов целесообразно.

Цель исследования – формализация критерия оптимизации в системе управления реализацией Национальных проектов развития региона РФ, обеспечивающего основания для формирования управляющего воздействия на систему индикаторов социально-экономического развития региона в условиях реализации Национальных проектов РФ.

Методы. В исследовании были применены методы системного анализа, позволившие определить такой критерий оптимизации в системе управления реализацией Национальных проектов развития региона РФ, как способность возвращения к исходной целевой программе реализации Национальных проектов в регионах РФ, определяемая реакцией на ошибку при завершении переходного процесса. Применение методов принятия решений базируется на учете временного фактора принятия управленческих решений в текущем периоде времени с учетом необходимости коррекции на ошибку по каждому целевому ориентиру показателя конкретного Национального проекта РФ в периоде времени, предшествующем текущему.

Результаты. Разработан критерий оптимизации, задающий способность системы управления реализацией Национальных проектов развития региона к возврату к заданной целевой программе реализации Национальных проектов в регионах РФ. Формализовано понятие предельно допустимой ошибки при анализе реакции системы управления реализацией Национальных проектов развития региона на коррекцию управляющего воздействия, предпринятого в предыдущий период. Выявление превалирования, или эксцесса ошибки, в динамике показателей Национальных проектов РФ позволит вовремя скорректировать управленческие решения с учетом временного фактора.

Заключение. Полученный критерий оптимизации в системе управления реализацией Национальных проектов развития региона РФ позволит в дальнейшем определить задачу оптимизации – поиска управляющего воздействия на систему индикаторов социально-экономического развития региона при осуществлении Национальных проектов РФ.

Цель исследования. Представленное в данной статье исследование нацелено на повышение точности определения оттенка цвета. В качестве предмета исследования использовалась разработанная нечетко-логическая система распознавания цветов. Показателем эффективности выступал результат расчета процента площади чувствительности и RMSE разработанного метода.

Методы. Разработан и реализован метод распознавания цветовой метки на основе нечеткой логики, а именно с помощью нечеткого вывода Мамдани, состоящего из следующих этапов: фаззификация, нечеткий логический вывод, дефаззификация. В процессе фаззификации использовались треугольные функции принадлежности. В качестве композиционного правила использовались 12 входных переменных, объединенных на основе композиционного правила Заде в 27. На этапе дефаззификации использовался метод отношения площадей. Объектом исследования выступала разработанная математическая модель модифицированного метода отношения площадей и метода центра тяжести для определения цвета.

Результаты. Разработана математическая модель, состоящая из 4 шагов, которая гарантирует четкое определение 9 цветов и их оттенков. На основе оценки корня среднеквадратической ошибки сделан вывод, что предложенная модель лучше традиционных вариантов. Выражается тем, что разработанный метод реагирует на промежутке всей поверхности выходных переменных, в то время как традиционные методы имеют зоны нечувствительности к изменению входных переменных.

Заключение. Была разработана нечетко-логическая система распознавания цвета. В ходе экспериментальных исследований было установлено, что показатели RMSE и чувствительности имеют лучшие результаты по отношению к другим системам.

Цель исследования. Главной целью данной работы является повышение эффективности автоматизированного игрового обучения на основе когнитивного моделирования. На основе методики системного анализа и когнитивного моделирования слабо структурированных ситуаций предложена структура игрового автоматизированного обучающего комплекса, который может быть использован при обучении персонала в различных предметных областях. В нашем случае проводилось моделирование обучения персонала в условиях стереотипных и нестереотипных ситуаций.

Методы. В основе данной работы лежат общие положения теории систем и системного анализа, математической теории графов (основой которой является когнитивное моделирование). Основным инструментом когнитивного моделирования являлось построение нечётких когнитивных карт Силова. Предложена модификация алгоритма расчёта основных системных показателей нечёткой когнитивной карты. Для автоматизированного обучения использовалось игровое моделирование, основу которого составляли деловые игры. Вводилось понятие «оперативная игра», далее осуществлялось моделирование развития некоторой неблагоприятной ситуации с помощью нечётких когнитивных карт.

Результаты. Основным результатом данной работы является методика когнитивного моделирования информационного обеспечения игрового автоматизированного обучения. На основе разработанной методики было проведено игровое имитационное моделирование оперативной игры «Пожар в доме», в основе которой лежало построение нечёткой когнитивной карты, для которой были рассчитаны основные количественные системные показатели взаимного влияния, консонанса и диссонанса.

Заключение. Разработанная методика позволяет проводить игровое моделирование неблагоприятных (в том числе чрезвычайных) ситуаций, что в дальнейшем обеспечит адекватное поведение обучающихся в реально возникших ситуациях.

Цель исследования: Вычислительные сети из множества процессорных модулей существовали уже давно, однако с развитием беспроводных технологий появилась возможность качественной и недорогой реализации идеи реконфигурируемых вычислительных сетей реального времени (РВСРВ). Целью данной работы является выбор беспроводной сети передачи данных для РВСРВ и создание алгоритма динамического выбора процессорного модуля «мастера».

Методы. Методы исследования работы основаны на определениях теории множеств и графов. В частности, за основу взят графо-теоретический подход к распределению, дополненный введением системы критериев реконфигурируемой вычислительной системы реального времени на основе беспроводного протокола передачи данных.

Результаты. В данной работе выбран наиболее подходящий протокол передачи данных для локальной РВСРВ, представлена разработанная математическая модель изменения вычислительной системы реального времени, построенной на беспроводном протоколе и алгоритм выбора процессорного модуля (ПМ) «мастера» РВСРВ. Новизной работы является применение матрицы расстояния для математического описания изменения РВСРВ и ее использование для определения ПМ «мастера» в ВС.

Заключение. Разработанный алгоритм выбора ПМ «мастера» РВСРВ и математическая модель изменения положения ПМ в вычислительной системе реального времени, построенной на беспроводном протоколе, позволяет обеспечить организацию оптимального выбора ПМ «мастера» в реконфигурируемой вычислительной системе. На основании представленной математической модели в дальнейшем представляется возможным создание полноценной математической модели РВСРВ и алгоритма размещения задач в ней.

Цель исследования. Главной целью данной работы является повышение качества и оперативности принятия управленческих решений на основе разработки метода оценки и прогнозирования экономических рисков предприятия. Данный метод основан на технологии интеллектуального анализа данных (Data Mining).

Методы. В работе использованы методы обработки и анализа панельных данных, для которых строилась математическая модель прогнозирования уровня конкурентоспособности предприятия, а также модель прогнозирования экономических рисков предприятия на основе объединения нескольких методов интеллектуального анализа данных: кластеризации слияния панельных данных оценки экономических рисков предприятия и метод слияния нечеткой корреляции для статистического анализа панельных данных.

Результаты. В результате применения разработанного метода были получены количественные оценки уровня конкурентоспособности и экономических рисков предприятия. На основе полученных количественных оценок уровня конкурентоспособности и уровня экономического риска, был проведён кластерный анализ предприятий некоторой отрасли. Разработанные методы обладают высокой точностью прогнозирования экономических рисков предприятий, улучшают возможности интел-лектуального анализа данных и объединения информации об экономических рисках предприятий, что повышает конкурентоспособность предприятий.

Заключение. Разработан метод прогнозирования экономических рисков предприятия, основанный на технологии интеллектуального анализа данных. Получены взвешенные оценки пространственных признаков панельных данных, позволяющие получить интегральные оценки экономических рисков предприятия и уровень конкурентоспособности предприятия. Предложена модель анализа нечетких правил семантических признаков панельного интеллектуального анализа данных оценки экономических рисков предприятия. Анализ показывает, что разработанный метод имеет высокую точность и лучшую защиту от помех при прогнозировании данных.

Актуальность. Развитие авиационной техники связано с разработкой новых средств, непосредственно обеспечивающих перемещение воздушных судов (ВС) по аэродрому. Для осуществления наземных маневров с ВС применяют буксировочные аэродромные системы (БАС), что позволяет значительно снизить шум и загрязнение воздуха вблизи аэропорта, а также уменьшить неэффективный расход ресурса авиационных двигателей и обеспечить значительную экономию авиационного топлива. Также БАС применяется тогда, когда ВС теряет способность двигаться и находиться на рабочей площади аэродрома или вблизи нее, что создает серьезную проблему, приводящую к закрытию аэропорта для полетов, при этом авиакомпании несут значительные потери.

Цель исследования. Повышение эффективности буксировочной аэродромной системы за счет разработки информационной системы. Задачи. Разработка структуры роботизированной буксировочной аэродромной системы, составление структурной схемы САУ макета буксировочной платформы, оформление блок-схем логического регулятора САУ платформы.

Методы. Для решения проблемы транспортировки ВС используются методы перемещения, в которых качестве задающего воздействия, определяющего положение платформы в пространстве, был выбран уровень горизонтального отклонения платформы от контрастной линии, который измеряется путём анализа изображений, поступающих с установленной на буксировщик системой технического зрения.

Результаты. В ходе научной работы была разработана структура роботизированной буксировочной аэродромной системы. На основании данной структуры была спроектирована структурная схема САУ макета буксировочной платформы и разработана блок-схема логического регулятора САУ платформы.

Заключение. 1. Разработана структура роботизированной буксировочной аэродромной системы, включающей мобильный буксировщик, сцепное устройство, воздушное судно, бортовую систему управления. 2. Разработан алгоритм управления позиционированием роботизированной буксировочной аэродромной системой, основанный на логической обработке сигналов оптронной матрицы. 3. Разработаны алгоритмы управления движением РБАС по заданной контрастной линии при действии внешних возмущающих воздействий детерминированного и случайного типа, позволяющие обеспечить высокоточное движение РМБ.