В работе описана многофакторная нелинейная регрессионная модель динамики выручки горно-металлургической компании «Северсталь», построенная на основе ретроспективной информации за 2009 – 2021 гг. В качестве независимых переменных использованы объемы выпуска продукции по видам: горячекатаный и холоднокатаный лист, оцинкованный лист и лист с другим металлическим покрытием, сортовый прокат, трубы большого диаметра, прочие трубные изделия и профили. В качестве критериев адекватности модели были задействованы критерии множественной детерминации и Фишера, а также средняя абсолютная ошибка аппроксимации. С целью выбора лучшей регрессионной зависимости был проведен конкурс моделей. В результате построена модель, содержащая в правой части обратные преобразования двух независимых переменных.

Ключевые слова: регрессионная модель, метод наименьших квадратов, критерии адекватности, горно-металлургическая компания, выручка, конкурс моделей

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Рассматривается применение результатов измерении твердости и его моделировании в CAD в качестве 3Д модели. Были применены разные режимы сварки и качестве расходных материалов использовали электроды ЦТ-15, ОЗЛ-8 и ЦЛ-11. Испытуемый материал горячекатаная труба диметром 159 мм из коррозионностойкой стали 12Х18Н10Т толщиной 6 мм. Электроды сплавляли до половины его длины и снимали его с электрододержателя, после остывания остатка электрода его применяли повторно. Для сканирующего измерения микротвёрдости образцов с нагрузкой 100 г, шаг сканирования был применен 0,5 мм. Применение современных программного обеспечения смогли более точно смоделировать результаты испытания на 3D модели. Образцы сваренные электродами ЦТ-15 при максимальном токе 100 А. твердость свыше 450-550 HV не зависимо какой был проход. Так же и при сварки электродом марки ОЗЛ-8 но только при низких токах твердость превышает 450 HV.В обоих электродах твердость повышена. При использовании электродами ОЗЛ-8 образцы сваренные на высоких токах твердость меньше чем при низких токах. При сварки этими электродами возможно применение в определенных проходах например при наплавки корневого слоя шва. В случае с полным проплавлением в режимах повышенным током с электродами ЦТ-15 мало отличается результат как при низких режимах.

Ключевые слова: сталь 12Х18Н10Т, многопроходная сварка, сварка аустенитных сталей, труба, покрытые электроды, режимы сварки, механические свойства, макроструктура. Exel, Autodesk Inventor, ЦТ-15 , ОЗЛ-8, ЦЛ-11,сила тока

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

В работе представлен метод декомпозиции сложной динамической системы с сетевой архитектурой на базе диакоптического подхода Крона. Предложенный метод направлен на выделение независимых сегментов сети, удаление которых из общей структуры не повлияет на общую работоспособность системы. Сегменты формируются как простые пути в графовой модели системы с наименьшим весом инцидентных ребер и проверкой условия сохранения баланса потока продукта в приложении к транспортной задаче. В общем случае, представленный метод декомпозиции позволяет разделить сложный технический объект сетевой архитектуры на подсистемы, упрощая процесс анализа и управления. В случае, когда общая задача управления и динамика взаимодействия подсистем позволяет разбить систему на несвязанные сегменты, или ограничить взаимодействие по некоторым линиям, метод позволяет снизить нагрузку на передающие элементы системы.

Ключевые слова: декомпозиция, сложная динамическая система, сеть, графоаналитический метод, сегментация сети, диакоптика, снижение нагрузки

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В статье рассматривается вопрос эффективности производства круглых лесоматериалов в разрезе формирования высокопроизводительных комплексов лесных машин. Обосновывается проблема поиска оптимальных лесозаготовительных комплексов для конкретных природно-климатических условий. Авторы приводят определение технологического параметра, описывают технологический процесс валочно-пакетирующей машины. Представлены результаты анализа технологических параметров валочно-пакетирующей машины при различных природных условиях. Выявлены зависимости производительности валочно-пакетирующей машины от различных природно-климатических факторов. Авторами предложены информационно-логическая и математическая модели работы валочно-пакетирующей машины. Проведен детальный анализ составляющих технологического процесса валочно-пакетирующей машины. Далее предлагается формула для расчета производительности валочно-пакетирующей машины. Результаты работы представлены в виде графиков зависимостей.

Ключевые слова: валочно-пакетирующая машина, технологические параметры, технологический процесс, производительность, лесозаготовительный процесс, моделирование процессов

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В работе представлен подход, позволяющий организовать групповое управление подводных аппаратов на основе, многоконтурного алгоритма адаптации позиционно-траекторной системы управления подвижным объектом, с контуром оценивания неизмеряемых параметров, эталонной моделью и контуром обеспечения астатизма 2-го порядка. Оценка неизмеряемых возмущений на верхнем уровне управления в составе эталонной модели, что позволяет обеспечить высокую точность конечного позиционирования ведущего АНПА в целевой точке, заданной в качестве параметра эталонной модели. Применение разработанного алгоритма целесообразно в системах группового управления подвижными объектами, когда один объект из группы является ведущим, а его параметры используются в качестве параметров эталонной модели. В системе управления ведущего подвижного объекта используется адаптивная система управления с оцениванием возмущений. В системах управления ведомых подвижных объектов используются системы позиционно-траекторного управления с астатизмом второго порядка, что позволяет обеспечивать высокоточное слежение за движением эталонного подвижного объекта.

Ключевые слова: групповое управление, АНПА, адаптивное управление, эталонная модель, позиционно-траекторное управление, наблюдатель, оценка параметров, подвижный объект

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Для проведения фундаментальных исследований процесса ионизации пламени необходимо получение истинного значения ионного тока на измерительный зонд с учетом погрешностей измерительных цепей. Для исследования ионизационных процессов в камее сгорания получили широкое распространение датчики ионного тока с наличием резистивных компонент в измерительной цепи, например в виде токоограничительных элементов в схемах подключения к высоковольтному выводу катушки зажигания или измерительного шунта. В данной статье рассмотрены вопросы учета инструментальных погрешностей, вносимых такими измерительными системами, а также предложена формула перехода от полученных экспериментально значений сигнала к истинному значению ионного тока. Приведены результаты расчета восстановленного значения ионного тока для экспериментально полученного сигнала. Показана возможность внесения инструментальной погрешности до 40% по амплитуде на пиках сигнала. Показано, что при построении ВАХ ионизационного зонда необходимо учитывать инструментальную погрешность, вносимую резистивными компонентами измерительной цепи.

Ключевые слова: ионный ток, электропроводность пламени, измерительная схема, инструментальная погрешность измерений, резистивный делитель напряжения, ДВС

01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В работе представлен адаптивный алгоритм позиционно-траекторного управления с эталонной моделью и контуром оценивания нелинейных неизмеряемых возмущений. Введение робастного наблюдателя производных в базовый регулятор позиционно-траекторного управления, построенного по принципам самонастраивающихся адаптивных систем с эталонной моделью, позволяет оценивать неизмеряемые возмущения, характеризующиеся нелинейностью второго порядка и выше, и адаптировать параметры системы для уменьшения или сведения к нулю ошибки рассогласования между объектом управления и эталонной моделью. Применение наблюдателя производных позволяет повысить общую устойчивость системы управления, в ином случае, система теряет устойчивость при краткосрочном влиянии возмущающего воздействия высокого порядка на объект управления.

Ключевые слова: адаптивное управления, эталонная модель, позиционно-траекторное управление, наблюдатель, оценка параметров, подвижный объект, АНПА.

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В работе представлен краткий обзор современных адаптивных систем управления подвижными объектами. Промоделирован полет подвижного объекта вертолетного типа с применением алгоритма адаптации позиционно-траекторной системы управления, с контуром оценивания аддитивных возмущений, эталонной моделью и контуром астатизма. Приведено сравнение результатов моделирования для двух случаев при заданных постоянных коэффициентах адаптации и при использовании автоматической настройки коэффициентов адаптации.

Ключевые слова: адаптивное управление, вертолет, позиционно-траекторное управление, наблюдатель, оценивание, подвижный объект, полет, компьютерное моделирование

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье предлагается метод формирования динамических репеллеров при управлении движением беспилотных летательных аппаратов в трехмерных средах с препятствиями. В качестве летательного аппарата рассматривается гексакоптер Erle-HexaCopter. Статья содержит краткое описание математической модели гексакоптера и позиционно-траекторных алгоритмов управления движением. В статье был предложен, проанализирован и промоделирован в среде Matlab метод, базирующийся на представлении препятствий динамическими репеллерами. Рассмотрены случаи с одним или несколькими неподвижными препятствиями, результаты моделирования приведены. В заключении сформулированы выявленные особенности разработанного метода.

Ключевые слова: Гексакоптер, неформализованная среда, обход препятствий, управление движением, репеллер, подвижный объект

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассмотрен вопрос распределения коэффициента нагрузки синхронного генератора, определяющего процент отбора мощности потребителем от конкретного генератора. При транспортировке электроэнергии потребителю по нескольким линиям от разных источников энергии, возникает задача рационального распределения уровня мощности, которой потребитель будет отбирать у каждого из источников. В работе предложен метод распределения, направленный на минимизацию потерь мощности в линиях электропередач. Выведен закон распределения коэффициента нагрузки СГ, учитывающий потери в линии и возможные ограничения на уровень вырабатываемой мощности генераторами.

Ключевые слова: коэффициент нагрузки, синхронный генератор, система управления, интеллектуальная энергосеть, распределение мощности.

