№ 3 (2019)
КВАЗИОСОБЫЕ УПРАВЛЕНИЯ В ОДНОЙ ЗАДАЧЕ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ, ОПИСЫВАЕМОЙ СИСТЕМОЙ ГУРСА - ДАРБУ
Аннотация
Изучается одна задача оптимального управления с переменной структурой, описываемая системой Гурса - Дарбу. В предположении выпуклости области управления установлено необходимое условие оптимальности в форме линеаризованного условия максимума. Рассмотрен случай вырождения линеаризованного условия максимума (квазиособый случай). Установлены необходимые условия оптимальности квазиособых управлений.
Прикладная математика и вопросы управления. 2019;(3):9-39
ЛИНЕЙЧАТОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ НЕКОТОРЫХ КЛАССОВ РАЗНОСТНЫХ УРАВНЕНИЙ
Аннотация
Работа посвящена получению новых областей устойчивости линейных автономных разностных уравнений, а также демонстрации использования свойств линейчатости D -разбиений при решении этой задачи. Предлагается исследовать D -разбиения в виде набора плоских сечений, состоящих из прямых. Предлагаемым способом получен один из известных результатов и найдена новая область устойчивости. Указаны перспективы переноса подхода на исследование более широких классов уравнений.
Прикладная математика и вопросы управления. 2019;(3):40-53
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИСКУССТВЕННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ПИКОВОЙ НАГРУЗКИ МАНЕВРОВОГО ТЕПЛОВОЗА
Аннотация
Рассматривается возможность оснащения маневрового тепловоза инертно-емкостным накопителем энергии, что позволит снизить неравномерность нагрузки силовой установки и за счет этого оптимизировать ее мощность и массогабариты. Относительно частая смена режима работы маневрового тепловоза обусловливает эффективность и целесообразность оснащения его накопителем энергии. Помимо снижения неравномерности нагрузки на силовую установку накопитель позволит рекуперировать энергию при торможении, за счет чего возрастет энергоэффективность маневрового тепловоза. Представлены теоретические предпосылки создания инертно-емкостного накопителя энергии, который технически выполнен в виде машины постоянного тока с супермаховиком. Использование маховиков на маневровых тепловозах оправданно в силу нежестких требований к общему весу. Другим преимуществом тепловоза является наличие электромеханической трансмиссии, что минимизирует разработку для него рассмотренного инертно-емкостного накопителя.
Прикладная математика и вопросы управления. 2019;(3):57-64
ЧИСЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КИНЕТИЧЕСКИ МОДЕЛИРУЕМОГО ПРОСТОГО НЕСТАЦИОНАРНОГО СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА
Аннотация
Рассматривается нестационарный случайный процесс с достаточно гладкими реализациями. На основе кинетического моделирования определяющий параметр процесса в каждой реализации представляется как функция параметров кинетического уравнения и времени. Эти параметры по реализациям представляют собой систему случайных величин. В результате нестационарный случайный процесс представляется обыкновенной функцией системы ограниченного числа случайных величин. Для достоверности числовые характеристики такого процесса определяются двумя приближенными методами: линеаризацией функции и анализом с применением гипотезы о нормальном законе распределения системы случайных величин. Приводится лемма, на основе которой при гипотезе нормального распределения системы случайных величин получены аналитические выражения для числовых характеристик вплоть до корреляционных функций процесса и его скорости. Отмечается, что уже в выражении для математического ожидания входят дисперсии случайных величин, в связи с этим получены ограничения на дисперсии. Показана сходимость числовых характеристик при уменьшении дисперсий в обоих подходах. Методика иллюстрируется на повторяемости процесса биологической деструкции одного из лекарственных средств.
Прикладная математика и вопросы управления. 2019;(3):65-83
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА НДС КОМПОЗИЦИОННОЙ ОБОЛОЧКИ В ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Аннотация
Рассматриваются ключевые этапы разработки комплексной методики для прогнозирования напряженно-деформированного состояния системы «песчано-полимерная оправка - пластиковая оболочка» в процессе термообработки с адаптацией экспериментально определенных вязкоупругих характеристик компонентов в CAE пакете ANSYS Mechanical APDL. Первым этапом решается проблема определения эффективных вязкоупругих характеристик для оболочки. Вязкоупругие характеристики определены на основе разработанной комплексной экспериментально-расчетной методики, основанной на решении краевых квазистатических задач термомеханики на представительном объеме в двух масштабных уровнях. Полученные в работе результаты, основанные на экспериментальных данных и разработанных численных методиках определения термовязкоупругих характеристик композитов, позволяют оценить вклад релаксации напряжений в оправке и оболочке на эволюцию напряженно-деформированного состояния в процессе изготовления оболочки. Также разрабатываемая методика дает возможность предсказать появление технологических дефектов и определить этапы термообработки, на которых эти дефекты возникают.
