АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ АГРАРНОЙ НАУКИ

Развитие современных авиационных и энергических двигателей и систем их технической эксплуатации поставило перед промышленностью и наукой новые задачи. Одним из важнейших факторов является обеспечение надёжности изделий, сохранение их прочностных свойств на этапе производства. С целью повышения ресурса деталей роторов, особенно рабочих лопаток турбомашин, широкое распространение в современном машиностроении приобрели метод модификации направляющих решеток статора [2, 3]. С помощью этого метода, возможно уменьшить интенсивность возбуждающих сил, действующих на рабочие лопатки и привести к снижению динамических напряжений в самых нагруженных местах лопаток и в результате увеличить долговечность рабочего колеса. В представленной статье приведены варианты введения модификаций распределения направляющих лопаток статора, путём использования блочных моделей. Проведено тестирование на 3 типы модификации блоков лопаток статора: смещение по окружности одного блока лопаток относительно другого без изменения расстояния между лопатками внутри блоков, изменение расстояние между лопатками внутри блоков, комбинация двух вышеописанных способов. Из полученных результатов исследования долговечности рабочего колеса для каждого варианта, предложены рекомендации для конструкторов по увеличению ресурсных характеристик при проектировании и доводке новых изделий энергетических и транспортных турбомашин. С помощью использования блочных моделей возможно максимально увеличить долговечность осевого рабочего колеса на +29.8%.

Целью исследования является анализ методологии создания и развития цифровых двойников и цифровых теней. Рассматриваются методологические проблемы этого направления моделирования и пути их решения. Анализируются источники решения задач цифровых двойников. В частности, затронут вопрос их использования на примере Санкт-Петербургского технического университета имени Петра Великого. Предлагается вариант решения задачи создания модернизированного цифрового двойника по результатам анализа информации от цифровых теней. Приводится пример имитационного моделирования технологических процессов обогащения полезных ископаемых при построении и эксплуатации цифровых двойников горно-обогатительных предприятий. Полученные результаты позволяют повысить эффективность создания, использования и развития технологии цифровых двойников.

Для линейного объекта применение регулятора с переменной структурой (РПС) позволяет сохранить принцип суперпозиции в автоматических системах, что способствует, как известно, для разных задающих воздействий получению семейства переходных процессов с одинаковым временем окончания. В настоящей работе рассматривается параметрическая оптимизация пропорционально-интегрального регулятора с переменной структурой с использованием интегрального квадратичного критерия со штрафной функцией на основе ошибки системы с весовым коэффициентом. Это является одним из вариантов реализации штрафной функции для снижения колебательности результирующих переходных процессов в автоматической системе после выполнения процедуры параметрической оптимизации РПС. Достоинством такой штрафной функции является отсутствие связи с верхними оценками сигналов автоматической системы. Применяется градиентный алгоритм для решения задачи параметрической оптимизации РПС с вычислением необходимых составляющих градиента критерия оптимизации на основе параметрической чувствительности. Преимущества такого регулятора заключаются в том, что его структуры основаны на типовом пропорционально-интегральном регуляторе. Работоспособность сформированного градиентного алгоритма на основе анализа чувствительности подтверждается вычислительной методикой для модели автоматической системы поддержания температуры в промышленной печи.

Ввиду специфики и неопределенности многих факторов в сельском хозяйстве разработан широкий спектр моделей и методов, применяемых для решения разнообразных задач применительно к региональным особенностям Иркутской области. Прогнозирование характеристик динамики аграрного производства региона осуществляется с использованием факторных, трендовых, авторегрессионных, а также смешанных моделей. При этом в последнее время широкое применение находят многоуровневые трендовые модели. Получены модели, описывающие зависимость урожайности от метеорологических факторов в начальный период вегетации. При этом предлагается алгоритм определения периода наибольшего влияния факторов на урожайность сельскохозяйственных культур. Свойства изменчивости производственно-экономических характеристик влияют на выбор экстремальной задачи, применяемой для управленческих решений процессов производства аграрной продукции и заготовки пищевых дикорастущих ресурсов. В этом направлении интерес вызывают многоуровневые параметрические модели, а также стохастические модели учитывающие неопределенность многих факторов. Неопределенность характеристик прикладных моделей может оцениваться вероятностными законами распределения. При этом заготовка дикоросов описывается, как правило, интервальными величинами. Помимо этого, научно-практическое значение имеют многоэтапные модели оптимизации ресурсов производства продовольственной продукции, которые позволяют определять разные варианты перспективы развития сельскохозяйственного товаропроизводителя. Среди многоотраслевых моделей можно выделить модель оптимизации сочетания производства аграрной продукции и заготовки дикоросов. Требует расширения применения эколого-математические модели ориентированные не только на получение максимальной прибыли, но и оценки ущерба окружающей среде. Приведенный обзор методов и моделей для решения задач управления предполагает оценку состояния научных разработок в этом направлении и определение возможностей для улучшения результатов математического моделирования в сельском хозяйстве

