ivdon3@bk.ru
Рассмотрены вопросы идентификации параметров настраиваемых моделей линейных нестационарных динамических систем на примере линеаризованной настраиваемой модели двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Разработан новый метод оценивания параметров настраиваемых моделей по малому числу наблюдений на основе проекционной идентификации и аппарата линейной алгебры и аналитической геометрии. Для апробации разработанного метода идентификации было проведено сравнение переходных характеристик настраиваемой модели двигателя постоянного тока с независимым возбуждением при полученных оценках параметров с эталонными характеристиками. Показана эффективность применения предложенного метода идентификации в задачах управления электроприводом постоянного тока.
Ключевые слова: двигатель постоянного тока, проекционная идентификация, оценивание параметров динамических систем, настраиваемая модель нестационарной динамической системы
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Железобетонные конструкции (ЖБК), эксплуатирующие в естественных условиях Крайнего Севера, подвергаются попеременному замораживанию и оттаиванию. Воздействие циклов замораживания и оттаивания (ЦЗО) приводит к деградации не только прочностных, но и деформационных свойств (ДС) бетона. В действующих нормах проектирования ЖБК ДС бетона и арматуры назначены как среднестатистические величины. В данной работе исследуется влияние изменчивости ДС бетона на обеспеченность несущей способности изгибаемых железобетонных элементов до и после ЦЗО.
Ключевые слова: циклы замораживания и оттаивания, статистическая закономерность сопротивления, изгиб, железобетон, предельная деформация бетона, обеспеченность несущей способности, изменчивость деформационных свойств бетона
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В действующих нормативных документах по проектированию железобетонных конструкций принят ряд условных предпосылок и ограничений, учитывающих специфику сопротивления конструктивных элементов и упрощающих расчет. Одной из них является назначение деформационных свойств бетона как среднестатистических величин, которые наравне с прочностными, определяют диаграммы деформирования материала. Воздействие циклов замораживания и оттаивания бетона (ЦЗО) приводит к деградации его деформационных и прочностных свойств. Характер разрушения изгибаемого железобетонного элемента (пластический или хрупкий) зависит от прочностных и деформационных свойств бетона и арматуры и коэффициента армирования. В работе исследуются статистические закономерности предельного коэффициента армирования и граничной относительной высоты сжатой зоны бетона в условиях переменного замораживания и оттаивания бетона.
Ключевые слова: циклы замораживания и оттаивания, статистические закономерности сопротивления, железобетон, предельные деформации бетона, обеспеченность граничной относительной высоты сжатой зоны бетона, обеспеченность предельного коэффициента армирования
Смешанная реальность всё глубже и быстрее проникает во все аспекты нашей современной жизни. Влияние новых технологий не обошло стороной и современную архитектуру, которая направлена на создание не просто красивых, но и функциональных пространств и таким образом сочетает в себе искусство и науку. В статье, помимо исследования примеров успешных коллабораций художественных концепций и научных принципов в проектирование пространств, также будет рассматриваться внедрение смешанной реальности в архитектурные проекты. Изучим, как именно взаимодействуют между собой области искусства и науки. Эти две области взаимно дополняют друг друга, создавая гармоничное и практичное окружение для жизни, работы и отдыха. В данной статье рассматривается коллаборация искусства и науки в контексте архитектурных решений смешанной реальности.
Ключевые слова: архитектура, искусство, наука, коллаборация, смешанная реальность, платформа, Art&Science, взаимодействие, польза, цифровые объекты, визуальная составляющая, совместные проекты
В современном мире всё чаще используются и внедряются технологии смешанной реальности. Они позволяют создавать виртуальные объекты в реальной среде и обеспечивают взаимодействие человека с ними, с помощью разных устройств, основных элементов интерактивного взаимодействия и искусственного интеллекта. Термин «смешанная реальность», появившийся в XX веке, оказал значительное влияние на архитектуру, графический дизайн и искусство. Данное исследование рассматривает инновационный подход к взаимодействию с архитектурными объектами через технологии смешанной реальности и искусственного интеллекта. Также раскрывается сущность интерактивного взаимодействия со смешанной реальностью, путём выявления методов и форм. Изучение современных методов позволит улучшить образовательный процесс и повысить уровень доступности знаний об архитектурных объектах, способствуя сохранению и распространению знаний о культурном наследии.
Ключевые слова: смешанная реальность, архитектура, искусство, искусственный интеллект, интерактивные технологии, интерактивное взаимодействие, образовательный опыт, знания, современные методы
В работе рассмотрены причины снижения качества электрической энергии в малых населенных пунктах. Разработана линейная мультипликативная модель прогнозирования электрических нагрузок на основе временного ряда электропотребления одного из малых населенных пунктов. Выполнена апостериорная проверка мультипликативной модели, показана эффективность разработанной модели для задач среднесрочного прогнозирования.
Ключевые слова: электропотребление, малый населенный пункт, линейная регрессионная модель, мультипликативная модель, прогнозирование электрических нагрузок, качество электрической энергии
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.5 - Энергетические системы и комплексы
Рассматривается вариант построения модели привода ориентации солнечных батарей на основе двигателя постоянного тока и ПИД управлением. Ориентация в пространстве осуществляется по двум осям: азимутальной и зенитальной. Модель используется для оптимальной настройки параметров ПИД-регулятора при отработке требуемых углов ориентации в условиях порывистых ветровых воздействий. В качестве основных критериев настройки используются: малое перерегулирования при отработке угла, апериодический (не колебательный) характер переходных процессов, минимальная динамическая ошибка компенсации ветровых воздействий при отработке угла, минимальное время установления при отработке воздействия. Оптимизация регулятора осуществлялась методом покоординатного спуска. Приводится вариант настройки регулятора для оптимального режима с приведением графиков процессов, подтверждающих его практическую оптимальность. Построенная модель привода может использоваться при реализации цифрового двойника системы контроля и управления приводом ориентации панелей солнечных батарей.
Ключевые слова: математическая модель привода, ПИД-регулятор, солнечная панель, порывистые ветровые воздействия, азимутальная и зенитальная ориентация, оптимизация по комплексному критерию
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.4.5 - Энергетические системы и комплексы
На основе статистической обработки различных архивных данных об усадебном строительстве сельских помещиков Казанской губернии собраны общие сведения о количестве населенных пунктов в которых были построены усадьбы, а также выявлены основные периоды развития и динамика данного явления за период с конца XVI века и до начала ХХ века. В результате исследования получены материалы о 438 населенных пунктах в которых были выявлены объекты недвижимости помещиков. Указанные данные сведены в единую таблицу с разбивкой на четыре основных периода: с 1557 по 1650 годы – начало периода освоения; с 1651 по 1803 годы – период формирования основных территориальных групп; с 1804 по 1875 годы - период наиболее интенсивного развития; с 1876 по 1918 – период стабилизации и перехода к ликвидации. Указанные периоды позволили выявить 70 населенных пунктов, активно задействованных помещиками в усадебном строительстве на протяжении более 200 лет.
Ключевые слова: динамика развития, усадебное строительство, помещики, Казанская губерния, количественные показатели, периоды существования
2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
Вулканические материалы широко используются в производстве смешанного цемента. Вулканический туф, как минеральная добавка в портландцемент, эффективна в улучшении реологических характеристик гидравлического вяжущего, обладает средней пуццолановой активностью, улучшает свойства материала и может быть использована в составе легких штукатурных смесей. Целью исследований, изложенных в статье, было формирование моделей таких смесей, позволяющих оценивать их свойства. Эксперимент проводился на основе методов математического планирования, статистической обработки результатов и аналитической оптимизации полученных уравнений регрессии. В основу экспериментальных исследований положена матрица полного трехфакторного эксперимента. В состав легкой штукатурной смеси входили следующие компоненты: гидравлическое вяжущее, измельченный вулканический туф (как мелкий легкий заполнитель), армирующее волокно и синтетическая добавка. Разработаны составы штукатурных смесей на основе вулканического туфа. Установлены оптимальные значения основных компонентов штукатурной смеси на основе вулканического туфа, который присутствует в составе смеси как легких мелкий заполнитель и как компонент гидравлического вяжущего. Дана инженерная интерпретация результатов моделирования.
Ключевые слова: штукатурный материал, вулканический туф, пуццолановая активность, математическое моделирование, аналитическая оптимизация
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Айтрекинг (окулография) – технология, которая позволяет фиксировать направление движения взгляда человека на визуальном стимуле. Благодаря ее применению, исследователи могут получить ценные данные о том, какие элементы окружающей среды наиболее привлекательны в различных контекстах, в таких областях, как, например, маркетинг, психология и др. Целью данной работы является выявление шаблона распределения внимания человека на различного размера объектах визуальных стимулов с помощью технологии айтрекинг. Веб-камера использовалась для записи движения взгляда испытуемых во время изучения ими экспериментальных изображений. Результаты экспериментов показали, что более крупные объекты на визуальных стимулах получают больший приоритет внимания, чем объекты меньшего размера. Это наблюдение справедливо, как для работ, созданных человеком, так и для изображений, созданных искусственным интеллектом (в рамках данного исследования используется Kandinsky 3.1). Полученные результаты исследования позволят улучшить понимание того, как люди воспринимают визуальную информацию, что может способствовать созданию более эффективных подходов разработки интерфейсов.
Ключевые слова: технология отслеживания взгляда, приоритет внимания, область интереса, количество регистраций взгляда, искусственный интеллект, Винсент Ван Гог
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.3.2 - Психофизиология
Строительство новых современных зданий социального назначения, в том числе объектов здравоохранения, является важным направлением градостроительной политики. При планировании строительства таких зданий важно учитывать территориально-пространственный фактор. Использование геоинформационных систем в качестве инструмента пространственного анализа и сбора информации о состоянии социальной инфраструктуры позволяет визуализировать данные комплексной оценки территории и существенно упростить аналитическую работу, что дает возможность оптимизировать организационно-управленческие процессы перспективного развития населенных пунктов.
Ключевые слова: строительство, социальная инфраструктура, здравоохранение, комплексная оценка территории, геоинформационные технологии
2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В работе анализируются различные подходы к выделению и распознаванию номерной пластины в интеллектуальных транспортных сетях. Была предложена модель глубокого обучения для локализации и распознавания номерных знаков на естественных изображениях, которая позволяет достичь удовлетворительных результатов с точки зрения точности и скорости распознавания по сравнению с традиционными. Приводятся оценки эффективности модели глубокого обучения.
Ключевые слова: VANET, интеллектуальные транспортные сети, YOLO, система управления городским движением, стеганография, deep learning, глубокое обучение, защита информации, convolutional neural network, CNN
В настоящей статье приводятся результаты исследования фильтрационного течения в пористом материале, основанном на трижды периодической минимальной поверхности (ТПМП) Неовиуса. Для определения профиля скорости течения жидкости в канале, содержащем ТПМП-вставку, была использована модель Бринкмана. На основе вычислительных экспериментов в ANSYS Fluent определена зависимость проницаемости среды от ее пористости. Результаты исследования могут быть использованы при описании процессов фильтрации в нефтегазовой промышленности, гидрогеологии и других сферах, связанных с фильтрационными течениями в горных породах и других средах.
Ключевые слова: проницаемость, фильтрация, пористая среда, минимальная поверхность, ТПМП, ANSYS, модель Бринкмана, численное моделирование, краевая задача, профиль скорости
1.1.9 - Механика жидкости, газа и плазмы , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Оборонительные сооружения средневековья являлись (и являются) уникальными как в историческом и архитектурном, так и в инженерном плане объектами. В них переплелись эпохи многих народов и этносов. На их развитие повлияло большое количество факторов. Их детальный анализ и является целью настоящей работы.
Ключевые слова: оборонительные сооружения, архитектура, крепость, строительство, архитектурный облик, этапы развития, Казанский юрт
В статье рассматривается плоская задача расчёта взаимодействия водопропускной трубы разных очертаний с обоймой грунта с учётом конструктивной нелинейности. В силу невозможности грунта работать на растяжение, взаимодействие трубы и грунта принято односторонним. В задаче изменяется очертание трубы при прочих равных параметрах. В качестве результатов расчёта рассматривается область контакта/отрыва и сцепления/проскальзывания трубы с грунтом. По результатам расчётов даны рекомендации по выбору очертания водопропускных труб.
Ключевые слова: конструктивная нелинейность, контакт с трением, односторонние связи, линейная задача дополнительности, численные модели, метод конечных элементов
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения