Preview

Машиностроение и компьютерные технологии

Расширенный поиск
№ 4 (2018)

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ

1-12 129
Аннотация

В гражданском строительстве в России в настоящее время производится рытье траншей для прокладки коммуникаций. Для осуществления таких работ необходимо применять высокоточные строительные машины, поскольку неточное производство работ может привести к обрыву уже существующих коммуникаций, что отразится на жителях близлежащих домов и потребует дополнительных работ по восстановлению.

Наиболее универсальным средством механизации труда при производстве строительных работ являются одноковшовые экскаваторы с гидроприводом, которыми выполняется до 38% работ. Поэтому повышение технических характеристик, влияющее на точность производимых работ, является важной задачей.

Высокие требования производства работ продиктованы существующими строительными нормами и правилами, допускаются недоборы грунта не более 0,05 м. Для реализации таких требований необходимо точно оценивать положение рабочего механизма и профиль разрабатываемой траншеи. Анализ процесса копания при ручном управлении показывает, что оператор осуществляет операции несвоевременно, однако эта проблема может быть решена введением автоматизированной системы управления. Наибольшее влияние на точность производимых работ оказывают динамические явления в рабочем механизме.

Для оценки точности положения режущей кромки ковша создана математическая модель рабочего механизма, и на основании циклограммы рабочего процесса производится учет избыточных перемещений штоков гидроцилиндров под действием нагрузки. К концу циклограммы разница между заданным и получаемым положениями составляет 0,0892 м вдоль вертикальной координаты.

Динамическая погрешность системы гидропривода рабочего механизма рассматривается как сумма погрешности от избыточного перемещения штоков гидроцилиндров и погрешности от запаздывания гидропривода, причем последняя рассчитывается для среднего времени запаздывания с учетом данных, представленных в литературе. Суммарная погрешность положения режущей кромки ковша рабочего механизма составляет 0,1176 м, что превышает значение 0,05 м более чем в 2 раза.

Соответствие всех звеньев техническим требованиям не гарантирует соблюдения требуемой точности перемещения режущей кромки ковша, а значит недобор грунта в основании траншеи может превысить регламентируемое значение 0,05 м.

ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

13-31 126
Аннотация

Во второй части аналитического обзора подробно рассмотрено применение адаптивной фильтрации в системах автоматического регулирования адаптивных оптических систем (АОС) применительно к условиям бортовых лазерных платформ. При этом АОС работает в условиях аэро-оптических искажений и вибраций, дополнительно осложняющих распространение лазерного пучка. Адаптивная фильтрация рассматривается как способ улучшения работоспособности системы управления адаптивных оптических систем, позволяющий улучшить работу контура управления адаптивной оптикой: в 1.5-2 раза при компенсации только аэро-оптических возмущений, в 1.5 раза при компенсации только турбулентности в свободном потоке, и в 2.5-3.5 раза для комбинации аэро-оптики и турбулентности свободного потока.

Рассмотрена реализация нового типа регулятора, использующего интеллектуальные алгоритмы для предсказания (через искусственную нейронную сеть) кратковременного горизонта эволюции аберраций за счет аэро-оптического эффекта. Этот регулятор позволяет бороться с большой временной задержкой в передаче сигнала (вплоть до 5 временных шагов дискретизации).

Особо рассмотрен вопрос применения в адаптивной оптической системе двух деформируемых зеркал с целью разбиения управления по пространственным частотам. На низкочастотном зеркале корректируются аберрации низких порядков (наклоны, дефокусировка, астигматизм, кома), требующие больших ходов исполнительных механизмов (приводов) в деформируемом зеркале. На высокочастотном зеркале корректируются аберрации высших порядков, требующие малых ходов приводов. Представлен краткий обзор различных алгоритмов управления системой из двух адаптивных зеркал.

Полученные результаты, выводы и рекомендации планируется использовать при выработке технических требований к системам адаптивной оптики

ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

32-44 130
Аннотация

Общая теория рядов имеет давнюю историю и берет свое начало со времени возникновения дифференциального и интегрального исчислений. Тремя основными вопросами в теории рядов являются: исследование сходимости, оценка остаточного члена и улучшение сходимости рядов [2,3,6]. Универсального решения перечисленных вопросов нет, поэтому поиск новых приемов решения указанных задач остается актуальной проблемой и на сегодняшний день. Более того, вопросы улучшения сходимости и оценками остаточных членов рядов имеют все возрастающую роль не только в задачах математической физики, но и инженерной практике [5].

Один из возможных подходов к решению указанных задач — использование метода сопряжения двух рядов, который позволяет установить некоторые общие признаки сходимости рядов с положительными членами, а также получить соответствующие оценки остаточных членов и предложить способы улучшения сходимости [6]. Соответствие между способом улучшения сходимости ряда и тем или иным признаком сходимости основано на одном преобразовании рядов, предложенных Куммером [1,6,9]. Это преобразование мало известно. Однако с помощью этого преобразования можно получить как частные случаи известные признаки сходимости рядов: признаки Даламбера, Коши, Раабе, Гаусса, интегральный признак Коши и др. [3,5]. Также можно получить новые практически полезные признаки [8,10]. Отметим, что в рамки этого преобразования по сути дела укладываются и сама схема Куммера, и признак Ермакова, и другие признаки, вытекающие из теории сопряжения рядов [4,8]. Для каждого признака сходимости, который можно получить из преобразования Куммера, удается установить и соответствующие оценки остаточного члена ряда. Если ряд сходится медленно или оценки остаточного члена получаются грубыми, для каждого выбранного признака можно подобрать соответствующие способы улучшения сходимости [7,8]. В частности, известное преобразование степенных рядов, предложенное Эйлером, является простым следствием способа улучшения сходимости рядов, соответствующего признаку Даламбера [7,10].

Статья посвящена обсуждению преобразования Куммера и его приложениям. Изложение основано на элементарной теории рядов, а также на некоторых фактах из теории специальных функций [4].

45-53 117
Аннотация

В статье изучается корректность применения критерия Пирсона при проверке гипотезы о равномерном распределении генеральной совокупности. Если параметры распределения неизвестны, то при вычислении теоретических частот используют их оценки [1, 2, 3]. При этом по теореме Пирсона при определении верхнего порога принятия основной гипотезы используют квантиль распределения хи-квадрат с числом степеней свободы, уменьшенным на число оцениваемых параметров [7]. Однако, в случае равномерного закона применение критерия Пирсона не распространяется на сложные гипотезы, поскольку функция правдоподобия не допускает дифференцирования по параметрам, что существенно используется в доказательстве названной теоремы [7, 10,11].

В работе предложен статистический эксперимент, позволяющий изучить закон распределения статистики Пирсона для выборок из равномерного закона. Суть эксперимента состоит в том, что сначала моделируется статистически значимое количество однотипных выборок из заданного равномерного распределения, затем для каждой выборки вычисляется статистика Пирсона, а далее изучается закон распределения совокупности этих статистик. Моделирование и обработка выборок производились в пакете Mathcad 15 с использованием встроенного датчика случайных чисел и средств обработки массивов.

Во всех проведенных экспериментах гипотеза о том, что статистики Пирсона подчиняются закону хи-квадрат, была однозначно принята (уровень доверия 0,95). При этом также статистически доказано, что число степеней свободы в случае сложной гипотезы не нужно корректировать. То есть неявно используемые при вычислении статистики Пирсона оценки (максимального правдоподобия) параметров равномерного закона не влияют на число степеней свободы, которое таким образом определяется лишь количеством интервалов группировки.



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


ISSN 2587-9278 (Online)