В статье представлены результаты применения современных методов отопления в зданиях сельскохозяйственного назначения. Показано, что для увеличения эффективности работы систем отопления целесообразно применять теплоаккумуляционный метод обогрева с отопительными приборами инфракрасного действия. Исследования проводились в здании, которое занимается переработкой сельскохозяйственной продукции и состоит из трех помещений: цех переработки, склад и комната для персонала. Для этого использовался измерительный стенд, созданный на основе прибора фирмы “ОВЕН” ТРМ-138. Результаты измерений конвертировались в графический вид с помощью программного обеспечения “OWEN PROCES SMANAGER (OPM)”. При проведении исследований измерялась температура воздушной среды и температура радиационного излучения для того, чтобы определить параметры теплоощущений человека, находящегося в данном помещении. Во время экспериментов контролировались параметры ограждающих конструкций и теплоёмких предметов, находящихся в помещении. Натурные исследования показали, что при использовании данного метода улучшаются параметры микроклимата на 30–45% и снижаются энергетические затраты более, чем на 40%. Внедрение новых технических решений, которые создаются на основе последних научных достижений российских ученых, помогут не только снизить энергетические затраты при содержании и обслуживании помещений сельскохозяйственного назначения, но и обеспечат благоприятные условия труда. Применение инновационных методов отопления, методик расчёта таких систем при проектировании инженерных коммуникаций в зданиях сельскохозяйственного назначения требует подготовки специалистов способных применять на практики современные технологии и технические средства.

Рассматриваемый вопрос – это комплексная проблема, которая должна быть подвергнута теоретическому анализу с целью выявления значимых факторов, что в дальнейшем приведет к снижению потерь. Наиболее опасны потемнения мякоти, которые являются результатом ударов с рабочими органами. Это подчеркивает значимость ударных нагрузок на клубень. В клубне при ударе появляются волны деформаций мякоти, состоящих из двух составляющих: вертикальной и горизонтальной. Вертикальная – это деформации сжатия и направлена по оси клубня, а горизонтальная – это деформация расширения в поверхностных слоях клубня. В итоге мы имеем непростую картину давлений. При свободном падении клубня его максимальная потенциальная энергия будет равна сумме кинетической энергии клубня в начале удара и работы силы тяжести. Взаимодействие клубней с органами для сепарации представляет несвободный удар. В качестве основы для исследования процессов, которые происходят внутри клубня при несвободном ударе, можно представить как систему в виде однородного упругого стержня. Повреждаемость клубней зависит не только от воспринимаемых ими ударных нагрузок, но и от особенностей сорта, таких как форма, внутреннее строение, степень зрелости и других.

Целью статьи является аналитическая оценка уровня повреждаемости в электрических сетях ПАО “Россети Волга” при транспорте электрической энергии по воздушным линиям электропередачи. Представлена структурная характеристика пяти филиалов компании, а также произведена количественная оценка произошедших аварийных отключений в электрических сетях этих филиалов. На основании анализа последствий аварийных отключений в этих сетях, произведена классификация интенсивности событий отказов и определено процентное соотношение отказов различной интенсивности по величине недоотпуска электрической энергии потребителям. Произведен анализ основных причин произошедших аварийных отключений в различных временных интервалах. В качестве исходных данных использованы материалы по техническому состоянию электрических сетей компании, опубликованные в открытой печати. При написании статьи использовались общенаучные методы численного анализа, позволяющие производить оценку интенсивности последствий аварийных отключений, а также методологические основы оценки уровня эффективности электроснабжения. Для расчета и визуализации исследуемых величин использовались технологии MATLAB, Excel. Произведенные исследования позволили установить степень повреждаемости исследуемых электрических сетей ПАО “Россети Волги”, основные причины этих повреждений, а также уровень интенсивности исследуемых отказов в электрических сетях. Полученные результаты могут представлять интерес для научных работников и инженерно-технических специалистов электросетевых компаний, занимающихся исследованиями в области уровня надежности электроснабжения. Кроме того, полученные результаты могут быть использованы руководством компании ПАО “Россети Волга” при разработке противоаварийных мероприятий на определенную перспективу.

Приведены сведения о применении метода холодного газодинамического напыления (ХГДН) при восстановлении деталей машин при техническом сервисе. В данное время при осуществлении процесса холодного газодинамического напыления, в основном, находят применение порошки, изготовленные на основе разных цветных металлов. Такое положение усложняет возможность восстановления узлов и агрегатов машин, которые могут служить повторно после соответствующей токарной и термической обработки. Частицы металлического порошка деформируются при ударе, передавая кинетическую энергию и самому телу – “подложке”, закрепляясь на восстанавливаемой детали, что позволяет провести дальнейшую обработку детали, чтобы максимально снизить многие недостатки традиционных методов термического распыления. Любой процесс нанесения металла, в классическом виде, может вызывать остаточные напряжения слоев металла, термическую деформацию с отклонением от размеров, подплавление подложки, кристаллизацию, испарение металла. Однако при использовании технологии напыления холодным газодинамическим способом, прогнозируется значительное улучшение общего качества восстановления – ввиду того, что частицы используемого порошка, получая ускорение совместное со струей газа, скорость которой превышает скорость звука, подается, когда сырье, то есть металлический порошок имеет температуру ниже температуры плавления распыляемого порошка. В этом направлении использование порошков на основе железа будет более практичным, такой способ поможет значительно увеличить количество деталей, которые можно использовать повторно или размещать в обменных фондах предприятий сельскохозяйственного профиля. Коэффициент теплового расширения используемого порошка должен располагаться в максимальной близости к материалу подложки, которая является стальной.

В статье рассматриваются возможности внедрения систем поддержки принятия решений в процесс оценки стоимости залогового обеспечения. Подчеркивается важная роль банков в экономике и их стремление предложить клиентам наиболее выгодные условия кредитования. Сроки выдачи кредитов и оценка стоимости залога являются ключевыми факторами, влияющими на успех банка и его конкурентоспособность.

Основная часть статьи посвящена описанию СППР как инструмента, который помогает принимать решения на основе анализа данных и алгоритмов их последующей обработки. Подробно рассматривается процесс принятия решений, который включает генерацию возможных альтернатив, их оценку и выбор лучшей альтернативы. В статье представлены основные компоненты СППР для оценки стоимости залогового обеспечения: сбор данных, анализ данных, оценка стоимости, прогнозирование и рекомендации.

Сбор данных включает информацию о конкретном объекте имущества, объектах-аналогах и текущей рыночной ситуации. Источники данных могут быть разнообразными: публичные данные, данные от профессионалов рынка, собственные данные системы и данные из исследований. Анализ данных направлен на обеспечение их качества и определение факторов, влияющих на стоимость имущества.

Оценка стоимости имущества осуществляется с использованием современных моделей и алгоритмов машинного обучения. Прогнозирование позволяет предоставить прогнозы о будущей стоимости имущества, что важно для стресс-тестирования стабильности кредитного портфеля и банковской системы. Рекомендации системы помогают минимизировать залоговые риски банка.

В заключение делается вывод о целесообразности разработки и внедрения такого инструментария как система поддержки принятия решений в практическую деятельность финансовых организаций для оценки залога.

Работа посвящена сравнительному анализу моделей прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур. Сравнивались многоуровневые тренды и авторегрессионные модели. В качестве исходных данных в работе использованы ряды урожайности различных сельскохозяйственных культур (пшеница, ячмень, овес) по трем муниципальным (Иркутский, Усольский, Черемховский) и одному агроландшафтному (Юго-Восточный лесостепной) районам за 1996-2023 гг. Исходная обработка данных состояла в построении многоуровневых трендов выбранных характеристик. При этом из значений исходного ряда выделены последовательности локальных максимумов и минимумов. В качестве функции тренда использовано логистическое выражение. Выбор функции основан на оценке точности по коэффициенту детерминации R2, значимости уравнений и его коэффициентов по F-критерию Фишера и t-статистике Стьюдента. Кроме этих критериев, дополнительно определено число благоприятных и неблагоприятных событий. После завершения статистической обработки урожайности сельскохозяйственных культур эти характеристики подвергались моделированию с помощью авторегрессионного анализа. Для рядов, обладающих значимым высоким первым коэффициентом автокорреляции (R1>0.70), построены уравнения авторегрессии с оценкой их точности и значимости. Для сравнения результатов, прилученных на основании многоуровневых трендов и авторегрессионных моделей временных рядов, рассчитаны значения ретроспективного прогноза на 2023 год. Расчетные значения сопоставлены с фактическими данными, определены их относительные погрешности. Установлено, что потенциал многоуровневых трендов значительно шире, чем у авторегрессионных зависимостей. Во-первых, можно прогнозировать разные уровни для усредненных, благоприятных и неблагоприятных условий в отличие от авторегрессионных уравнений, позволяющих получать прогностические результаты с упреждением один год. Сравнительные результаты согласно относительной погрешности и ретроспективному прогнозу показали преимущество многоуровневых трендовых моделей. Между тем некоторые ряды не могут быть описаны многоуровневыми трендами, но характеризуются значимыми авторегрессионными уравнениями. Поэтому выбор той или иной модели нужно обосновывать особенностями изменчивости рядов.

