ivdon3@bk.ru
В данной статье представлены результаты исследований возможного использования подъемно-транспортных канатных комплексов при ликвидации последствий чрезвычайных и экологических ситуаций. Рассмотрены преимущества использования самопередвигающихся транспортно-грузовых кареток на базе мягких пневматических опор при выполнении спасательных работ. Описан алгоритм программного комплекса, предназначенного для автоматизации управления процессом работы транспортно-грузовой каретки, использующейся для подъема и перемещения груза по заранее заданным координатам. Для реализации функционирования программного комплекса применялась методика обработки приходящих/уходящих данных, потоки ввода/вывода, центры сбора информации по технологии Java TCP/IP. Приведен пример графического интерфейса работы программного комплекса.
Ключевые слова: программный комплекс, автоматизация управления, подъемно-транспортный механизм, протокол, JAVA, алгоритм, экологические последствия, канатный комплекс, локальные координаты
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Рассматривается поиск глобального экстремума методом инвазивных сорняков. Предлагается создание программного средства, осуществляющего реализацию биоинспирированного метода глобальной оптимизации, относящегося к группе метаэвристических методов – метода инвазивных сорняков, производящую поиск глобального экстремума.
Ключевые слова: глобальный экстремум, биоинспирированный метод, метаэвристический метод, метод инвазивных сорняков, эволюционный метод, программное средство
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Для создания современных систем стабилизации различных объектов и технических систем, как правило, необходимы математические модели с аналитическими свойствами. Это обусловлено тем, что большинство существующих методов синтеза автоматических систем построено на математических преобразованиях моделей объектов управления. Однако для сложных объектов и систем эти модели получают экспериментальным путем. Причем данные экспериментов аппроксимируются различными, хорошо известными методами. Если зависимости имеют существенно нелинейный характер, их аппроксимируют по участкам. Такая фрагментарная модель в целом не является аналитической, что исключает применение многих известных методов синтеза нелинейных систем стабилизации. В этих случаях целесообразно применять новый разработанный в ДГТУ метод Cut-Glue аппроксимации, который позволяет получать аналитическую модель объекта из кусочных аппроксимаций. В данной работе это ил-люстрируется примером синтеза нелинейной системы стабилизации высоты полета дирижабля.
Ключевые слова: система стабилизации, аналитический синтез, нелинейный объект управления, математическая модель, квазилинейная форма, экспериментальные данные, фрагментарная модель, мультипликативно аддитивная аппроксимация
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика
В работе описывается реализация когнитивного теоретико-множественного подхода, предложенного ранее для моделирования сложных систем. В статье подробно описывается применение метода анализа иерархий и кластерного подхода к определению кадастровой стоимости земель и выбора участка по заранее определенным критериям на примере г. Таганрог. Расчеты и визуализация результатов проведены с помощью программных продуктов STATISTICA и QGIS.
Ключевые слова: когнитивный теоретико-множественный подход, метод анализа иерархий, кластерный подход, кадастровая стоимость
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Показано, что при анализе самодетерминации целесообразно использовать инструментарий когнитивного моделирования. Это позволяет выявить все причинно-следственные связи, обеспечивающие логико-смысловую нацеленность на искомый (целевой) результат конкретной системы. Задача анализа является частным случаем исследования фундаментальной философской категории развития, как взаимосвязи и взаимодействия «вещи, свойства и отношения». Формально анализ может быть сведен к процедуре семантической и каузальной интерпретации исходной когнитивной модели. Модель позволяет исследовать внутренние структурные организации, влияющие на реализацию самодетерминации системы. Анализ самодетерминации в свою очередь открывает путь к эффективному когнитивному моделированию, построению динамических моделей, применению игровых и сценарных методов анализа.
