Preview

Системный анализ и прикладная информатика

Расширенный поиск
№ 4 (2020)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21122/2309-4923-2020-4

Управление техническими объектами

5-15 965
Аннотация

Разработана система релейно-векторного управления током в цепи многофазной электрической машины. Для этого на основе проведенного анализа электромагнитных процессов в многофазном полупроводниковом преобразователе электрической энергии создана его дискретная математическая модель, которая учитывает перераспределение электромагнитной энергии по отдельным пространственным гармоническим составляющим в зависимости от числа фаз. С использованием данной математической модели разработан способ релейного управления пространственными гармоническими составляющими входного тока преобразователя в «трубке». Формирование в каждой из фаз полигармонических токов, сопряженных по форме и фазе с питающим преобразователь напряжением на каждом периоде управления, осуществляется посредством оптимального вектора напряжения полупроводникового коммутатора. Для выбора оптимального управляющего воздействия используется целевая функция минимума отклонения проекций базовых векторов напряжения полупроводникового коммутатора при j-й комбинации состояния ключей от расчетного управляющего воздействия, определенного посредством математической модели. Целевая функция такого вида позволяет учесть различные значения амплитуд базовых векторов напряжения полупроводникового коммутатора в преобразованных ортогональных системах координат. При этом отсутствует необходимость прогнозирования изменения мгновенных значений входного тока на один или два периода вперед, что обеспечено уменьшением количества итераций для определения оптимального управляющего воздействия. Для проверки разработанных положений создана имитационная модель девятифазного полупроводникового преобразователя электрической энергии с системой релейно-векторного управления. Результаты исследования модели подтвердили адекватность разработанных технических решений, применение которых позволит обеспечить наиболее полную реализацию собственных преимуществ многофазной электрической машины в целях общего улучшения массогабаритных и энергетических показателей автономной системы электроснабжения.

16-21 469
Аннотация
В работе рассматривается задача оптимального управления разветвленными системами водообеспечения. Для управления системой разрабатывается задача оптимального распределения продуктов, для решения которой применяется методы решения задач нелинейного программирования. Система состоит из магистральной и распределительных линий. В каждой распределительной линии имеются множество складов. Продукция передается между складами с помощью промежуточных распределительных сооружений. Для устранения недостатков  распределения,  составлена  задача  определения  необходимых  интенсивностей  подачи  продукции в сооружениях, позволяющих своевременно обеспечить потребителей необходимым объемом продукции, максимально сократить потери в течение определенного периода.

Обработка информации и принятие решений

23-30 558
Аннотация
При работе с методами подавления цифрового шума, основанных на операций двумерной свертки, возникает необходимость обхода алгоритмами граничных пикселей в пиксельной матрице полутонового изображения. Проблема возникает в связи с особенностью самого алгоритма свертки, по которому происходит воздействие центра ядра матрицы свертки к элементу пиксельной матрицы. Данная особенность характерна для целого класса методов, использующих операцию двумерной свертки. Существует ряд примитивных способов ее решения, однако, ни один из этих способов не соблюдает консенсус между экономным использованием ресурсов и заполнением граничных пикселей кодом (числом бит на пиксел) полутона, наиболее близким по полутонам с соседними пикселями. Объект исследования в статье – пиксельная матрица полутонового изображения. Предмет изучения – алгоритмы заполнения граничных пикселей близким кодом полутона при воздействии ядра на пиксельную матрицу полутонового изображения. Основная цель – создание эффективного алгоритма заполнения граничных пикселей матрицы близкими по коду полутона с соседними для последующего использования этих граничных значений при выполнении двумерной свертки. Заполненные граничные пиксели позволят учесть в операции свертки все пиксели исходного полутонового изображения. Предлагается алгоритм заполнения проблемного граничного пикселя на этапе пошагового вычисления величины влияния центра ядра свертки на пиксел, при обращении к которому алгоритм свертки выходит за границы пиксельной матрицы оригинального полутонового изображения. Алгоритм учитывает «особые» случаи выхода за границы и позволяет при обращении к несуществующему элементу определить код полутона пикселя. Алгоритм прост для программирования и легко интегрируется с базовым 
31-38 557
Аннотация

Разбиение множества профессиональных программистов на множество команд, когда программистский проект определяет требования к компетенциям в различных технологиях и инструментах программирования, представляет собой сложную комбинаторную проблему. В статье предлагается генетический алгоритм, который способен находить конкурентоспособные и высококачественные решения по разбиению за приемлемое процессорное время. Алгоритм вводит хромосомы таким образом, чтобы распределить каждого программиста в команду, определить состав команд и легко реконструировать команды в процессе оптимизации. Функция приспособленности характеризует каждую хромосому с точки зрения качества разбиения программистов. В ней учитывается средняя квалификация команд и квалификация лучших представителей команд по каждой из технологий. Функция распознает команды, которые удовлетворяют всем ограничениям проекта и являются работоспособными с этой точки зрения. Она также способна распознавать команды, которые не соответствуют требованиям и не являются работоспособными. Алгоритм определяет генетические операции отбора, скрещивания и мутации таким образом, чтобы перемещать программистов из неработоспособных команд в работоспособные, увеличивать количество работоспособных команд, обмениваться программистами между работоспособными командами, повышать компетентность каждой работоспособной команды, и, таким образом, максимально увеличивать общую квалификацию команд. Экспериментальные результаты, полученные на выборке программистов, окончивших вузы Беларуси, показывают способность генетического алгоритма находить хорошие решения для разбиения, максимизировать компетенцию команд и минимизировать количество не работающих программистов.

39-44 502
Аннотация

В работе сформулировано предположение, что при анализе периодического сигнала применение классических вейвлетов может носить вспомогательный характер. Это объясняется тем, что интуитивная интерпретация вейвлет-преобразования не является очевидной. Предлагается основным инструментом в прикладных исследованиях периодических сигналов считать преобразование Фурье. Приводится пример, подтверждающий данную точку зрения. Для выделения периодической составляющей сигнала наряду с вейвлет-анализом предлагается проводить спектральный анализ. Для этого выполняется предварительная фильтрация с использованием сингулярных вейвлеты. Такой подход может существенно дополнить классический вейвлет-анализ.

45-53 510
Аннотация

Цель работы, результаты которой представлены в рамках статьи, заключалась в исследовании закономерностей изменений нелинейных параметров ЭЭГ, представленных выборочной энтропией, корреляционной размерностью, фрактальной размерностью, сложностью Лемпеля-Зива при облучении оператора электромагнитным шумовым излучением. Вместе с вышеуказанными нелинейными параметрами исследовалось изменение спектральной плотности мощности дельта-, тета-, альфа- и бета-ритмов. Изменение спектральной плотности мощности бетаи тета-ритмов, фрактальной размерности и выборочной энтропии при облучении было связано с изменением вышеуказанных параметров при депрессии. Изменение спектральной плотности мощности дельта-, тета-, альфа- и бета-ритмов, корреляционной размерности и сложности Лемпеля-Зива при облучении было связано с изменением вышеуказанных параметров при стрессе. Изменение спектральной плотности мощности тета-ритма, выборочной энтропии и сложности Лемпеля-Зива при облучении было связано с изменением вышеуказанных параметров при умственной усталости. Мощность генератора электромагнитного шума составляла 30мВт, спектральный диапазон составлял 5ГГц, а сам генератор представлял собой генератор электромагнитного шумового излучения на транзисторах. Было изучено математическое описание расчета нелинейных параметров, представленных выборочной энтропией, корреляционной размерностью, фрактальной размерностью и сложностью Лемпеля-Зива. Регистрация электроэнцефалограмм осуществлялась по схеме “10/20” с использованием электроэнцефалографа “Нейрокартограф” фирмы МБН. Результаты работы показали наличие депрессивного и стрессового состояния, а также отсутствие умственной усталости при воздействии электромагнитным шумовым излучением, если руководствоваться изменением выборочной энтропии, корреляционной размерности, фрактальной размерности, сложности Лемпеля-Зива и спектральной плотности мощности.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2309-4923 (Print)
ISSN 2414-0481 (Online)