2015, no. 1. VESTNIK CHUVASHSKOGO UNIVERSITETA

5-11 RAR Александрова Людмила Эммануиловна старший преподаватель кафедры электроснабжения промышленных предприятий им. А.А. Фёдорова Чувашский государственный университет S_Samarina@list.ru Aleksandrova Ludmila S_Samarina@list.ru senior teacher of Industrial Enterprises Power Supply Chair Chuvash State University РАСЧЁТ НЕОБХОДИМЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРИ АВАРИЙНЫХ ВОЗМУЩЕНИЯХ CALCULATION OF REQUIRED RESTRICTIONS OF CONSUMERS FOR ENHANCING FUNCTIONAL RELIABILITY OF THE ELECTRIC POWER SYSTEM IN CASE OF ACCIDENTAL PERTURBATIONS В послеаварийном режиме напряжения узлов должны поддерживаться в допустимых пределах, для чего вводятся графики аварийного ограничения режима потребления. Они должны быть составлены на основе минимума ограничиваемой мощности, значение которого предлагается рассчитывать с помощью узловых сопротивлений схемы замещения по предлагаемому алгоритму и программе расчёта для ПЭВМ. В результате расчётов получена зависимость значения ограничения нагрузки от соотношения действительной и мнимой составляющих комплексного значения допустимого напряжения. Это позволяет выбрать вариант ограничения с учётом величины аварийной и технологической брони и требований устойчивости режима. In the post-accident modes the nodal voltage should be kept within permissible limits. For this the schedules of accidental restriction of power consumption regime are introduced. They should be made on the basis of the minimum restricted power consumption. Its value is proposed to calculate applying nodal current resistance of equivalent circuit according to the algorithm suggested and PC software. As a result of the calculation the dependence of the power restriction value on the ratio of real to imaginary constituent of complex value of permissible voltage was found out. This allows to choose the restriction limit with the regard for accidental and technological norms and the requirements to the regime stability. 621.311.11.016.001.63 У305. 142 - 823.2(2Рос) функциональная надёжность послеаварийный режим значение ограничения потребителей матрица узловых сопротивлений допустимое напряжение узла operating reliability post-accident mode value of consumer restriction matrix of nodal resistance permissible nodal voltage Александрова Л.Э., Коркин К.А. Алгоритмы и программы расчета режимов и функциональной надежности на основе обобщенных параметров электрической сети // Региональная энергетика и электротехника: проблемы и решения: сб. науч. тр. Вып. 6. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2010. 232 с. Воропай Н.И., Фам Чунг Шон. Исследование режимной надёжности систем электроснабжения с распределённой генерацией и учётом каскадных отказов // Электричество. 2013. № 12. С. 14-21. Гурский С.К. Алгоритмизация задач управления режимами сложных систем в электроэнергетике. Минск: Наука и техника, 1977. 386 с. Надёжность систем энергетики / отв. ред. Н.И. Воропай. М.: Энергия, 2007. Непомнящий В.А. Экономико-математическая модель надёжности энергосистем и электрических сетей // Электричество. 2011. № 2. C. 5-16. Фокин Ю.А. Надёжность и эффективность сетей электрических систем. М.: Высш. шк., 1989. 150 с. 005-011.pdf

12-19 RAR Афанасьев Александр Александрович доктор технических наук, профессор кафедры автоматики и управления в технических системах Чувашский государственный университет afan39@mail.ru Afanasyev Alexander afan39@mail.ru doctor of technical sciences, professor of Technical Systems Automatics and Control Chair Chuvash State University ОДНОСТУПЕНЧАТЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕДУКТОР С ТРЕХФАЗНОЙ ОБМОТКОЙ СТАТОРА И ВНУТРЕННИМ РОТОРОМ С КОРОТКОЗАМКНУТОЙ ОБМОТКОЙ SINGLE STAGE MAGNETIC GEAR WITH THREE-PHASE STATOR WINDING AND INNER ROTOR WITH SHORT-CIRCUITED WINDING Наличие обмотки на статоре, получающей питание от статического преобразователя частоты, позволяет создать магнитный редуктор ( МР ) с непрерывно регулируемым коэффициентом редукции. Показано, что основные функциональные свойства МР могут быть достигнуты при использовании внутреннего ротора с короткозамкнутой обмоткой. Такое исполнение ротора существенно упрощает конструкцию и стоимость МР. Получены выражения для электромагнитных моментов скоростного и тихоходного роторов МР и их критических скольжений. Намагничивающий ток обмотки статора состоит из двух слагаемых, соответствующих двум воздушным зазорам. Показано, что в рабочем режиме МР не потребляет от