Прикладная математика и вопросы управления. 2019;(3):84-99
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПРЕДСТАВИТЕЛЬНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА
Аннотация
Рассмотрена задача определения размеров представительного изображения. Показана актуальность задачи для обоснования достоверности получаемых результатов при оценке макроскопических свойств на основе структуры материала. Представлена постановка задачи. Предложен оригинальный подход к решению поставленной задачи на основе симуляции структуры методом Монте-Карло. Получены результаты для искусственной эллипсоидальной структуры. Показана применимость метода для решения поставленной задачи.
Прикладная математика и вопросы управления. 2019;(3):103-115
ОБ ОДНОЙ ЗАДАЧЕ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГАММА-ОБЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНОВ
Аннотация
Рассмотрена частная задача оптимизации процесса облучения гамма-квантами изделий из полиэтилена с целью получения термоусаживаемых трубок с эффектом памяти формы. Приведена постановка задачи оптимизации размещения источников ионизирующего излучения в промышленной установке. Представлены некоторые результаты оптимизации, имеющие практическое применение и позволяющие существенно сократить время экспозиции полимерного материала.
Прикладная математика и вопросы управления. 2019;(3):119-130
ОПЕРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАКАЗА ПРИ УСЛОВИИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОГО СПРОСА
Аннотация
Современное программное обеспечение позволяет промышленным предприятиям рационализировать использование рабочего времени сотрудников, добиваться снижения трудоемкости и материалоемкости выпускаемой продукции, но фактор неопределенности потребительского спроса вынуждает ориентироваться на вероятностную модель при формировании портфеля заказов. Рассматривается метод оперативного прогнозирования производственных издержек и вероятности выполнения заявки предприятием, работающем на рынке совершенной конкуренции в условиях предоставления клиентами заявок с неполным объемом информации. Авторский подход к оперативной оценке производственных издержек основан на методе ABC и правилах проектирования раскроя «Мюллер и сын». Он позволяет на этапе расчета заявки вести редактирование группы многомерных продуктов согласно требованиям заказчика, в результате достигается соотношение баланса между ожидаемой клиентом ценой и закладываемой предприятием рентабельностью. Согласно данному методу для расчета нестандартной заявки многомерный продукт представляется в виде группы из форм прямоугольного параллелепипеда. Издержки для каждого применяемого в продукте слоя материала в процессе расчета рассматриваются отдельно. Исследование характера зависимости между показателями расхода листового материала, габаритными размерами многомерного продукта и полезной шириной рулона позволило установить их соотношение, которое приводит к пиковым величинам перерасхода материала. Для исключения дополнительных затрат на материал разработан и апробирован метод поиска оптимального расхода материала c учетом вероятности выполнении заказа. Применение данных рекомендаций позволит промышленным предприятиям повысить ценность выпускаемой продукции и самого предприятия для каждого участника отношений, станет основой роста конкурентоспособности отечественных продуктов.
Прикладная математика и вопросы управления. 2019;(3):133-157
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РИСКА НЕИСПОЛНЕНИЯ ОБЯЗАТЕЛЬСТВ КОМПАНИЙ ПО ОБЛИГАЦИЯМ НА ПРИМЕРЕ ПАО «СОЛОМЕНСКИЙ ЛЕСОЗАВОД»
Аннотация
Рассматривается применение предложенной ранее методики формирования моделей количественной оценки риска дефолта компаний по ценным бумагам, учитывающая характеристики финансового состояния компаний-эмитентов в отчетном и в предшествующем периоде. Методика включает трехэтапный отбор рабочих переменных с использованием статистической проверки гипотез (применяются критерий Стьюдента и критерий Фишера), корреляционного и однофакторного регрессионного анализа. Также проводится контроль вероятности мультиколлинеарности переменных в разрабатываемой модели. Приведены logit- и probit-модель оценки риска дефолта компаний России по облигациям, разработанные с помощью предлагаемой методики. При разработке моделей использована выборка 96 компаний России, разместивших облигации на биржевом рынке, 48 из которых не исполнили финансовые обязательства по ценным бумагам. Также приведены результаты сравнительного анализа достоверности построенных моделей и известных моделей других российских и зарубежных авторов, примененных к оценке риска дефолта компаний России по облигациям. При проведении сравнительного анализа достоверности моделей используется критерий Стьюдента, критерий Манна - Уитни, критерий Крускала - Уоллиса и критерий Уилкоксона, а также индекс эффективности моделирования. Демонстрируется пример применения logit- и probit-моделей к оценке риска дефолта ПАО «Соломенский лесозавод» по облигациям.
Прикладная математика и вопросы управления. 2019;(3):161-179