В работе приводится анализ временных рядов характеристик с динамико-стохастическими свойствами, связанных с производственными процессами – волнообразным изменением уровней со значимой тенденцией роста или спада. К таким характеристикам относится урожайность сельскохозяйственных культур. Помимо биопродуктивности рассмотрены другие характеристики по отраслевому принципу – животноводство, растениеводство, вылов рыбы и добыча водных биоресурсов и заготовка пищевых дикорастущих ресурсов. Поскольку производство аграрной продукции осуществляется разными категориями хозяйств, затронуты вопросы моделирования временных рядов характеристик, отражающих деятельность всех категорий хозяйств, сельскохозяйственных организаций и крестьянских (фермерских) хозяйств. Оценка статистических свойств исследуемых характеристик позволила определить адекватные модели для описания изменчивости временных рядов. Характеристики животноводства, описывающие динамику поголовья животных и их продуктивность, как правило, изменяются без флуктуаций и могут быть описаны на разных временных отрезках трендами роста или падения. Тем не менее, встречаются примеры динамико-стохастической изменчивости, что показано на примере хронологии поголовья свиней в России. Вылов рыбы и добыча водных биоресурсов в России за многолетний период характеризуется волнообразной тенденцией роста и может быть описана с помощью многоуровневых трендов. Заготовка дикоросов, в частности, ягод имеет тенденцию роста в годы высоких урожаев. Из климатических характеристик с помощью многоуровневых трендов можно описать продолжительность безморозного периода и температуры воздуха. В частности, абсолютная зимняя минимальная температура в Иркутске может рассматриваться в виде динамико-стохастической характеристики, локальные минимумы и максимумы которой описываются линейными трендами. Таким образом, производственные и климатические характеристики, связанные с производством продовольственной продукции, можно разделить на две группы. К одной из них относятся временные ряды характеристик с динамико-стохастическими свойствами, а к другой – динамические ряды без случайных флуктуаций.

Монгольская железная дорога - одна из ведущих отраслей Монголии, от работы которой во многом зависит экономическое развитие всей страны. В свзи с ежегодным увеличением объема перевозок возникает необходимость повышения безопасности работы устройств сигнализации, централизации и блокировки. Для Улан-Баторской железной дороги актуально разработать и внедрить информационную систему мониторинга и диагностики технического оборудования на станциях и разъездах. При этом важно автоматизировать процессы контроля напряжения рельсовых цепей, изоляции кабелей, напряжения электропитания и контроля управления светофорами. Целью работы является проектирование и разработка в виде веб-приложения информационной системы для осуществления мониторинга и диагностики технических устройств. В работе анализируются информационные системы, функционирующие в центральном управлении перевозками Улан-Баторской железной дороги, и приводится обзор доступных исходных данных, необходимых для функционирования информационной системы мониторинга и диагностики технических устройств. Рассматривается структурная схема системы централизованного контроля напряжения рельсовой цепи. Приведены функции проектируемой системы, функциональные диаграммы и их спецификации. Рассмотрены алгоритм функционирования контроллера, осуществляющего непрерывный мониторинг параметров рельсовых цепей, и алгоритм принятия решений по диагностики текущего состояния рельсовой цепи. Программное обеспечение разработанной информационной системы ZTH создано с использованием веб-программ PHP, HTML и Javascript. База данных реализована в системе MySQL. Приведена схема представления данных, элементы пользовательского интерфейса. Спроектированная и разработанная информационная система ZTH, функционирующая в составе программного обеспечения центрального управления перевозками Улан-Баторской железной дороги, позволит минимизировать риски для безопасности железнодорожной системы на станциях и разъездах, значительно повысить общую безопасность перевозок и производительность железнодорожной системы.