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В статье рассматривается задача управления синхронным генератором, а именно, сохранение устойчивости объекта управления в условиях возникновения шумов и возмущений в процессе регулирования. Модель синхронного генератора представлена системой дифференциальных уравнений Парка-Горева, определяющих переменные состояния относительно синхронно вращающихся d, q-осей. Управление синхронным генератором предлагается организовать на базе позиционно-траекторного регулирования с использованием алгоритмов адаптации с эталонной моделью. Базовый закон управления направлен на стабилизацию показателей частоты генерируемого тока и необходимого уровня мощности, что достигается за счет управления механическим моментом на валу турбины и значением напряжения возбуждения синхронного генератора. Модификация классического алгоритма адаптации с применением эталонной модели, позволяющая минимизировать ошибки регулирования эталонной и исследуемой модели в заданных пределах, производится по средствам введения в модель дополнительных переменных адаптации регулятора. Проведено математическое моделирование процесса управления при условии влияния на исследуемую модель постоянного нелинейного и не измеряемого возмущения. Результаты моделирования подтверждают высокий уровень точности слежения и адаптации исследуемой модели по отношению к эталонной, а значение присутствующей ошибки регулирования зависит от параметров быстродействия регулятора.

Ключевые слова: позиционно-траекторное управление, алгоритмы адоптации, эталонная модель, синхронный генератор

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Важным направлением устойчивого развития отечественного производства является комплексное использование древесных ресурсов. В России сосредоточено большое количество древесных ресурсов. Отходы образуются практически на всех стадиях лесозаготовительного и деревоперерабатывающего процессов. По оценкам исследователей в Российской Федерации ежегодно образуется порядка 35,5 млн. м3 древесных отходов. Получаемые отходы различны по своим физико-химическим, размерно-качественным и другим характеристикам. Спектр направлений развития переработки отходов от деятельности лесной промышленности также велик. В зависимости от вида древесных отходов их можно использовать в разных направлениях отечественной промышленности. Увеличение использования вторичных древесных ресурсов является важнейшим звеном в развитии политики ресурсосбережения, рационального природопользования, экологической безопасности производства. Исследование выполняется при поддержке РФФИ (грант № 15-46-04294) и КГАУ «ККФПНиНТД» (проект «Разработка экспертно-информационной системы по охране окружающей среды и переработке различных отходов производства и потребления»)

Ключевые слова: использование древесных отходов, устойчивое развитие, охрана окружающей среды, технология лесосечных работ, переработка древесины, порубочные остатки, комплексное использование древесины, рациональное природопользование, лесосечные отходы

08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)

В статье предлагаются результаты разработки механизма управления эффективностью использования древесных ресурсов на лесопромышленных предприятиях. Он включает пять основных этапов, реализация которых позволяет принять решение о целесообразности принятия решений по отдельным направлениям развития лесопромышленного комплекса и отдельных предприятий, а также выработки стратегических программ их развития. Предложенный механизм апробирован на примере лесосибирского лесопромышленного региона, что позволило предложить перспективные направления его развития. Исследование выполняется при поддержке РГНФ (грант № 15-12-24003) и КГАУ «ККФПНиНТД» (проект «Разработка системы управления лесопромышленным предприятием в современных условиях»).

Ключевые слова: механизм, управление, эффективность, древесный ресурс, комплексная переработка, древесная зелень, лесопромышленное предприятие

08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)

В работе рассматриваются алгоритмы позиционно-траекторного управления подвижными объектами, автоматически распределяющие управляющие силы и моменты по исполнительным механизмам. Базовый закон управления формируется на основе уравнений кинематики и динамики и метода позиционно-траекторного управления подвижными объектами. Рассматривается распределение управляющих сил и моментов на базе псевдоинверсной матрицы, обеспечивающей минимум СКО. Данный подход не предусматривает предварительное разделение каналов управления, как это принято в классических системах управления подвижными объектами. Предложенные метод применяется в системе управления воздухоплавательным комплексом. Рассматриваются случаи избыточного и недостаточного числа каналов управления. Приводятся результаты моделирования.

Ключевые слова: позиционно-траекторное управление, многосвязность, исполнительные механизмы, подвижный объект

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В последнее время актуальной становится проблема управления распределенным процессом производства, передачи и потребления энергии. Данный факт связан с появлением значительного числа генераторов и возможность реализации первичного регулирования на всех элементах энергосети. В этой связи в работе предлагается трехуровневая система распределенного управления энергосетью, которая включает в себя верхний уровень сегментации сети, средний уровень распределенного управления частотой и мощностью и нижний уровень первичного регулирования. Рассмотрены методы управления для каждого из описанных уровней, приводятся результаты моделирования.

Ключевые слова: интеллектуальная энергосеть, система управления, распределенное управление, регулирование частоты и мощности.

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)