ivdon3@bk.ru
Выбор программируемого логического контроллера – одна из самых важных задач при проектировании автоматизированной системы. Современный рынок предлагает множество вариантов, отличных по характеристикам, которые имеют разный приоритет для производства. В работе предлагается метод оценки суммарной эффективности программно-логических контроллеров. При оценке по выбранным характеристикам вводится линейное шкалирование и коэффициенты веса, учитывающие важность параметра для рассматриваемого контроллера по сравнению с другими. Вес параметра при расчете устанавливается при помощи коэффициента. Значения коэффициентов веса могут меняться в зависимости от требований технологического процесса.
Ключевые слова: программируемый логический контроллер, метод оценки эффективности, коэффициент веса, лепестковая диаграмма
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Статья посвящена методу вычисления эффективной частоты импульса нагрузки УДН, которая позволяет установить соответствие между лабораторно определенными вязкоупругими характеристиками асфальтобетонных слоев, входящих в состав дорожной одежды, и модулем упругости, вычисленным путем обратного расчета по чаше прогиба, определенной в полевых испытаниях при использовании УДН. В статье предложен алгоритм поиска данной частоты, приведены результаты ее расчетов и выполнено сопоставление модулей упругости, полученных в лаборатории и по результатам обратного расчета. Проведенный численный эксперимент подтверждает, что для чаш прогиба, сгенерированных в рамках вязкоупругой расчетной модели, отличие модулей не превосходит 8%. В конце работы предложены пути по практическому применению вычисленного параметра и дальнейшему совершенствованию метода на реальных чашах прогиба, полученных на действующих дорожных одеждах.
Ключевые слова: установка динамического нагружения, дорожная одежда, чаша прогибов, асфальтобетон, модуль упругости, модуль релаксации, АМРТ-тест, мастер-кривая, обратный расчет, эффективная частота импульса
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Проведено исследование концентрации химических веществ природной воды, отобранной осенью 2024 г. в водном объекте (балка Селитряная) рядом с православным поселением Отрада (г. Волгоград). Выявлены концентрации химических веществ в природной воде, превышающие предельно-допустимые концентрации (ПДК) объектов культурно-бытового водопользования и свидетельствует о признаках минеральных вод. Превышение ПДК в 10 000 раз по меди в природной воде с позиции рыбохозяйственного значения указывает о возможных рисках для представителей водной экосистемы, рисках для человека при употреблении рыбы в пищу из данного водоема. Повышенные значения по меди по сравнению с кларком указывает о природном загрязнении балки Селитряная и о проявлении скрытого месторождения медных руд в окрестностях православного поселения «Отрада».
Ключевые слова: природная вода, ПДК, Сu, минеральные воды, поселения, рыбохозяйственное значение, поверхностные водные объекты, месторождения медных руд
2.10.2 - Экологическая безопасность , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье рассматриваются вопросы управления импульсным стабилизатором напряжения, имеющим потенциальные возможности по обеспечению высоких: удельных характеристик, КПД и качества выходного напряжения. Показано, что для управления этим стабилизатором целесообразно использовать цифровое вычислительное устройство. Приведены осциллограммы процессов в макете импульсного стабилизатора напряжения с цифровым устройством управления и сделан промежуточный вывод об увеличении длительности переходных процессов в макете стабилизатора в сравнении с минимально возможной по причине недостатка времени, необходимого для точного вычисления длительности сигналов управления силовыми транзисторами стабилизатора. Предложено заранее провести вычисления необходимых длительностей сигналов управления силовыми транзисторами стабилизатора при пошаговом изменении внешних условий работы стабилизатора и занести полученные результаты в память цифрового устройства управления. Приведены временные диаграммы процессов в имитационной модели стабилизатора, управление в которой реализовано по предложенному варианту.
Ключевые слова: автономная система электропитания, цифровой двойник, импульсный стабилизатор напряжения, цифровое вычислительное устройство
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье рассматривается перспектива развития территории преобразования природно-экологического каркаса городских и сельских поселений Всеволожского муниципального района в Ленинградской области в зоне влияния скоростной автомобильной дороги Кад-2. Проведен анализ территории исследования , рассмотрен экологический каркас территории, существующий транспортный каркас,выявлены узлы урбанизации, наиболее подверженные влиянию скоростной автомобильной дороги с изучением процесса урбанизации на заданных участках планируемой КАД-2 в разные временные периоды с порогом в 10 лет, изучены изменения природных компонентов и трансформацию функционального зонирования, развитие транспортного каркаса и определена проблематика территории . Проведенный анализ позволяет сформулировать основные выводы для региональных нормативов, для генеральных планов городских и сельских поселений и для СТП (территориальных схем планировки).
Ключевые слова: градостроительство, природно-экологический каркас, скоростная автомобильная дорога КАД-2, территориальное планирование ,узлы урбанизации
2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В статье приводится применение метода электронной коммутации для решения задачи синтеза систем, параметры которых могут являться функциями времени. Параметрический синтез осуществлен при помощи обобщенного метода Галеркина, распространенного на новый класс нестационарных систем. В качестве объекта исследования рассматривается импульсная система автоматического управления турбоагрегатом при нестационарности параметров неизменяемой части системы. Моделирование производится в системе Matlab/Simulink.
Ключевые слова: система автоматического управления, нестационарность параметров, математическое моделирование, обобщенный метод Галеркина
В работе представлен анализ экспериментальных данных, отражающих влияние скорости нагружения на прочностные и деформативные характеристики бетона класса B25 в условиях центрального сжатия. Для исследования подготовлены и испытаны 12 призматических образцов с габаритами 100×100×400 мм, распределённых по трём сериям с различной скоростью приложения нагрузки. Статистическая обработка данных, включающая анализ дисперсий и построение регрессионных моделей, позволила не только прогнозировать поведение бетона при различных режимах нагружения, но и подтвердить теоретические предпосылки, связанные с динамическим упрочнением материала. Высокие значения коэффициентов корреляции (до 0,9943) и детерминации (до 0,9922), а также критерий Фишера, существенно превосходящий табличные пороги, характеризуют высокую достоверность полученных результатов, свидетельствующих о повышении прочности бетона при увеличении скорости нагружения и одновременном снижении его деформативности. Выведенные зависимости могут служить экспериментальной базой для разработки нелинейной деформационной методики расчёта изгибаемых и внецентренно сжатых железобетонных конструкций, выполненных из бетона данного класса (B25), подверженных воздействиям кратковременной длительности, включая классические статические нагрузки, а также динамические нагрузки средней продолжительности, характерные для условий эксплуатации конструкций под влиянием таких факторов, как движение мостовых кранов по подкрановым балкам или проезд пожарных автомобилей по путепроводу. Полученные результаты способствуют более точному учёту динамических эффектов при проектировании и расчёте железобетонных конструкций, эксплуатируемых в подобных условиях.
Ключевые слова: эксперимент, бетонные образцы, центральное сжатие, скорость нагружения, прочность, предельные относительные деформации, динамическое упрочнение, корреляционно-регрессионный анализ
В статье рассматривается проблема оптимизации глобальных сетей, а также существующие на данный момент программно-аппаратные решения. Цель исследования – определение технологической основы для разработки прототипа отечественного оптимизатора глобальной компьютерной сети (wide area network, WAN). При исследовании предметной области выяснилось, что отечественных решений в данной сфере, находящихся в свободном доступе, не существует. Полученное решение можно будет приспособить под конкретные требования компании-заказчика с помощью добавления необходимых модификаций в прототип.
Ключевые слова: глобальная сеть, дедупликация данных, оптимизатор WAN, пропускная способность
Представлен ансамбль моделей прогнозирования положения мобильного робота при движении в неструктурированной среде. Разработана архитектура, объединяющая кинематическую модель движения с обучаемыми моделями, использующими данные карты высот и семантической сегментации. Описаны принципы построения карты признаков пространства, включающей геометрические характеристики: индекс пересеченности местности, нечеткий индекс проходимости. Предложена модульная структура блоков: подготовки данных, вычисления геометрических свойств, сегментации, решающего элемента. Результаты тестов демонстрируют преимущество совмещения кинематических и сенсорных моделей для автономной навигации в сложных условиях.
Ключевые слова: модель проходимости, карта высот, облако точек, кинематическая модель, сегментация, машинное обучение, карта признаков
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.5.4 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы
Цель исследования – провести анализ методик описания компьютерного инцидента в области информационной безопасности при выявлении неправомерных событий и тестировании киберфизических систем для повышения качества работы с документации при защите киберфизических систем. Для достижения цели необходимо выработать формат описания инцидентов. Для этого были проанализированы нормативно-правовые документы, выделены типы компьютерных инцидентов и их классификация, определены критерии инцидента и выявлены степени критичности последствий при их возникновении. Был выработан документ для описания инцидента. Данные исследования проводятся совместно с работами по выработке методик мониторинга и тестирования безопасности киберфизических систем для автоматического обнаружения неправомерной работы и(или) аномальной работы в киберфизической системе. По результатам исследований будет сформирован алгоритм действий и способы выявления и предотвращения последствий компьютерных инцидентов из-за чего можно будет повысить степень безопасности киберфизических систем.
Ключевые слова: событие информационной безопасности, компьютерный инцидент, информационная система, описание инцидента, формирование документации, карточка инцидента, кибербезопасность, киберфизическая система
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Представлены результаты исследований прочностных свойств штукатурных растворов с вермикулитом на смешанном вяжущем с применением полифункциональной добавки Д–5. Выявлено незначительное ускорение сроков схватывания растворов с полифункциональной добавкой Д–5, пределы прочности при изгибе и сжатии растворов через 2 ч и 28 сут при этом существенного изменения не претерпевают. Замена части вспученного вермикулита фракции 0 – 0,315 мм вулканической пемзой фракции 0 – 0,315 мм в строительном растворе позволяет существенно повысить их прочностные характеристики и снизить себестоимость без заметного увеличения плотности. Получены выражения зависимости предела прочности при сжатии растворов в зависимости от расчетной полной пористости.
Ключевые слова: строительный гипс, портландцемент, вулканическая пемза, вспученный вермикулит, полифункциональная добавка Д–5, штукатурные композиты, предел прочности при сжатии и изгибе
Статья посвящена оценке влияния возможных неоднородностей в слоях дорожных одежд на результаты обратного расчета модулей упругости по данным испытаний установок динамического нагружения падающим грузом (УДН). В статье рассмотрены варианты влияния различного расположения теоретически заданных неоднородностей конструктивных слоев в пределах проезжей части. Дополнительно рассмотрено влияние расположения края дорожной одежды на результаты вычисления модулей упругости обратным расчетом. Проведенный численный эксперимент подтверждает, что возможные неоднородности дорожной одежды могут существенным образом влиять на результаты обратных расчетов, и как следствие, на принятие решений по назначению ремонтных мероприятий. Также определены границы при которых наличие обочины с конструкцией дорожной одежды, отличающейся от проезжей части, в значительной степени искажает получаемые результаты. В конце работы предложены пути по практическому учету неоднородностей и дальнейшему совершенствованию метода обратного расчета модулей упругости нежестких дорожных одежд.
Ключевые слова: установка динамического нагружения, дорожная одежда, конструктивные слои, чаша прогибов, асфальтобетон, модуль упругости, обратный расчет, неоднородность слоев, проезжая часть, обочина
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Расчет ветровых воздействий на навесные фасады и элементы их крепления для высотных зданий и сооружений по инженерной методике и различными численными методами остается актуальной задачей и по настоящее время. Особый интерес представляют угловые участки здания, где возникает наибольшее отрицательное ветровое давление. Неправильный расчет ветрового отсоса может привести к отрыву панелей при сильном ветре. В статье проводится расчет пиковой ветровой нагрузки численным способом для прямоугольного в плане здания с соотношением сторон 0.6. В ходе численных расчетов двумерного обтекания профиля здания в программе ANSYS Fluent c использованием модели турбулентности k-e Realizable были получены коэффициенты лобового сопротивления, поперечной силы и распределение коэффициента давления при максимальной поперечной силе. Расчеты показали, что ветровой отсос на кромке исследуемого здания превышает нормативное значение примерно на 30 %. Учет полученных в статье результатов при проектировании фасадных систем, для зданий прямоугольного в плане сечения с соотношением сторон 0.6, позволит выбрать более надежные элементы крепления.
Ключевые слова: пиковая ветровая нагрузка, ветровой отсос, прямоугольные в плане здания, пиковый отрицательный аэродинамический коэффициент давления
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В данной статье рассматривается проблема планирования задач в производственных системах с несколькими машинами, работающими параллельно. Предложены четыре подхода к решению этой задачи: чистый метод Монте-Карло с поиском по дереву (Monte Carlo Tree Search, MCTS), гибридный агент MCDDQ, сочетающий обучение с подкреплением на основе Double Deep Q-Network (DDQN) и Monte Carlo Tree Search (MCTS), усовершенствованный агент MCDDQ-SA, интегрирующий алгоритм имитации отжига (Simulated Annealing, SA) для повышения качества решений, а также жадный алгоритм (Greedy). Разработана модель среды, учитывающая скорости машин, длительности задач. Проведено сравнительное исследование эффективности методов на основе метрик makespan (максимальное время завершения) и idle time (время простоя). Результаты демонстрируют, что MCDDQ-SA обеспечивает наилучший баланс между качеством планирования и вычислительной эффективностью за счет адаптивного исследования пространства решений. Представлены аналитические инструменты для оценки динамики алгоритмов, что подчеркивает их применимость в реальных производственных системах. Статья предлагает новые перспективы для применения гибридных методов в задачах управления ресурсами.
Ключевые слова: машинное обучение, Q-обучение, глубокие нейронные сети, MCTS, DDQN, имитация отжига, планирование, жадный алгоритм
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Клеевые соединения арматурных стержней и древесины являются наиболее слабым местом в армированных деревянных конструкциях, поскольку обладают низким сопротивлением сдвигу арматурного стержня и способствуют развитию пластичных деформаций деревянных элементов. Для достижения упругой работы и повышения адгезии со стержнями применяется усиленный клеевой состав с включением кварцевого песка. В данной статье исследована работа усиленного клеевого соединения с различными видами стержневой арматуры – стальной периодического профиля, гладкой стальной и стеклопластиковой. Также немаловажным фактором для работы усиленного клеевого состава была признана работа клеевого соединения в цельной и клееной древесине. Экспериментальные исследования подтверждены графиками и таблицами численных результатов, что позволяет установить надежность полученных результатов и сделать вывод о необходимости усовершенствования тех или иных методов изготовления армированных деревянных конструкций.
Ключевые слова: арматура, арматурный стержень, армированная деревянная конструкция, выдергивание, деревянная конструкция, древесина, клей, клеевое соединение, прочность, эпоксидная смола
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия