Том 27, № 4 (2019)

Research on the artificial neural network efficiency at low volumes of the training sample

Development of methods for air flight safety test system

В статье приведены результаты анализа различных подходов к управлению рисками в производственной деятельности предприятий, классификаций рисков. Рассмотрено несколько определений понятия риска, его типы и возможности оценки. Формирование планов производства, как система, ориентировано на партнеров предприятия по производственной цепочке, в частности, на потребителей своей продукции. Поэтому важным аспектом становится учет интересов заказчиков, условий и вариантов взаимодействия с ними, репутационная и финансовая устойчивость потребителя. Все это определяет степень надежности покупателя как партнера при планировании производства для предприятия. Важность оценки степени надежности потребителей подчеркивается тем, что она является фактором, определяющим направления и результаты комплексного анализа заказов производственного предприятия, предопределяет разработку возможных альтернативных планов производства, их выбор, далее - участвует в организации производства и реализации потребителям готовой продукции. Данный взгляд определил наиболее предпочтительную классификацию рисков, а в качестве приоритетного направления в планировании портфеля заказов производственного предприятия - подход к оценке потребителей с точки зрения факторов надежности взаимодействия между ними. В итоге предложен механизм многокритериальной оценки заказчиков производственного предприятия на базе метода анализа иерархий. Критериями сравнения потребителей и формирования агрегированной оценки надежности каждого из них выбраны такие ключевые факторы надежности, как задержки по оплате заказов, условия оплаты, частота и объем закупок, финансовая устойчивость потребителя и другие, разработана система формализованного описания данного механизма оценки. На основе полученных оценок можно определить наиболее надежных и, следовательно, приоритетных партнеров, а также планировать их долю в портфеле заказов производственного предприятия как большую по сравнению с остальными.

В статье рассматривается задача распределения компьютерного оборудования между подразделениями крупного машиностроительного предприятия. Показано, что автоматизированный учет состояния средств вычислительной техники является необходимым условием организации эффективного управления ресурсами. В то же время существует проблема, обусловленная отсутствием алгоритмов оптимального управления распределения вычислительных задач и соответствующей компьютерной техники.  Таким образом, задача оптимального использования средств вычислительной техники является актуальной при построении единого информационного пространства промышленного предприятия. Это обусловлено и тем, что эксплуатация, техническое обслуживание и модернизация вычислительного оборудования требуют значительных финансовых затрат. В статье рассмотрена организационная структура машиностроительного предприятия космической отрасли. Показано, что определяющую роль для эффективного распределения вычислительных ресурсов играет учет всей номенклатуры выполняемых задач, необходимого программного обеспечения и компьютерного оборудования. Приведены сведения о соответствие видов задач типам компьютерного оборудования и производственной направленности подразделений. В статье предложена системная модель развивающейся информационной системы, построенной на основе решеточных алгебраических моделей. Она представляет комплекс из двух моделей: структурной модели и модели поведения в зависимости от множества решаемых задач. Основным научным результатом статьи является постановка и решение задачи оптимизации распределения вычислительной техники с учетом типов и конфигураций компьютеров. Сформулированная задача минимизации стоимости с соответствующими ограничениями относится к задачам дискретного программирования с булевыми переменными. Ограничения задачи учитывают как множество решаемых задач, так и характеристики компьютерной техники. Предложена графовая модель взаимосвязи переменных для задачи дискретной оптимизации. Рассмотрены результаты экспериментальных исследований при распределении компьютерных ресурсов на основе решения оптимизационной задачи. Использование предложенной методики позволило снизить количество закупаемого компьютерного оборудования и уменьшить эксплуатационные затраты.

Цель работы заключается в разработке базиса, позволяющего по коэффициентам разложения исходного сигнала в базисе функций Чебышева-Эрмита восстановить массив вейвлет-коэффициентов исходного сигнала. Для формирования базиса вейвлет-преобразования аналитически вычисляется вейвлет-преобразование функций Чебышева-Эрмита. В качестве вейвлетов в работе используются производные функции Гаусса. Рассматриваются вопросы формирования базисов перехода от коэффициентов разложения сигнала по функциям Чебышева-Эрмита к вейвлет-преобразованиям с использованием в качестве анализирующих вейвлетов производных функции Гаусса 1 и m-го порядка. В качестве примера приводится базис перехода от коэффициентов разложения исходного сигнала по функциям Чебышева-Эрмита к вейвлет-преобразованию с использованием MHAT-вейвлета. При этом, вейвлет-преобразование сигнала осуществляется в два этапа. На первом этапе получают разложение исходного сигнала в виде взвешенной суммы базисных функций Чебышева-Эрмита. На втором этапе, зная весовые множители функций, полученных на первом этапе, а также аналитическое выражение непрерывного вейвлет-преобразования для конкретных базисных функций и вейвлета, восстанавливают вейвлет-преобразование исходного сигнала. Приведены примеры вейвлет-преобразований сформированных базисов. Благодаря использованию полученных формул расчета вейвлет-коэффициентов удается построить быстрые вычислительные алгоритмы обработки. Для вычислений и графического представления результатов моделирования использована система компьютерной алгебры Wolfram Mathematica 11.3.

Статья посвящена разработке и исследованию системы автоматической коррекции радиального положения ротора микро-электропривода, применяемого в прецизионных технологических установках. Предлагается новый подход к решению проблемы стабилизации вращающейся части электрической машины, основанный на активной текущей стабилизации его пространственного положения. Автоматическая стабилизация достигается путем организации в электромеханической системе электромагнитного воздействия реверсивного характера. Предлагается применять парные группы электромагнитов, действующих на объект управления. Разработка алгоритма автоматической коррекции производится методом сигнально-адаптивной обратной модели. Такой подход способен обеспечить желаемые показатели качества процесса управления нелинейным объектом, а также достичь нечувствительности системы коррекции к внешним и к внутренним сигнальным и параметрическим возмущениям. Приводятся описание способа конструктивной реализации подхода, методика структурного синтеза закона управления. В статье представлены структурные и функциональные схемы системы автоматической коррекции радиальных отклонений, а также результаты имитационного моделирования, подтверждающие перспективность проведенного исследования.

В настоящее время погружные асинхронные двигатели находят широкое применение в установках электроцентробежных насосов, обеспечивающих основную долю добычи нефти в России. Для поддержания заданного динамического уровня жидкости в скважине станции управления погружными насосами оснащаются замкнутыми системами с частотными преобразователями. Для корректного синтеза регуляторов системы стабилизации динамического уровня необходимо знать передаточную функцию асинхронного двигателя как объекта управления. При этом следует учитывать, что для согласования высоковольтного погружного двигателя с частотным преобразователем используют повышающий трансформатор и скалярное частотное управление асинхронной машиной. Существующие линеаризованные математические модели асинхронного двигателя при таком способе управления являются приближенными. Поэтому цель настоящего исследования заключается в получении уточненной модели погружного асинхронного двигателя. В статье приводится известная система уравнений асинхронной машины при скалярном частотном управлении. Показано, что эта система является нелинейной поскольку в ней происходит перемножение ряда переменных. Произведена линеаризация основных нелинейностей методом их разложения в ряд Тейлора. В линеаризованной системе за входную координату принята частота питающего напряжения статора, а за выходную координату - скорость вращения ротора асинхронного двигателя. Избавляясь методом последовательной подстановки от промежуточных переменных, получена передаточная функция погружного асинхронного двигателя при скалярном частотном управлении. Показано, что характеристический полином найденной передаточной функции имеет пятнадцатый порядок. Найдены аналитические выражения, связывающие коэффициенты передаточной функции с параметрами асинхронного двигателя и координатами начальной точки. Произведена оценка адекватности полученной математической модели методом сравнения результатов моделирования переходных процессов в нелинейной системе уравнений и в линеаризованной. Показано, что расхождение результатов не превышает 0,54%.