№ 4 (2024)

Исследована возможность идентификации приложений по сетевому трафику с применением классических методов классификаторов. Предложены модель сбора и обработки входных сетевых данных, а также алгоритм формирования признакового описания для классификации сетевых приложений с целью повышения точности идентификации программ. Проведены эксперименты и анализ полученных результатов, которые позволили выявить преимущества и недостатки используемых методов классификации.

Рассматривается задача представления нелинейной динамической системы в пространстве состояний с помощью метода квазилинеаризации. Разрабатываемый метод построения квазилинейной модели основан на принципах структурно-параметрического синтеза. Первый этап заключается в аналитическом выводе структуры квазилинейной модели из нелинейных дифференциальных уравнений с выявлением варьируемых параметров, от которых зависят динамические характеристики объекта управления. На этапе параметрического синтеза проводится идентификация неизвестных элементов полученной структуры в виде функциональных зависимостей от соответствующих переменных. Для этого решается задача аппроксимации в виде линейной обобщенной модели с использованием алгоритмов разреженной регрессии и эвристического разложения этой модели на необходимые функциональные зависимости. В качестве примера метод квазилинеаризации применен к нелинейной модели изолированного движения беспилотного летательного аппарата в продольном канале относительно центра масс. Предложенный метод может быть применен и к другим моделям с подобными свойствами для решения задач управления нелинейными динамическими системами современными методами теории управления.

С привлечением упрощенной модели твэла расчетно исследован начальный этап аварийного режима типа RIA со ступенчатым вводом положительной реактивности, сопровождающегося разогревом дисперсионной топливной композиции в наиболее теплонапряженных участках твэлов выше температуры плавления силуминовой матрицы. Временная задержка разогрева части топлива активной зоны из-за потерь энергии на разрушение кристаллической структуры силумина приводит к снижению энергии, передаваемой в теплоноситель, и ослаблению доплеровского эффекта. Вследствие этих процессов ядерная энергия, выделяющаяся в период вспышки мощности, увеличивается с перекомпенсацией потерь на плавление, преимущественно из-за тепловой инерции. Моделирование начала развития модельной аварийной ситуации показывает, что максимумы температур в активной зоне снизились, но возросла удельная нагрузка на твэл в период «вспышки» мощности.

Получена зависимость отношения суммарной энергии, выделяющейся в процессе «вспышки», к энергии, идущей собственно только на разогрев твэла, от объемной доли топливной композиции в активной зоне, достигшей температуры плавления силумина. Рекомендован учет процесса плавления силумина при исследованиях существенно запроектных реактивностных аварий.

Представлены результаты исследования, продолжающего цикл расчетно-экспериментальных работ, направленных на разработку высокотемпературного магнитогидродинамического фильтра, предназначенного для систем водоподготвки ядерных энергетических установок. Приведены результаты численного моделирования трех вариантов конструкции модернизированной проточной части гидродинамического фильтра с применением постоянных магнитов из сплава железа, бора и неодима марки N42SH. Моделирование процессов гидродинамики в потоке вязкой несжимаемой жидкости осуществлялось в коммерческом расчетном коде с применением модели напряжений Рейнольдса (Reynolds stress model). Для данной модели характерно, что турбулентные напряжения в потоке жидкости нелинейно связаны с компонентами скорости, что обуславливает более точное решение в отношении пространственного распределения скорости в рамках RANS подхода. По результатам выполненного расчетного исследования определена высота магнитной системы, оптимальное значение которой составило 60 мм. Расчетная величина гидравлического сопротивления составила при максимальном расходе 52,94 кПа. В продолжение работы исследована задача выпрямления потока на выходном участке магнитогидродинамического фильтра с целью минимизации гидравлического сопротивления конструкции и обеспечения наиболее равномерного турбулентного профиля скорости. Представлены результаты численного моделирования семи вариантов конструкции выпрямителя потока на основе применения различных вариантов оребрения, выполненного из прямых пластин, на внутренней образующей канала. Проведен анализ результатов расчетного исследования, и предложена наиболее эффективная и оптимальная с точки зрения надежности простоты изготовления конструкция выпрямителя.

Представлен анализ мероприятий по снижению аэродинамического сопротивления легкого коммерческого автомобиля. На основе обзора существующих практик установлено, что наиболее перспективным методом снижения аэродинамического сопротивления при переходе с бортовой версии на версию с тентом является установка обтекателя на крышу автомобиля. Проведена оценка влияния обтекателя на показатели потребляемого топлива. Объектом исследования выступает базовая модель автомобиля ГАЗ – A21R23, оснащенная бензиновым двигателем внутреннего сгорания. Оценка расхода топлива выполнена по результатам испытаний на постоянных скоростях: 60, 80 и 100 км/ч в ездовом цикле NEDC. Установлено, что у автомобиля с тентом расход топлива увеличивается на 7 %. Применение покупного обтекателя дало незначительный результат в экономии расхода топлива, показав необходимость разработки собственного аналога. Методом компьютерного моделирования доказано, что при установке разработанного обтекателя коэффициент аэродинамического сопротивления может быть снижен на 21 %, а экономия топлива в цикле NEDC составляет 5 %.

Разработан алгоритм обеспечения заданного уровня подвижности на этапе проектирования псевдошагающего робота с трехкатковым движителем. Оценка ходовых качеств исследуемого робота производится на основании имитационного математического моделирования его движения с использованием программных комплексов исследования динамики систем твердых тел. Требования к подвижности сформулированы в виде препятствий виртуального полигона, представлены результаты моделирования преодоления этих препятствий – нагрузки, действующие на движитель. Выбраны параметры приводов и движителя, обеспечивающие прохождение роботом всех препятствий. Определен отклик конструкции на изменение управляющего сигнала: время разгона до максимальной скорости, время торможения до полной остановки, максимальная скорость робота. Спрогнозировано отклонение робота от прямого курса при движении по косогору. Получена картина нагрузок и прогноз проходимости робота, сделан вывод о соответствии робота предъявленным к нему требованиям.

Предложен метод анализа профильной проходимости мобильного робота, который можно использовать на этапе проектирования. Метод состоит в анализе профильной проходимости с помощью итерационного алгоритма, использующего аналитические уравнения статики твердого тела, при этом сопротивление качению колеса не учитывается. Программа позволяет определять требуемое для преодоления неровности положение центра масс машины с учетом доступной силы тяги по двигателям. Приведены зависимости, необходимые для нахождения сил и моментов, действующих при взаимодействии колеса с опорной поверхностью. Описанный алгоритм вычисления сил, действующих на машину, нетребователен к вычислительным мощностям, в отличие от современных методов решения подобных задач методом численного математического моделирования. Адекватность предложенного метода оценки профильной проходимости была подтверждена с помощью простого натурного эксперимента. Представленный подход может быть полезен для разработки системы управления машин, способных менять расположение центра тяжести при движении.