Ключевые слова: когнитивный анализ, когнитивная модель, структура, система, самодетерминация, управление, интерпретация
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Обоснование параметров и компоновки самоходного шасси не может быть выполнено без определения массы груза лесной машины. Расчеты без учета этого показателя не позволяют реализовать системный подход, в основе которого лежит рассмотрение системы «человек – машина – среда» как целостного комплекса взаимосвязанных элементов. Масса груза зависит от плотности древесины. Плотности древесины в пределах растущего дерева неоднородна. Целью данного исследования является разработка математических моделей, позволяющих рассчитать среднюю плотность участка ствола дерева в зависимости от его местоположения в стволе. Исследования основываются на построении аппроксимирующих зависимостей изменения средней плотности древесины в продольном направлении ствола методом наименьших квадратов. Полученные математические модели устанавливают взаимосвязь изменения плотности в продольном направлении ствола для четырех лесообразующих пород Республики Карелия: сосны, ели, березы и осины.
Ключевые слова: моделирование, плотность древесины, лесозаготовки, трелевка, форвардер, скиддер
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье описаны территории северных районов Российской Федерации, проблематика распространения многолетнемерзлых грунтов (ММГ), а также рассмотрены возникающие сложности при строительстве автомобильных дорог в сложных геокриологических условиях. Предложено внедрение в конструкцию дорожной одежды теплоизоляционных слоев из пеностекольного щебня. Исследованы основные физико-технические характеристики, а также определены ключевые свойства пеностекольного щебня. Описан процесс производства пеностекла, преимущества, позволяющие применять данный материал в различных сферах строительства. Рассмотрены типовые дорожные конструкции из грунта. Приведено сравнение типовой конструкции дорожной одежды, выполненной традиционно из грунта (высокая насыпь) с конструкцией с теплоизоляционным слоем из пеностекольного щебня. Перечислены преимущества при применении в дорожном строительстве конструкций с использованием щебня пеностекольного.
Ключевые слова: пеностекольный щебень, дорожная конструкция, автомобильная дорога, теплоизоляционный слой, морозное пучение, север, стекло, строительство, грунт, материал
Выполнен анализ использования приватного вагонного парка, принадлежащего большому количеству собственников, который ранее был в руках одного перевозчика. Результаты анализа показали, что имеют место случаи, когда собственники подвижного состава не считаясь с возможностями перевозчика направляют свои порожние вагоны во встречном направлении, что снижает провозные способности железной дороги и ведет к убыткам. Для повышения взаимодействия перевозчика и оператора предложено создать коммерческий диспетчерский круг в составе диспетчерского центра управления перевозками дирекции управления движением. Диспетчер данного подразделения обеспечивает круглосуточный контроль за продвижением вагонов оператора (Заказчика) на полигоне дороги в соответствии с поданной им заявкой, от момента поступления по междорожным стыкам до прибытия и подачи их под выгрузку на пути общего и необщего пользования грузополучателей на станции назначения. Предложенные меры способствуют повышению производительности вагонов, снижению их рабочего парка, эксплуатационных расходов и стоимости перевозки грузов. Определена эффективность работы диспетчерского круга.
Ключевые слова: приватный парк вагонов, встречное движение порожних вагонов, дополнительная нагрузка на инфраструктуру, инфраструктурные ограничения, создание диспетчерского круга коммерческой диспетчеризации, повышение взаимодействия, эффективность перевозок грузов
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.22.01 - Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте
Работа посвящена разработке адекватной модели парового барабанного котлоагрегата, которая позволит разработать оптимальный алгоритм управления. Были рассмотрены причинно-следственные связи котлоагрегата и приведены их передаточные функции. Так же получены математические модели парового барабанного котлоагрегата экспериментальным, базирующимся на снятии кривых разгона, и комбинированным методами.
Ключевые слова: анализ алгоритмов управления, адекватные модели, математические модели
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
в работе рассматриваются вопросы применения методов фрактальной геометрии для решения задачи анализа прочности металлических материалов при малоцикловом усталостном нагружении. Исследуются материалы с объемно-центрированной и гранецентрированной кристаллической решеткой, которые подвергаются циклическому нагружению по отнулевому циклу. В качестве критерия предлагается использовать фрактальную размерность, определяемую при помощи показателя Херста. Обосновано, что данную характеристику, возможно, использовать для оценки циклической прочности металлических материалов.
Ключевые слова: усталость, металл, прочность, фракталы, показатель Херста
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.11.18 - Приборы и методы преобразования изображений и звука
Статья посвящена разработке и созданию комплекса математических моделей, описывающих функционирование системы хранения данных на основе твердотельных накопителей с применением технологии дедупликации. Математическая модель пользовательского приложения генерирует нагрузку на систему в виде потока запросов со случайным размером запроса и интервалом времени между запросами. Из-за особенностей SSD-накопителей производительность системы в режимах чтения и записи моделируется раздельно. Математическая модель надежности функционирования RAID-массива основывается на системе уравнений Колмогорова-Чепмена для расчета стационарных вероятностей, описывающих переходы между состояниями в дискретной марковской цепи. Долговечность системы определяется через модель оценки выработки ресурса записи твердотельных накопителей. Итоговым результатом является математическая постановка задачи подбора параметров системы хранения данных, оптимальных с точки зрения сочетания факторов надежности, скорости и стоимости хранения.
Ключевые слова: математическое моделирование, система хранения данных, производительность, надежность, твердотельные накопители, RAID-массив, оптимизация
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
ГОСТ 10060-2012 в качестве основного критерия морозостойкости для всех бетонов, в т.ч. мелкозернистых, установил соотношение предела прочности на сжатие основных и контрольных образцов не менее 0,9 с учетом коэффициента вариации прочности в серии. В статье рассматривается влияние показателей пористости на морозостойкость строительных растворов (мелкозернистых бетонов), по основному критерию ГОСТ 10060-2012, а также на морозостойкость контактной зоны по ГОСТ 31357 - одного из нормируемых показателей качества растворов и мелкозернистых бетонов, полученных из сухих строительных смесей. Целью настоящего исследования является выявление зависимости изменения пределов прочности на сжатие и изгиб, а также изменения сцепления с основанием модифицированных полимерами мелкозернистых бетонов от характера пористости. Исследована морозостойкость 36 составов, полученных с применением трех различных портландцементов и трех редиспергируемых полимерных порошков с дозировкой от 0 до 3% от массы сухой смеси. Помимо полимеров, в ряд составов введены низкомодульные включения в виде зольной микросферы или вовлеченного воздуха. Основные образцы испытаны после 75 циклов замораживания-оттаивания по ГОСТ 31357.
Ключевые слова: сухие строительные смеси, морозостойкость контактной зоны, открытая пористость, сцепление с основанием
Города во всем мире испытывают недостаток в земельных ресурсах, при том, что жилищный фонд находится в состоянии чрезвычайной изношенности. Решением обозначенной проблемы становится такое понятие как реновация – процесс обновления городского пространства. Данный механизм на сегодняшний день предусмотрен в Градостроительном кодексе РФ, однако по ряду причин внедрение его на практике ограничено. Реновация необходима в сложившихся условиях современного мира, чтобы адаптировать пространства бывших промышленных зон для их использования в уже новом формате. Подавляющее большинство промышленных компаний прекращают свою деятельность в пределах городов, и их территории превращаются в запущенную депрессивную застройку, изолированную от городской социальной среды. Авторами данной статьи рассмотрены и проанализированы преимущества реализации программ реновации для жителей РФ.
Ключевые слова: реновация, эко-строительство, депрессивные территории, модернизация городских территорий, развитие регионов, редевелопментзданий
Рассматривается технология "Интернета вещей" и система для удаленной идентификации радиометок. Расммотрены наиболее популярные микроконтроллеры для использования в сети "Интернета вещей". Результатом работы является разработанный программно-аппаратный комплекс, способный работать в сети автоматизации "Интернета вещей".
Ключевые слова: интернет вещей, Internet of Things, микроконтроллер, NFC модуль, Arduino, протокол, MQTT, радиометка, программное обеспечение, передача данных, идентификация
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В данной статье представлены результаты исследования загрязнения компонентов природной среды (воздух, почва, вода) и отходов, расположенных на территории свалки у п. Самофаловка Волгоградской области, и проведена оценка накопленного экологического ущерба.
Ключевые слова: свалка, накопленный экологический ущерб, загрязняющие вещества, уровень воздействия
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 05.23.22 - Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов