ivdon3@bk.ru
Разработан алгоритм и составлена программа на языке программирования Python для расчета численных значений оптимального оператора фильтрации с запаздыванием для L-марковского процесса с квазирациональной спектральной плотностью, являющегося обобщением марковского процесса с рациональным спектром. В основе построения оптимального оператора фильтрации с запаздыванием лежит спектральная теория случайных процессов. Расчетная формула оператора фильтрации была получена с использованием теории L-марковских процессов, методов вычисления стохастических интегралов, теории функций комплексного переменного и методов тригонометрической регрессии. Рассмотрен интересный с точки зрения управления сложными стохастическими системами пример L-марковского процесса (сигнала) с квазирациональным спектром. За основу при построении математической модели оптимального оператора фильтрации с запаздыванием была взята тригонометрическая модель. Показано, что значения оператора фильтрации с запаздыванием представляются линейной комбинацией значений принимаемого сигнала в определенные моменты времени и значений синусоидальных и косинусоидальных функций в те же моменты. Установлено, что числовые значения оператора фильтрации существенно зависят от параметра β совместной спектральной плотности принимаемого и передаваемого сигналов, в связи с чем в работе рассматривались три разные задачи прохождения сигнала через разные физические среды. Установлено, что абсолютная величина действительной части оператора фильтрации на всех трех интервалах изменения срока запаздывания и во всех трех средах превышает абсолютную величину мнимой части в среднем в два и более раз. Построены графики зависимости действительных и мнимых частей оператора фильтрации от срока запаздывания τ, а также трехмерные графики зависимости самого оператора фильтрации с запаздыванием от срока запаздывания. Дано физическое обоснование полученным результатам.
Ключевые слова: случайный процесс, L-марковский процесс, шум, фильтрация с запаздыванием, спектральная характеристика, оператор фильтрации, тригонометрический тренд, стандартизованная ошибка аппроксимации
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Построена математическая модель, разработан алгоритм и составлена программа на языке программирования Python для расчета численных значений оптимального оператора фильтрации с прогнозом для L-марковского процесса с квазирациональным спектром. Вероятностная модель формулы оператора фильтрации получена на основе спектрального анализа L-марковских процессов с привлечением методов вычисления стохастических интегралов, теории аналитических функций комплексного переменного и методов корреляционно – регрессионного анализа. Рассмотрен пример L-марковского процесса, значения оптимального оператора фильтрации с прогнозом для которого удалось выразить в виде линейной комбинации значений процесса в некоторые моменты времени и суммы численных значений косинусов и синусов в те же моменты. Основой для получения численных значений оператора фильтрации послужила математическая модель тригонометрической регрессии с 16-ю гармониками, наилучшим образом аппроксимирующая исследуемый процесс и имеющая минимальную стандартизованную ошибку аппроксимации среди всех построенных тригонометрических регрессий. Построен график зависимости оператора фильтрации с прогнозом от времени прогноза τ. Найдено критическое значение срока упреждения τ, сверх которого прогноз становится некорректным и ненадежным. Дана физическая интерпретация полученных результатов фильтрации с прогнозом.
Ключевые слова: случайный процесс, L-марковский процесс, фильтрация с прогнозом, спектральная характеристика, оператор фильтрации.
Ключевые слова: случайный процесс, L-марковский процесс, фильтрация с прогнозом, спектральная характеристика, оператор фильтрации
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Приводится методика оценки эффективности применения специальных обратных связей по напряжению (ОСН) в динамических нагрузках (ДН) классических дифференциальных каскадов (ДК), применяемых, например, в схемах дифференциальных и мультидифференциальных операционных усилителей. Цель введения данных ОСН – снижение влияния нестабильности малосигнальных параметров транзисторов при воздействии дестабилизирующих факторов (ДФ) – радиации и температуры. На основе математического и схемотехнического моделирований исследованы основные качественные показатели ДК с ОСН в динамических нагрузках.
Ключевые слова: оценка эффективности, схемотехническое проектирование, динамическая нагрузка, малосигнальные параметры, проникающая радиация
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Приводятся теоретические результаты оценки влияния цепи собственной компенсации паразитного импеданса закрытого коллекторного перехода выходного транзистора в динамических нагрузках (ДН) классических дифференциальных каскадов (ДК), которая реализуется на основе обратных связей по току (ОСТ). Показано, что введение ОСТ позволяет уменьшить влияние нестабильностей малосигнальных параметров транзисторов динамической нагрузки при воздействии проникающей радиации и температуры на ее качественные показатели и параметры ДК. Проведена оценка эффективности данного схемотехнического решения в дифференциальных каскадах современных операционных и мультидифференциальных усилителей.
Ключевые слова: оценка эффективности, схемотехническое проектирование, дифференциальный каскад, динамическая нагрузка, дестабилизирующие факторы, малосигнальные параметры
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Рассматривается трехконтурная система управления электромагнитным подшипником газового нагнетателя мощностью 16 МВт. В качестве регулятора тока используется релейный регулятор, работающий в скользящем режиме, а для определения параметров регулятора скорости и регулятора положения произведена настройка на модульный оптимум. Произведен анализ переходных процессов в программном комплексе «Matlab Simulink». В результате моделирования системы управления электромагнитным подшипником поучены переходные процессы по управляющему и возмущающему воздействиям.
Ключевые слова: электромагнитный подшипник, трехконтурная система управления, контур тока, релейный регулятор, модульный оптимум
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Показано, что Финляндия планирует укрепить роль страны как международного эксперта в Арктике, готовит программу развития арктического транспорта, энергии и экологических технологий. Особое внимание при этом Финляндия уделяет перспективам экономического сотрудничества в освоении природных ресурсов Арктики.
Ключевые слова: Арктика, международное сотрудничество, природные ресурсы, Финляндия, экономические интересы.
Рассмотрены вопросы создания математических моделей многообмоточных трансформаторов (МТ), входящих в состав трансформаторно-тиристорных регуляторов напряжения (ТТРН). Математические модели МТ формируются на основе метода структурного моделирования. Приведена структурная схема МТ, с помощью которой произведено исследование коммутационных режимов работы однофазных ТТРН.
Ключевые слова: трехфазный трансформатор, тиристорный регулятор напряжения, моделирование, Simulink
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается конструкция современного электроприводного газоперекачивающего агрегата (ЭГПА). Указываются преимущества плавной регулировки скорости и производительности ЭГПА. Приводится анализ вариантов построения силовой части высоковольтных преобразователей частоты, применяемых в составе ЭГПА на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Приведена элементная база высоковольтных преобразователей частоты. Рассматриваются характерные особенности каждого варианта построения. Описан способ работы преобразователей частоты. Проводится сравнение характеристик преобразователей частоты различных фирм производителей. Отражены основные подходы к изготовлению. Определена наиболее оптимальная схема силовой части ПЧ.
Ключевые слова: преобразователь частоты, топология, конструкция, оптимизация, структурная схема
05.00.22 - Организация производства (по отраслям) , 05.02.22 - Организация производства (по отраслям)
Рассматривается структурная схема активного фильтра гармоник. Дана таблица состояния силовых ключей инвертора напряжения, входящего в состав активного фильтра. Выполнен расчет емкости конденсатора в цепи постоянного тока активного фильтра гармоник с учетом потерь в силовом преобразователе активного фильтра гармоник.
Ключевые слова: активный фильтр гармоник,мощность искажения, накопительный конденсатор
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
В статье отражены результаты исследований напряженного состояния земляного полотна при безбалластной конструкции верхнего строения пути. Проведены натурные исследования распределения вертикальных напряжений в теле земляного полотна в зависимости от типа подвижного состава и скорости его движения. Определены зависимости распространения вертикальных напряжений в теле земляного полотна.
Ключевые слова: земляное полотно, безбалластная конструкция верхнего строения пути, RHEDA 2000, затухание вертикальных напряжений, распределение напряжений
Алгоритмы поиска точки максимальной мощности часто применяются в преобразователях для отбора максимальной мощности от массива солнечных батарей. В статье приводится краткое описание работы этих алгоритмов, описание способа тестирования на базе математического моделирования в пакетах Matlab, Simulink и SimScape. Для каждого из рассматриваемых алгоритмов выявлены сильные и слабые стороны. Приводятся результаты моделирования и сравнительный анализ таких алгоритмов.
Ключевые слова: точка максимальной мощности, регулятор точки максимальной мощности, солнечные батареи, понижающий преобразователь, сравнительный анализ алгоритмов, алгоритм случайных возмущений, алгоритм постоянного напряжения, алгоритм приращения проводимости
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Сведения об авторах выпуска №1 (2014)
Ключевые слова: авторы
Результаты многолетнего изучения компенсационных преобразователей позволили решить задачи разработки структуры, расчета их элементов, определения статических характеристик и энергетических показателей. При этом остаются неразработанными алгоритмы их работы, обеспечивающие как успешное использование компенсационных преобразователей, так и независимое управление активной и реактивной составляющими потребляемой мощности. В статье предложены алгоритмы их работы, обеспечивающие оптимальное использование компенсационных преобразователей. В статье использованы материалы ГК № 16.526.12.6016 от 11.10.2011.
Ключевые слова: Узел нагрузки электрической сети; компенсационные преобразователи; алгоритмы управления, регулируемый электропривод с компенсационным выпрямителем в звене постоянного тока преобразователя частоты
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Предложен алгоритм управления компенсационными преобразователями, обеспечивающий управление активной и реактивной составляющих потребляемой мощности. Алгоритм позволяет найти оптимальное соотношение между значениями углов управления αе и αи. В используемом алгоритме лежит способ решения уравнений при помощи итераций .В статье использованы материалы госконтракта № 16.526.12.6016 от 11.10.2011.
Ключевые слова: компенсационный преобразователь, двухзвенный преобразователь частоты, алгоритм управления, целевая функция, итерационный метод
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Рассматриваются особенности сопряжения возобновляемых источников эергии (ВИЭ), а также технологические платформы, как меры поддержки отрасли. Показаны результаты моделирования ветроэнергетических систем и сделаны выводы о зависимости выходных параметров от стохастически изменяющихся входных параметров.
Ключевые слова: Возобновляемые источники энергии, технологические платформы, системы управления, нечеткая логика
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления