Самарский областной совет 33 страница

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМЫ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЛИНИИ ХАОТИЧЕСКИХ

АВТОКОЛЕБАНИЙ МЕТОДОМ СИНГУЛЯРНОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА

Ступацкая Ж.П., научный руководитель проф. Зайцев В.В.

(Самарский государственный университет)

Методы сингулярного спектрального анализа (ССА) и теории аналитического сигнала применяются для выделения огибающей и фазы автоколебаний, генерируемых в дискретном времени системами томсоновского типа. Установлено, что спектр автоколебаний в них формируется некоррелированными хаотическими флуктуациями амплитуды и фазы. Во флуктуациях фазы выделена низкочастотная составляющая – процесс хаотической диффузии – и показано, что такая диффузия приводит к уширению спектральной линии автоколебаний с формированием лоренцевого спектра в окрестности центральной частоты. Широкополосные хаотические флуктуации огибающей и фазы, в свою очередь, формируют амплитудно-фазовый пьедестал спектра.

Показано, что хаотические механизмы спектральных преобразований полностью соответствуют теории формы спектральной линии, разработанной А.Н. Малаховым для автоколебаний, генерируемых в присутствии шума.

ВЛИЯНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ ПОКАЗАТЕЛЯ ХЕРСТА НА САМО ЗНАЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ХЕРСТА ПРИ АНАЛИЗЕ РЯДОВ С НОРМАЛЬНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ

Булатов И.И., научный руководитель проф. Антипов О.И.

(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)

С помощью среды компьютерного моделирования Mathematica 8.0 получена программа, позволяющая рассчитывать значения показателя Херста с помощью классического R/S-анализа, но с возможностью изменения коэффициента пропорциональности. Поскольку показатель Херста рассчитывается согласно степенному закону, то предполагается, что влияние коэффициента пропорциональности на результат малозначимо. В работах Херста и Мандельброта значение исследуемого коэффициента бралось равным ½, что не было обосновано математически. В работе показано, что влияние коэффициента пропорциональности может быть существенным для квази-стохастических временных рядов, и может создавать разброс до 35% в значениях показателя Херста при варьировании самого коэффициента от ½ до 1.

Отображение на комплексной плоскости дисперсионных
характеристик полого металлического волновода с потерями.

Карлин Е.С., научный руководитель Полухин Ю.Н.

(Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королёва)

Для выявления общих закономерностей существования поля в различных средах, включая мета-материалы, и в направляющих структурах рассчитаны дисперсионные характеристики полых волноводов с потерями в металлических стенках и в заполняющем диэлектрике. Удобными для сравнения параметрами являются комплексные показатель преломления и нормированный импеданс. Частотные зависимости этих параметров отображены в виде годографов на комплексной плоскости, а для импеданса еще и на диаграмме Вольперта.

СИНГУЛЯРНОЕ ИНТЕГРАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВИБРАТОРА

Кравченко С.Н., научный руководитель проф. Неганов В.А.

(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)

В работе рассмотрено использование сингулярных интегральных уравнений для проведения электродинамического анализа электромагнитного поля (ЭМП) в ближней зоне. Так как при асимптотических приближениях значения подынтегральных функций не равны нулю, то несобственные интегралы в интегральных представлениях не сходятся, и прочее усечение в них может привести к неверным физическим результатам. Поэтому непосредственный переход в известные граничные условия невозможен.

Таким образом, СИП для составляющих электромагнитного поля при переходе в известные граничные условия, строго переходят в их значения на поверхности вибратора.

СНИЖЕНИЕ РИСКА УЩЕРБА ОТ ВОЗГОРАНИЙ

Цуркану Д.А., научный руководитель доц. Вороной А.А.

(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)

Применяемый подход основан на использовании интегрального метода. Все составные элементы системы физической защиты (СФЗ) могут быть оценены в соответствии с их вкладом в результирующий фактор риска. Руководитель службы безопасности должен обеспечить баланс между эффективностью СФЗ и доступными ресурсами и только после этого оценить предлагаемый проект. Без соответствующей методологической и аналитической оценки при создании системы значительную часть ценных ресурсов можно израсходовать на не являющиеся необходимыми меры безопасности, или, что еще хуже - не обеспечить необходимую защиту критичных компонентов объекта. Например, нерационально защищать кафетерий для сотрудников на том же уровне, что и уникальное дорогостоящее оборудование. Однако, если для злоумышленника возможен доступ на объект через неохраняемые двери кафетерия, то надежная защита, используемая на главном входе, теряет всякий смысл. Понять насколько хорошо СФЗ защищает ресурсы объекта от угроз, можно определить количество риска, который, останется после ее реализации. Для этого проанализировано соответствующее уравнение риска.

Частотные характеристики фазовращателя
на прямоугольном волноводе с гиромагнитным резонатором

Киселев И.О., научный руководитель Полухин Ю.Н.

(Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королёва)

Рассматривается магнитоуправляемый фазовращатель (ФВ) на прямоугольном волноводе с поперечно-намагниченным гиромагнитным резонатором (ГР) из монокристалла железо-иттриевого феррита-граната. Характеристики такого устройства зависят от коэффициента связи между ГР и волноводом, пропорционального объему и магнитной восприимчивости ГР и обратно пропорционального площади поперечного сечения волновода. При закритической связи реализуется монотонно-падающая фазовая резонансная характеристика, что и позволяет создавать ФВ. Резонансная амплитудная неравномерность является отрицательным фактором для такого устройства. Рабочий диапазон частот определяется допустимой граничной амплитудной неравномерностью. В работе рассчитаны зависимости диапазона частотной перестройки от допустимой амплитудной неравномерности при вариации коэффициента связи. Показано, что при коэффициенте связи, большем 5, обеспечивается амплитудная неравномерность менее 4 дБ в полосе частот 3 ГГц при центральной частоте 10 ГГц.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ППФ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ «MIKROWAVE OFFICE»

Ваничкин Д.Д., научный руководитель доц. Солдатов А.А.

(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)

В работе исследован ППФ на связанных полосковых линиях типа «отрезки полосковых линий». Рассчитаны характеристики фильтра с центральной частотой f₀ =4 ГГц. Затем фильтр с рассчитанными параметрами был смоделирован на ПЭВМ в системе «Microwave office». Была проведена оптимизация фильтра по параметру . Для этого менялись расстояние между резонаторами при фиксированных размерах фильтра, а также марка подложки (ФЛАН -3 и ФАФ – 3) с различными величинами диэлектрических потерь. В результате оптимизации удалось расширить рабочую полосу частот на 8% и улучшить прямоугольность фильтра. Спроектированный фильтр сравнивался с аналогичным макетом. Расхождение экспериментальных и компьютерных данных не превышало 10%.

СЕКЦИЯ «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА»

СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

Пивоваров А.Е., Сальникова В.М., научный руководитель доц. Мякишев В.М.

(Самарский государственный технический университет)

Устойчивость горения сварочной дуги определяется внешней характеристикой источника питания. Следовательно, изменением внешней характеристики можно влиять на режим горения дуги, т.е. на ее устойчивость. Практическая реализация данного метода заключается в основном в изменении конфигурации магнитопровода, числа витков обмоток трансформатора и способа их соединения. С целью улучшения условий зажигания дуги обмотки трансформатора соединяются так, что он имеет круто падающую внешнюю характеристику, а при горении сварочной дуги за счет изменения схемы соединения обмоток характеристика становится «мягкой»

Повышение устойчивости, стабильности горения сварочной дуги, а также обеспечение её надежного зажигания достигнуто изменением формы кривой напряжения холостого хода. Этот оказался наиболее простым и эффективным при дуговой сварке металлов малых толщин и при сварке алюминиевых сплавов неплавящимся электродом в среде защитных газов.

Разработана и исследована магнитная система сварочного трансформатора, обеспечивающего надежное и устойчивое горение электрической дуги. Проведена его оптимизация

Разработка расчетного модуля для определения СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСИК ГРАФИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ОТ ГРУППЫ
ОДНОТИПНЫХ РАВНОПЕРИОДИЧНЫХ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Юдина В.О, научный руководитель ст. преп. Бирюков А.Н.

(Самарский государственный технический университет, филиал в г. Сызрани)

Разработан расчетный модуль, позволяющий определять такие статистические характеристики, как дисперсия группового графика электрической нагрузки DP, DQ и коэффициент его формы КФ по уточненной методике с учетом взаимно корреляционных моментов от индивидуальных графиков однотипных равнопериодичных электропотребителей, работающих в режиме «включено-выключено». Рассматриваемое количество электропотребителей – от 2 до 10, но при необходимости диапазон может быть расширен.

Поскольку для оптимальной работы такой группы наиболее эффективно выбирать равные сдвиги по времени включения ΔТ каждого очередного электропотребителя в цикле (время цикла – Тц), то оцениваются все возможные равномерные сдвиги от 0 до Тц с шагом 0,01Тц, а в качестве исходных данных используются только параметры индивидуальных графиков – мощность во включении pв, qв и коэффициент включения kв. Результатом работы расчетного модуля является формирование таблицы с расчетными параметрами и отображение графиков КФ = f(ΔТ) для разного количества электропотребителей в группе.

Использование разработанной системы позволяет находить оптимальные временные сдвиги ΔТ, соответствующие наименьшим потерям электроэнергии в питающей сети. Модуль реализован в общедоступной программной среде Microsoft Excel.

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ МНОГОКРАТНОГО ДЕЙСТВИЯ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Иванов Н.А., научный руководитель Воронин А.А.

(Самарский государственный технический университет)

Разрабатываемый жидкометаллический предохранитель, обладает токоограничивающим эффектом и рассчитан на напряжение до 10 кВ и ток термической стойкости до 40 кА. Устройство имеет цилиндрическую форму, состоит из набора керамических и медных пластин со сквозным каналом малого сечения внутри. Канал заполняется жидким металлом, а именно эвтектическим сплавом Ga(67%)-In(20,5%)-Sn(12,5%). При возникновении в сети тока короткого замыкания жидкий металл в канале нагревается затем испаряется, в результате между контактами возникает электрическая дуга, за счет чего происходит токоограничивающий эффект. После того как сработает коммутационный аппарат, жидкий металл в предохранителе охлаждается и конденсируется, вновь заполняя канал, поэтому его можно считать предохранителем многократного действия.

Для подтверждения работоспособности данного устройства собраны испытательные модели, на которых проведены эксперименты по определению температурных характеристик. Результаты можно считать положительными. Дальнейшие исследования будут связаны с определение коммутационной способности предохранителя.

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МНОГОДВИГАТЕЛЬНОГО
ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПЕЧИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА СЫРЬЯ УСТАНОВКИ

ТЕРМИЧЕСКОГО КРЕКИНГА ТК-4

Макарова А.И., научный руководитель Шумилов Е. А.

(Самарский государственный технический университет, филиал в г. Сызрани)

Проанализированы режимы работы печи установки первичной переработки нефти ТК-4.

Обоснована целесообразность использования многодвигательного электропривода с учетом взаимосвязанности.

Проведен синтез оптимального многосвязного нечеткого регулятора температуры, обеспечивающего в 1,5-2 раза лучшие показатели качества переходных процессов.

При синтезе системы регулирования температуры использовался алгоритм Густафсона-Кесселя.

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИНЦИПА ПОНСЕЛЕ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ
ПОСТОЯННОГО ТОКА

Колесников И.П., научный руководитель доц. Курган В.П.

(Самарский государственный технический университет)

Сущность принципа Понселе состоит в том, что для устранения или уменьшения влияния помехи от возмущающего воздействия, в систему автоматического управления электрическим двигателем вводится сигнал, пропорциональный этой помехе, но с обратным знаком, который и компенсирует влияние этого возмущающего воздействия, которое обусловлено действием момента нагрузки. Если рассматривать статический режим работы такой системы регулирования, то можно определить условие инвариантности к этому возмущению. Однако, в динамике из – за контроля нагрузки по току якоря подобная связь по возмущению существенно повышает колебания скорости, так как динамическая составляющая тока якоря образует в структурной схеме данной системы регулирования гибкую положительную обратную связь по току. При этом рассматриваемая система регулирования электропривода описывается консервативным звеном, в котором отсутствует затухание колебаний скорости электропривода. Поэтому для исключения такого недостатка предлагается принципиальная схема устройства, позволяющего выделить электрический сигнал, который пропорционален только статической составляющей тока якоря, что позволяет практически реализовать принцип регулирования по возмущению, моменту нагрузки.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО
ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
В ПРОГРАММНОМ ПАКЕТЕ МATLAB

Ларюшкина Е.С. научный руководитель Горшков Р.Г.

(Самарский государственный технический университет, филиал в г. Сызрани)

Большое распространение асинхронных электродвигателей для привода механизмов различных систем обусловлено простотой, надежностью и относительно небольшой стоимостью этих машин. Сложным вопросом является оценка эффективности внедрения ЧРП.

В работе проведено математическое моделирование электропривода при вариациях режимных параметров и определены его энергетические показатели. Кроме того, показано влияние частотного преобразователя на питающую сеть и параметры асинхронного двигателя.

Исследование динамики электромагнита
и его системы импульсного питания

Сорокин Д.П., научный руководитель Чуркин И.М.

(Тольяттинский государственный университет)

Представлены результаты экспериментальных исследований тягового электромагнита и его системы импульсного питания с рекуперацией электромагнитной энергии из обмоток возбуждения в накопительную емкость. Такое техническое решение позволяет повысить КПД энергопреобразования электромагнитной энергии накопительной емкости в механическую энергию движущегося якоря электромагнита, а также улучшить его амплитудно-частотные характеристики. Приведены полученные в результате эксперимента электромеханические характеристики электромагнита: скорость якоря v(t), усилие, развиваемое якорем f(t) при его ускорении и торможении, токи и напряжения на элементах схемы питания. Полученные результаты дают основание использовать такого рода электромагнит для инженерно-строительных изысканий, а также для целей сейсморазведки на нефть и газ. Схема питания, построенная на базе генератора импульсов тока, позволяет в широких пределах управлять амплитудно-частотными характеристиками электромагнита как привода сейсмоисточника. Тем самым обеспечивается избирательность подхода к выбору выходных характеристик привода, например, сейсмоисточника, при его работе на различных по структуре грунтах.

СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПТИМИЗАЦИИ
ПРОЦЕССА НАМОТКИ МАЛОМОЩНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Гирин Н.Г., научный руководитель доц. Стулин В.В.

(Самарский государственный технический университет)

Разработан экспериментально-аналитический подход для решения оптимизационных задач при исследовании сложных технологических процессов, органически сочетающий методологию планирования эксперимента и анализа математических моделей регрессионного типа при обработке результатов вычислительных и реальных экспериментов. Метод рассмотрен применительно к процессу намотки маломощных трансформаторов (ПНМТ). Формируется структурно-параметрическая модель процесса (СПМП) намотки маломощных трансформаторов, реализующая алгоритм определенной совокупности математических методов и приёмов, направленных в комплексе на улучшение качества процесса изготовления. При этом последовательно используются данные и результаты теоретических исследований авторов по динамике специфических элементов процесса намотки.

Приведенный формальный аппарат и алгоритм выполнения этапов составляют методическую основу постановки и решения различных по степени технологической сложности оптимизационных одно- и многокритериальных задач, СПМП является важной информационно-аналитической схемой и системой анализа вычислительных вариантов, возникающих при программной реализации алгоритмов обработки исходных данных ПНМТ. Совмещение поиска вычислительных и экспериментальных экстремумов уменьшает неопределенность относительно близости их локализации в многофакторном пространстве, сокращает материально-технические и др. затраты при реализации самого подхода.

СЕКЦИЯ «ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ»

Информационная система сбора данных
учебно-методического комплекса дисциплин

Петрушина Е.С., научный руководитель Папировская Л.И.

(Самарский государственный университет путей сообщения)

ИС сбора данных УКМД включает в себя весь образовательный контент, в частности: дисциплины, рабочую программу дисциплины (РПД), лекции, лабораторные, практические работы и часы, отведенные на них, а также форму контроля (экзамен, зачет, курсовая) и тестовый материал, доступный для прохождения.

Создание ИС сбора данных УМКД позволит объединить в одной системе все образовательные материалы, курсирующие в рамках данного вуза. Данная система функциональна и позволяет также, кроме просмотра самих материалов, загружать пользователям, прошедшим авторизацию, другие лекционные и практические материалы, что способствует постоянному обновлению и пополнению системы соответствующим контентом. Также можно распечатать материал, представленный в ИС.

В дальнейшем, на основе этой системы, будет возможен переход на эффективный контракт, посредством этой системы будет собран весь материал, курсирующий в рамках вуза.

Система будет реализована на PHP с базами данных MS SQL, что обеспечит ее совместимость с другими системами и программным обеспечением.

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ РАСПОЗНОВАНИЯ
МУЗЫКАЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Мушин А.Е., научный руководитель Солдатова О.П.

(Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королёва)

Представлен анализ эффективности существующих в настоящее методов распознавания музыкальных композиций. Большинство методов распознавания аудио сигналов основаны на извлечении частотных характеристик. Сигнал разбивается на фрагменты, из которых извлекаются частотные характеристики сигнала. Для получения частотных характеристик используются различные преобразования, наиболее популярным из которых является быстрое преобразование Фурье. Так же часто используется дискретное преобразование Фурье, а так же модулированное комплексное преобразование.

Однако у алгоритмов, основанных на этих методах извлечения характеристик, есть существенны недостаток – они требуют значительных вычислительных ресурсов. Менее требовательным к ресурсам является метод распознавания композиций с применением технологии акустических отпечатков. Данный метод представляет собой компактную цифровую последовательность, которая описывает характерные частотные составляющие звукового сигнала. Для любой аудиозаписи отпечаток уникален и может быть использован для определения композиции. Эта особенность делает упомянутую методику крайне эффективной и обеспечивает высокий уровень распознавания композиции.

ПРОЕКТ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ мониторинга надёжности устройств электроснабжения на базе использования RFID – технологий

Ефремова И.А., научный руководитель доц. Козменков О.Н.

(Самарский государственный университет путей сообщения)

Определены требования к автоматизированной системе мониторинга надёжности устройств электроснабжения на базе использования RFID – технологий. Такая система должна обеспечивать повышение надежности электроснабжения железных дорог за счет прогнозирования ресурса деталей и узлов электрооборудования, отдельных элементов электроустановок; контроль и мониторинг квалификации персонала; контроль и мониторинг качества монтажных, ремонтных и других работ; контроль и мониторинг качества закупаемого оборудования и материалов; прогнозирование надежности элементов и устройств электроснабжения; прогнозирование наличия материалов, персонала и времени для производства работы.

Представлен проект. Полезная модель относится к устройствам контроля за процессами, связанными с использованием различного рода ресурсов, входящих в нее и исходящих из нее, а также планировать и контролировать их перемещение в системе, моделировать и выносить решение и прогноз. Техническим результатом системы является расширение функциональных возможностей, повышение надежности и достоверности конечных результатов. Технический результат достигается тем, что в устройство контроля, учета, планирования и прогноза при совершении действий с ресурсами, дополнительно введены блок сбора информации о рабочем персонале, блок считывания информации с материально — технических ресурсов, блок принятия решения, блок прогнозирования данных.

РАЗРАБОТКА СЕРВЕРА ПОТОКОВОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО ПРОТОКОЛУ RTMP

Бранковский А.Е., научный руководитель Карбаев Д.С.

(Поволжский государственный университет телекоммуникации и информатики)

Разработан сервер потоковой передачи мультимедиа данных через Интернет по протоколу RTMP (Real Time Messaging Protocol). Особенности протокола позволяют поддерживать постоянные соединения и осуществлять передачу больших объемов данных с малыми задержками. Сервер представляет собой приложение, осуществляющее потоковое вещание медиаданных клиентам. Поток данных разбивается на фрагменты, размер которых определяется динамически в зависимости от пропускной способности канала данных между сервером и клиентом. После запуска сервер находится в режиме ожидания подключений, при наличии хотя бы одного подключения сервер переходит в режим прием-передача данных. Клиентское приложение распространяется свободно компанией Adobe.

Сервер может поддерживать одновременно несколько подключений в однопоточном режиме, используя асинхронную модель, основанную на событиях. Проведены исследования эффективности передачи данных в зависимости от количества подключений, пропускной способности сети, применяемых методах кодирования аудио и видео. Разработанное приложение можно использовать для потокового вещания медиаданных, в качестве альтернативы платному Flash Media Server.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, НАСТРОЙКА И ОБУЧЕНИЕ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Сайфулин Б. Ж., научный руководитель доц. Гущин А. В.

(Самарский государственный университет путей сообщения)

При внедрении принципов самообучения в интеллектуальные системы управления или принципов самоорганизации многозвенной модульной структуры существенно меняются этапы проектирования критериев качества, функций полезности. Рассматриваемые принципы часто вступают в принципиальное противоречие с понятиями и идеологией классической автоматизации. Противоречия устраняются с переходом на технологии нечеткого лингвистического описания тех же критериев качества и функции полезности, а также при их аппроксимации алгоритмами нечеткого вывода. Введение общей лингвистической экспертной неопределенности снимает препятствия для адаптации в интеллектуальных системах принципов и методов динамического управления. Основной проблемой остается способ получения и модернизации экспертных знаний для систем критериального вывода и аппроксимации функций полезности. Известно, что функция полезности отражает степень рассогласования целевых действий и целевого состояния (достижения цели). Особенно сложным становится механизм оценки полезного состояния в оперативных условиях, когда среда состояния не детерминантна и возникновение препятствий для мобильного устройства, при движении к цели, нужно воспринимать как оперативную обстановку изменения целевых действий.

РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОЧЕРЕДЯМИ ЗАДАНИЙ

Маренков С.В., научный руководитель Карбаев Д.С.

(Поволжский государственный университет телекоммуникации и информатики)

Разработана децентрализованная система управления очередями заданий, состоящая из независимых узлов. Каждый узел представляет собой сервер обработки заданий, который обеспечивает выполнение необходимых вычислительных задач и задач по преобразованию данных. Каждый из узлов может принять на себя роль сервера управления очередью заданий. В случае отключения такого сервера, его роль принимает на себя другой узел. В отличие от клиент-серверной архитектуры, такая организация позволяет сохранять работоспособность системы для произвольного количества узлов и различных комбинаций их состояний. Разработано клиентское приложение, которое содержит интерфейс мониторинга сети узлов и формирование очереди заданий.

Система позволяет добиться максимальной отказоустойчивости сети за счет постоянного отслеживания состояния заданий и перенаправления заданий, которые не закончили обрабатываться на отключившемся узле на другие доступные узлы.

Разработанную систему можно применять для обработки больших объемов данных, выполнения продолжительных вычислительных задач и равномерного распределения нагрузки между отдельными узлами кластера.

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ В ЗАДАЧЕ РАЗДЕЛЕНИЯ
СИГНАЛОВ В МНОГОМЕРНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Воронухин М.Е., научный руководитель проф. Засов В.А.

(Самарский государственный университет путей сообщения)

Рассматриваются алгоритмы и структурные схемы параллельных специализированных вычислительных устройств (СВУ), позволяющих осуществлять разделение сигналов в многомерных динамических системах, контролировать и обеспечивать устойчивость решения этой задачи в условиях априорной неопределенности свойств объекта. Предложенные алгоритмы и устройства позволяют представить вычислительный процесс мониторинга сложных объектов в виде ряда параллельных процессов и реализовать режим реального времени. Для разделения источников сигналов предлагаются параллельные СВУ, структурная схема которых состоит из двух процессоров: функционального и настроечного. Функциональные процессоры (ФП) в СВУ осуществляют собственно разделение сигналов источников, т.е. реализуют оператор, который по существу является обратной моделью для модели образования сигналов. Это специализированные параллельные процессоры, имеющие регулярную структуру, образуемую перестраиваемыми фильтрами и блоками суммирования. Число процессоров равно числу контролируемых узлов объекта и обработка информации в процессорах производится параллельно во времени. Предложены нерекусивная и рекурсивная структурные схемы реализации СВУ. Вычисление параметров перестраиваемых фильтров осуществляется настроечными процессорами (НП), которые реализуют алгоритмы разделения сигналов. СВУ для решения задачи разделения источников, имеют регулярную структуру, однотипные функциональные процессоры, что упрощает технологию их реализации.

Разработка программы расчёта параметров автоколебаний
в релейных системах УПРАВЛЕНИЯ

Кузичкин А.А., научный руководитель Шкромадо А.А.

(Самарский государственный технический университет, филиал в г. Сызрань)

На базе программного пакета Mathcad 15 создана программа расчёта показателей автоколебаний релейных систем управления – амплитуды А и частоты ωА. Входными данными программы являются характеристики релейного элемента и линейной непрерывной части САУ, выходными – амплитуда и частота.

Расчёт показателей основан на методе гармонического баланса, который базируется на гармонической линеаризации нелинейной статической характеристики и применении методики оценки устойчивости автоколебаний по методу Гольдфарба. Разработанная программа вычисления параметров автоколебаний ликвидирует существенный недостаток метода – решение получают графо-аналитическим способом, т.е. решение связано с большой трудоёмкостью. Программа позволяет выделять режимы работы релейных систем управления, когда автоколебания отсутствуют.