преобразователя частоты активного тока. Двигательный и генераторный режимы роторов обусловлены активными токами обмотки статора, которые равны по величине и направлены встречно. Намагничивающий ( практически реактивный ) ток необходим для создания магнитных потоков в воздушных зазорах, благодаря которым реализуются функциональные свойства МР. The presence of the stator winding, powered by static frequency converter, allows creating a magnetic gear (MG) with continuously adjusted reduction ratio. It is shown that the main MG functional properties can be achieved using toothed inner rotor with short-circuited winding. This model of the rotor greatly simplifies the structure and the cost of MG. Expressions are received for electromagnetic moments of speed and low-speed rotors MG and their critical slides. The Magnetizing current of stator winding consists of two components corresponding to two air gaps. It is shown that in operating mode MG does not consume active current from frequency converter. Motor and generator modes of rotors are conditioned with active currents of stator windings, which are equal in value and are directed towards each other. Magnetizing (nearly reactive) current is required for generating magnetic flow in air gaps that allows to realize functional characteristic of MG. 621.313.17-587.5-585.3 3261.3-042 внешний ротор с ферромагнитной «беличьей клеткой» (модулятором) внутренний ротор с короткозамкнутой обмоткой статический преобразователь частоты external rotor with ferromagnetic squirrel-cage (modulator) inner rotor with short-circuited winding static frequency converter Иванов-Смоленский А.В., Абрамкин Ю.В. Применение конформного преобразования в электромагнитных расчётах электрических машин. Аналитические методы. М.: Изд-во МЭИ, 1980. 85 с. Иванов-Смоленский А.В. Электромагнитные силы и преобразование энергии в электрических машинах. М.: Высш. шк., 1989. 312 с. Шуйский В.П. Расчёт электрических машин: пер. с нем. М.: Энергия, 1968. 732 с. Jiabin Wang, Atallah K., Carvley S.D. A Magnetic Continuously Variable Transmission Device. IEEE Transactions on magnetic, 2011, vol. 47, no. 10, pp. 2815-2818. Jian Linni, Chau K.T., Yu Gong a.o. Comparison of Coaxial Magnetic Gears With Different Topologies. IEEE Transactions on magnetic, 2009, vol. 45, № 10, pp. 4526-4529. 012-019.pdf

20-28 RAR Афанасьев Владимир Васильевич доктор технических наук, заведующий кафедрой теплоэнергетических установок Чувашский государственный университет pro_nauch@chuvsu.ru Afanasyev Vladimir pro_nauch@chuvsu.ru doctor of technical sciences, professor, head of Heat and Power Plants Chair Chuvash State University Ковалев Владимир Геннадьевич Чувашский государственный университет кандидат технических наук, заведующий кафедрой электроснабжения промышленных предприятий espp21@mail.ru Kovalev Vladimir Chuvash State University espp21@mail.ru candidate of technical sciences, head of Industrial Enterprises Power Supply Chair Тарасов Владимир Александрович Чувашский государственный университет кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетических установок Vladimir_tarasov@inbox.ru Tarasov Vladimir Chuvash State University candidate of technical sciences, associate professor of Heat and Power Plants Chair Vladimir_tarasov@inbox.ru Тарасова Валентина Владимировна Чувашский государственный университет аспирантка кафедры теплоэнергетических установок charming_cerl@rambler.ru Tarasova Valentina Chuvash State University charming_cerl@rambler.ru post-graduate student of Heat and Power Plants Chair Федоров Денис Геннадьевич ООО «Инженерно-технический центр ГОРИСС» (г. Чебоксары) директор denisfg@yandex.ru Fedorov Denis LLC «Engineering and Technology Center GORISS» director denisfg@yandex.ru ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ INVESTIGATION OF NON-STATIONARY HEATING MODES OF WARMING BUILDINGS Рассмотрены нестационарные режимы отопления зданий, вызванные резкими колебаниями температуры наружного воздуха. Для определения требуемой тепловой мощности системы отопления при нестационарных режимах наряду с тепловыми потерями зданий необходимо учитывать тепло, аккумулированное ограждающими конструкциями. Для разработки алгоритмов управления системами теплоснабжения с учетом климатических данных необходимо использовать реальные статические и динамические характеристики зданий. Определение статической удельной отопительной характеристики должно проводиться с учетом влияния формы зданий и коэффициентов теплопередачи элементов ограждающих конструкций. Динамическая удельная отопительная характеристика определяется скоростью изменения среднеинтегральной температуры ограждающих конструкций, которая зависит от скоростей изменения температур наружного и внутреннего воздуха. The article considers non-stationary modes of warming buildings, which are caused by sharp outdoor temperature fluctuations. To determine the required heat output of the heating system under unsteady conditions, it is necessary to take into account both heat losses of buildings and the heat accumulated in the walling. To develop heating systems control algorithms based on climate data it is essential to use real static and dynamic characteristics of buildings. Determination of the static specific heat characteristic should be carried out by taking into account the influence of the buildings shapes and heat transfer coefficients of the walling elements. The dynamic specific heat characteristic is determined by the rate of change of average integral temperature of the walling, which depends on the rate of change of outdoor and indoor air temperature. 658.264 3350.7-420.7 отопление нестационарные тепловые режимы статистическая обработка данных изменения температуры наружного воздуха динамические отопительные характеристики heating transient thermal conditions statistical data processing the outside temperature dynamic heating characteristics Афанасьев В.В., Ковалев В.Г., Тарасов В.А., Тарасова В.В., Федоров Д.Г. Исследование расхода тепловой энергии на отопление зданий // Вестник Чувашского университета. 2014. № 3. С. 10-18. Богославский В.Н., Сканави А.Н. Отопление. М.: Стройиздат, 1991. 735 с. Ермолаев Н.С. Проблемы теплоснабжения и отопления многоэтажных зданий. М., Стройиздат, 1949. 250 с. Кузьмин М.П. Электрическое моделирование нестационарных процессов теплообмена. М.: Энергия, 1974. 416 с. Табунщиков Ю.А., Бродач М.М. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий. М.: Абок-Пресс, 2002. 194 с. Тарасова В.В. Математическое моделирование нестационарных процессов теплопередачи // Региональная энергетика: проблемы и решения: сб. науч. тр. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2013. Вып. 9. c. 128-144. 020-028.pdf

29-34 RAR Бычкова Ирина Юрьевна аспирант кафедры автоматики и управления в технических системах Чувашский государственный университет iboomest@gmail.com Bychkova Irina post-graduate student of Technical Systems Automatics and Control Chair Chuvash State University Ядарова Ольга Николаевна аспирант кафедры промышленной электроники Чувашский государственный университет o_lala_la@mail.ru Yadarova Olga post-graduate student of Power Electronics Chair Chuvash State University o_lala_la@mail.ru Славутский Леонид Анатольевич доктор физико-математических наук, профессор кафедры автоматики и управления в технических системах Чувашский государственный университет las_co@mail.ru Slavutskii Leonid doctor of physics and mathematical sciences, professor of Technical Systems Automatics and Control Chair Chuvash State University las_co@mail.ru ФЛУКТУАЦИИ УЛЬТРАЗВУКА В КОНВЕКТИВНОМ ПОТОКЕ НАД НАГРЕТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ FLUCTUATIONS OF ULTRASOUND IN THE CONVECTIVE FLOW OVER THE HEATING SURFACE Экспериментально исследуется возможность ультразвукового контроля конвективного потока воздуха над нагретой поверхностью. Приводятся результаты экспериментальных измерений и цифровой обработки ультразвуковых сигналов. Показано, что статистическое распределение огибающей ультразвукового сигнала зависит от изменчивости амплитуды и фазы прямого и отраженного от поверхности сигнала. Соотношение между амплитудной и фазовой случайной модуляцией сигнала определяется профилем и турбулентностью конвективного потока. Анализируется возможность по экспериментальным данным оценить параметры пограничного и разгонного участков конвективного потока. The possibility of ultrasonic control of the convective air flow over the heating surface is experimentally investigated. Results of experiments and the digital processing of ultrasonic signals are given. Statistical distribution of the envelope of the ultrasonic signal depends on the amplitude and phase variation of direct and reflected from the surface signals is studying. The ratio between the amplitude and the random phase modulation of signal is determined by the profile and turbulent convection flow. The possibility to estimate the parameters of the boundary and the acceleration layers of the convection-flow by the experimental data is analyzed. 681.586.48 32.873 ультразвук случайные флуктуации температура свободная конвекция ultrasonics random fluctuations temperature free convection Ахманов С.А., Дъяков Ю.Е., Чиркин А.С. Введение в статистическую радиофизику и оптику. М.: Наука, 1981. 640 с. Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение. М.: Мир, 1988. Демтредер В. Лазерная спектроскопия. М.: Наука, 1985. 607 с. Дразин Ф. Введение в теорию гидродинамической неустойчивости: пер. с англ. М.: Физматлит, 2005. 288 с. Костюков А.С., Славутский Л.А. Статистическая погрешность ультразвукового цифрового уровнемера с частотно-фазовой модуляцией сигнала // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2009. № 8. C. 35-37. Костюков А.С., Никандров М.В., Славутский Л.А. Изменчивость случайной погрешности ультразвуковых импульсных и доплеровских измерений в неоднородной среде // Нелинейный мир. 2009. Т. 7, № 9. С. 700-705. Красильников В.А. Введение в физическую акустику. М.: Наука, 1984. 400 с. Левин П.А., Бычкова И.Ю., Славутский Л.А. Изменчивость импульсных ультразвуковых сигналов над нагретой поверхностью // Вестник Чувашского университета. 2013. № 3. С. 310-313. Михатулин Д.С., Чирков А.Ю. Конспект лекций по теплообмену. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. Протасов М.В., Иванов Т.Ф., Горбачев М.А. Экспериментальное исследование воздушных вихревых структур, образующихся над нагретой подстилающей металлической поверхностью // Оптические методы исследования потоков: сб. докл. XI Междунар. науч.-техн. конф. М.: Объединенный институт высоких температур РАН, 2011. Шепелев И.А. Аэродинамика воздушных потоков в помещении. М.: Стройиздат, 1978. Эльтерман В.И. Вентиляция химических производств. М.: Химия, 1980. Ядарова О.Н., Славутский Л.А. Доплеровский ультразвуковой контроль открытого воздушного потока // Вестник Чувашского университета. 2012. № 3. С. 240-243. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 14-08-31271 мол_а 029-034.pdf

35-43 RAR Воронов Павел Леонидович аспирант кафедры электроснабжения промышленных предприятий имени А.А. Федорова Чувашский государственный университет plv911@mail.ru Voronov Pavel plv911@mail.ru post-graduate student of Industrial Enterprises Power Supply Chair Chuvash State University АНАЛИЗ СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ЧАСТЯМ НА ОСНОВЕ СВОЙСТВ АКТИВНОГО ДВУХПОЛЮСНИКА PIECEWISE ANALYSIS OF LARGE-SCALE ELECTRICAL SYSTEMS BASED ON TWO-TERMINAL NETWORK PROPERTIES Рассматриваются алгоритм и одна из модификаций эффективного метода расчета многоконтурных электрических сетей по частям. Алгоритм строится на основе применения свойств активного двухполюсника, метода наложения ( суперпозиции ) , принципа компенсации ( замены электрической ветви с сопротивлением эквивалентным источником ЭДС ) , а также матричных преобразований. Одно из достоинств такого подхода состоит в том, что предложенный алгоритм позволяет избежать построения цепи пересечений и трудностей операции объединения решений для сложных систем, когда используется метод контурных токов и образуемые подсистемы не имеют заземленных узлов. Поэтапные шаги алгоритма приводят посредством соответствующих матричных преобразований к результирующей формуле, которая идентична выражению решения уравнений ортогональных цепей. АлгоритмлегкореализуетсядляпрактическихрасчетовнаЭВМ. We consider a modification of the effective method and algorithm for piecewise calculation of meshed electrical networks. The algorithm is based on use of active two-terminal network properties, overlap method (superposition), the compensation principle (replacement of electrical resistance branches with equivalent EMF source) and matrix transformations. One of the advantages of this approach is that the proposed algorithm allows to avoid constructing an intersections chain and challenges of merging solutions for complex systems when using a Mesh analysis and when the constructed subsystems do not have grounded nodes. By means of the corresponding matrix transformations the algorithm's incremental steps lead to the resulting formula, which is identical to the expression for the solution of equations of orthogonal chains. The algorithm is easy to implement for practical calculations on a computer. 621.311.3 3211 электрическая система активный двухполюсник контурный ток матричный метод матрица преобразования electrical system two-terminal network mesh current matrix method connection matrix Архангельский Н.Л. Курнышев Б.С. Захаров П.А. Применение тензорной методологии к описанию электромагнитных процессов в асинхронном двигателе // Электричество. 1995. № 2. С. 37-39. Воронов П.Л., Попова Н.Я., Щедрин В.А. Практическое применение уравнений ортогональной цепи // Математические модели и их приложения. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2010. Вып. 12. С. 76-84. Крон Г. Исследование сложных систем по частям - диакоптика. М.: Наука, 1972. 544 с. Крон Г. Тензорный анализ сетей. М.: Сов. радио, 1978. 720 с. Сохор Ю.Н. Применение coarray Fortran для реализации тензорной диакоптики на многоядерной архитектуре Intel ® Manycore Testing Lab [Электронный ресурс]. URL: https://software.intel.com/ru-ru/articles/mtl-coarray-fortran. Щедрин В.А., Ермолаева Н.М. Усовершенствованная методика расчета электрических систем методом диакоптики в случае изолированных подсистем // Автоматизация и надежность электроснабжения промышленных предприятий. Чебоксары: Чуваш. ун-т, 1984. С. 22-28. Bowden К. Kron’s Method of Tearing on a Transputer Arrey. The Computer Journal, 1990, vol. 33(5), pp. 453-459. Jalili-Marandi V., Zhiyin Zhou, Dinavahi V. Large-Scale Transient Stability Simulation of Electrical Power Systems on Parallel GPUs. IEEE transactions on parallel and distributed systems, 2012, vol. 23, № 7, pp. 1255-1266. Numrich R.W., Reid J.K. Co-Array Fortran for parallel programming. ACM Fortran Forum, 1998, vol. 17(2). pp. 1-31. 035-043.pdf

44-55 RAR Воронов Павел Леонидович аспирант кафедры электроснабжения промышленных предприятий имени А.А. Федорова Чувашский государственный университет plv911@mail.ru Voronov Pavel plv911@mail.ru post-graduate student of Industrial Enterprises Power Supply Chair Chuvash State University Щедрин Владимир Александрович Чувашский государственный университет кандидат технических наук, профессор кафедры электроснабжения промышленных предприятий имени А.А. Федорова chedrin@chuvsu.ru Shchedrin Vladimir chedrin@chuvsu.ru candidate of technical sciences, professor of Industrial Enterprises Power Supply Chair Chuvash State University ЭКВИВАЛЕНТИРОВАНИЕ И УПРОЩЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ЧАСТЯМ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ EQUALIZING AND SIMPLIFYING PIECEWISE ANALYSIS OF LARGE-SCALE ELECTRICAL SYSTEMS Рассматриваются математические способы эквивалентирования и упрощения электрических систем на основе применения матричных преобразований и расчета сетей по частям. Под эквивалентированием понимается процедура некоторого расчета, имеющего своей целью составление упрощенной схемы замещения существующей или проектируемой энергосистемы и использования ее для дальнейших исследований посредством физического или математического моделирования. Существенным моментом в построении эквивалентов при математическом моделировании является не физическое подобие эквивалента и оригинала, а критерий соответствия протекания процессов в них. Это достигается тем, что уравнения обоих объектов носят тензорный характер. На основе тензорного метода и диакоптики в работе строится на конкретном примере сложной сети ее эквивалентная топологическая модель с сохранением числа узлов исходной сети и эквивалента решений. Рассмотрены также эквиваленты сложной системы, в которых сохраняются лишь узлы, к которым присоединены электрические машины. На их основе осуществлен расчет с учетом явнополюсности синхронных генераторов. The article deals with mathematical methods of equalizing and simplifying the electrical systems by applying matrix transformations and piecewise calculation of networks. Equalization is defined as a calculation procedure intended to draw up a simplified equivalent circuit for an existing or planned power system and its further use in research by physical or mathematical modeling. However, the essential point in constructing equivalents by mathematical modeling is not the physical similarity of the equivalent and the original, but the criterion of conformity of the processes that occur in both. This is achieved by tensor character of equalizing both objects. The article shows the construction of a topology model equivalent to the specific complex network with preservation of the original network nodes and solutions equivalent based on the tensor method and Diakoptics. We consider also equivalents for a complex system with preservation of only those nodes that are connected with electric machines. Based on this, we made a calculation with an allowance for the salient pole synchronous generators. 621.311.1 3211 электрическая система эквивалентирование матричный метод матрица преобразования уравнения синхронных машин electrical system equalization matrix method connection matrix equation of synchronous machine Жуков Л.А., Стратан И.П. Установившиеся режимы сложных электрических сетей и систем. М.: Энергия, 1979. 404 с. Крон Г. Тензорный анализ сетей. М.: Сов. радио, 1979. 720 с. Хэпп Х. Диакоптика и электрические цепи. М.: Мир, 1974. 346 с. Щедрин Н.Н. Упрощение электрических систем при моделировании. М.: Энергия, 1966, 168 с. Щедрин В.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2007. 422 с. Kron G. Diakoptics - The Piece-wise solution of large scale systems. London, 1963, 468 p. 044-055.pdf

56-58 RAR Вохидов Аюбджон Джумаевич Чувашский государственный университет аспирант кафедры электроснабжения промышленных предприятий имени А.А. Федорова Vokhidov Ayubdion Chuvash State University post-graduate student of Industrial Enterprises Power Supply Chair Немцев Геннадий Александрович Чувашский государственный университет espp21@mail.ru доктор технических наук, профессор кафедры электроснабжения промышленных предприятий имени А.А. Федорова Nemtsev Gennadiy Chuvash State University doctor of technical sciences, professor of Industrial Enterprises Power Supply Chair К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКЕ DEFINITION OF POWER LOSSES IN CASE OF UNBALANCED LOAD На основе анализа существующих методик по определению потерь при несимметричной нагрузке в распределительных сетях 0,4 кВ разработана методика, основанная на определении составляющей нулевой последовательности. Предложен алгоритм расчета дополнительных потерь от несимметрии нагрузки. Выведена зависимость этих потерь от коэффициента нулевой последовательности по току. Методика имеет погрешность не более ±3% по сравнению с расчетными данными. Based on the analysis of existing methods of determining losses in case of unbalanced load in 0,4 kV distribution networks there was developed a methodology based on the determination of the zero-phase-sequence component. We proposed an algorithm to calculate additional losses due to load unbalance and found out the dependence of these losses on the zero-phase-sequence current coefficient. The method has calculation accuracy of ±3%. 621.311.1(075.8) 31.2 потери мощности несимметрия прямая обратная и нулевая последовательность ток коэффициент нулевой последовательности по току алгоритм расчета power losses asymmetry direct reverse and zero-phase-sequence current zero-phase-sequence current coefficient calculation algorithm 056-058.pdf

59-65 RAR Егоров Федор Сергеевич аспирант кафедры силовой электроники Чувашский государственный университет egorovfs1990@gmail.ru Egorov Fedor egorovfs1990@gmail.ru post-graduate student of Power Electronics Chair Chuvash State University Охоткин Григорий Петрович Чувашский государственный университет доктор технических наук, профессор, декан факультета радиоэлектроники и автоматики, заведующий кафедрой автоматики и управления в технических системах elius@list.ru Okhotkin Grigory Chuvash State University elius@list.ru doctor of technical sciences, professor, dean of Radioelectronics and Automatics Faculty, head of Chair of Automation and Management in Technical Systems Мукин Владимир Антонович Чувашский государственный университет кандидат физико-математических наук, заведующий кафедрой философии и методологии науки mukin-va@yandex.ru Mukin Vladimir Chuvash State University mukin-va@yandex.ru candidate of physical and mathematical sciences, head of Philosophy and Science Methodology Chair Редька Дмитрий Николаевич аспирант кафедры квантовой электроники и оптико-электронных приборов Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» rd89@bk.ru Redka Dmitriy rd89@bk.ru post-graduate student of Quantum and Optical Electronics Chair St. Petersburg Electrotechnical University «LETI» Кукин Алексей Владимирович Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» аспирант кафедры микро- и наноэлектроники kukin_av@mail.ru Kukin Aleksey St. Petersburg Electrotechnical University «LETI» kukin_av@mail.ru post-graduate student of Microelectronics and Nanoelectronics Chair УВЕЛИЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО СОЛНЕЧНОГО МОДУЛЯ ПРИ ЛАЗЕРНОМ СКРАЙБИРОВАНИИ ФРОНТАЛЬНОГО КОНТАКТА ИЗ ОКСИДА ЦИНКА INCREASING EFFICIENCY OF THIN-FILM SOLAR MODULE DURING ZnO FRONT CONTACT LASER SCRIBING Тонкопленочный солнечный модуль ( СМ ) большой площади ( ~1,4 м ² ) на основе кремния состоит из элементов, соединенных между собой таким образом, чтобы в результате можно было получить максимально эффективное преобразование солнечной энергии. В производстве СМ технологический процесс разделения на отдельные элементы осуществляется с применением лазерного скрайбирования. Получившаяся таким образом площадь СМ состоит из «активной площади», где непосредственно происходит фотоэлектрическое преобразование падающей энергии излучения, и «мертвой зоны», которая не участвует в генерации носителей зарядов, однако является необходимым элементом для эффективной коммутации отдельных элементов. Исследование включает в себя анализ возможности уменьшения «мёртвой зоны» и улучшения характеристик СМ с точки зрения вырабатываемой электрической энергии. Это может быть достигнуто за счет уменьшения ширины скрайбов и оптимизации коммутативных соединений элементов СМ. С точки зрения точности и качества исполнения форма и вид скрайбов зависят от параметров лазерного излучения, используемого в технологическом процессе разделения всей площади СМ на отдельные элементы. Big size ( ~1,4 m ² ) silicon-based thin-film solar module ( SM ) consists of elements connected between each other in such a way as to get maximum efficient solar energy conversion. The technological process of separating single elements in solar modules production is made by laser scribing. As a result, the SM area will consist of «active area», where the photo effect occurs, providing the conversion of the incoming radiation energy, and «dead zone», which does not participate in photo-electric current generation, but is regarded as an element necessary for effective commutation of separate elements. The research includes the analysis of possibility to decrease the «dead zone» and to increase the SM characteristics in terms of the produced electric energy. This can be achieved both by decreasing the width of scribes, and by optimizing the commutative connections of SM elements. The quality and types of scribes in terms of quality and precision depend on laser irradiance parameters used in the technological process of dividing the whole SM area into separate elements. 621.383:620.9]:621.373.8 З252.8:З86-53 абляция лазерная абляция скрайб прозрачные проводящие пленки на основе оксида цинка (ZnO) «мертвая зона» эффект шунтирования энергия лазерного излучения профиль скрайба ablation laser ablation scribe transparent conductive thin films of zinc oxide (ZnO) «dead zone» shunting effect laser beam energy scribe profile Афанасьев В.П., Теруков Е.И., Шерченков А.А. Тонкопленочные солнечные элементы на основе кремния. 2-е изд. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011. 168 с. Парфенов В.А. Лазерная микрообработка материалов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2007. 66 c. Редька Д.Н. Оптимизация структурирования тонкопленочных солнечных модулей на основе кремния методом лазерного скрайбирования: маг. дис., защищена 04.05.2012 / СПбГЭТУ «ЛЭТИ». СПб., 2012. Booth H. Laser Processing in Industrial Solar Module Manufacturing. Journal of Laser Micro Nanoengineering, 2010, vol. 5, no. 3, pp. 183-191. Buzas A., Geretovsky Zs., Nemeth A. et al. Selective cutting of ZnO: Al contact layers. Proc. of 24th European Photovoltaic Solar Energy Conference. Hamburg, 2009, pp. 3004-3006. Canteil D., Fernandez S., Molpeceres C. et al. Nanosecond laser ablation possessing aluminum-dopedzinc-oxide for photovoltaic devices. Applied Surface Science, 2012, Sept. 15, pp. 9447-9451. Haas S., Ku V., Schope G. et al. Patterning of thin-film silicon modules using laser with tailored beam shapes and different wavelengths. Proc. of 23th European Photovoltaic Solar Energy Conference. Valencia, 2008, pp. 2383-2387. Kiyama S., Matsuoka T., Hirono Y. et al. Laser Patterning of Integrated-type a-Si Solar Cell Submodules. Journal of the Japan Society for Precision Engineering, 1990, no. 11, pp. 2069-2074. Kuwano Y. Amorphous Silicon Integrated Cell Modules (I). Proc. of 1st Photovoltaic Sci. & Engg. Conf. in Japan. Tokyo, 1979. Schoonderbeek A., Schuts V., Haupt Oliver, and Stute U. Laser Processing of Thin Films for Photovoltaic Applications. Journal of Laser Micro Nanoengineering, 2010, vol. 5, no. 3, pp. 248-254. Shah Arvind. Thin-film silicon solar cells. Lausanne, EPFL Press, 2010, pp. 331-336. 059-065.pdf

66-72 RAR Иванов Александр Викторович Марийский государственный университет t1990t@mail.ru аспирант кафедры электроснабжения и технической диагностики Ivanov Aleksandr t1990t@mail.ru post-graduate student of Power Supply and Technical Diagnostics Chair Mari State University Рыбаков Леонид Максимович Марийский государственный университет diagnoz@marsu.ru доктор технических наук, профессор кафедры электроснабжения и технической диагностики Rybakov Leonid diagnoz@marsu.ru doctor of technical sciences, professor of Power Supply and Technical Diagnostics Chair Mari State University СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ EVELOPMENT MONITORING OF HIGH VOLTAGE INSULATION ELECTRIC EQUIPMENT BASED ON HIGH SENSING Рассмотрены методы контроля изоляции силовых трансформаторов, используемых в настоящее время. Показаны присущие всем методам недостатки: существующие методы выявляют только распределенные дефекты по всему объему силового трансформатора и не выявляют сосредоточенные (местные) дефекты, которые являются признаком начала деградации изоляционной системы «твердый диэлектрик - масло». Большинство применяемых методов чувствительны к состоянию масла, залитого в трансформатор, что затрудняет выявления дефектов в твердой изоляции. Контроль изоляции на действующих электроустановках существующими методами затруднен из-за влияния внешних электромагнитных полей, генерируемых работающим высоковольтным оборудованием, расположенным рядом с контролируемым трансформатором. Предложен новый метод контроля изоляции на основе использования высокочастотного зондирования. С точки зрения контроля изоляции схема замещения обмотки силового трансформатора меняется при изменении частоты приложенного напряжения от 0 до ∞ с учетом активного сопротивления, индуктивности и емкости. Разработано устройство контроля состояния изоляции, позволяющее оценить как распределенные дефекты состояния катушки, так и дефекты, сосредоточенные по слоям катушек. The article regards the techniques currently used to monitor power transformers insulation. It demonstrates typical drawbacks common for all methods: the existing methods detect only defects distributed throughout the power transformer and do not reveal the concentrated (local) defects that symbolize the beginning of degradation of the «solid dielectric - oil» insulation system. Most of the employed methods are sensitive to the state of oil poured into the transformer, making it difficult to detect defects in solid insulation. Monitoring insulation on working electric installations by existing methods is hindered by the influence of external electromagnetic fields generated by operating high-voltage equipment located near the transformer being monitored. A new method is proposed to monitor insulation, which is based on high-frequency sensing. In terms of insulation control, the circuit of the power transformer winding varies corresponding to applied voltage frequency change from 0 to ∞ taking into account active resistance, inductivity and capacity. We designed a device for monitoring the state of insulation which allows to evaluate the distributed defects of the coil as well as the defects concentrated in the coils layers. 621.314.222.6 31.261.8 трансформатор контроль изоляции высокочастотное зондирование тангенс угла диэлектрических потерь transformer insulation monitoring high-frequency sensing the dielectric loss tangent Рыбаков Л.М., Анчарова Т.В., Ахметшин Р.С. Диагностирование силовых трансформаторов I и II габаритов напряжением 10/0.4 кВ под рабочим напряжением с использованием частотных характеристик // Вестник МЭИ. 2003. № 3. С. 39-48. Рыбаков Л.М., Ахметшин Р.С. Технические средства диагностирования силовых трансформаторов 10/0,4 кВ на основе частотных характеристик // Электричество. 2005. № 5. С. 20-26. Рыбаков Л.М., Макарова Н.Л. Критерии оценки состояния изоляции силовых трансформаторов, эксплуатируемых в России // Актуальные проблемы энергетики АПК: материалы междунар. науч.-техн. конф. Саратов: КУБиК, 2010. С. 214-218. Рыбаков Л.М., Макарова Н.Л. Обоснование диагностических признаков силовых трансформаторов // Агроинженерия: Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина. 2010. Вып. 2 (41). C. 22-24. Рыбаков Л.М., Иванова З.Г. Исследование резонансных частот силовых трансформаторов при моделировании увлажнения и витковых замыканий для обоснования диагностических признаков оценки состояния обмоток // Итоги науки: избр. тр. междунар. симпозиума по фундаментальным и прикладным проблемам науки. М.: РАН, 2013. Т. 1. С. 114-128. Рыбаков Л.М., Иванова З.Г., Макарова Н.Л., Парубец А.М. О методах диагностирования изоляции силовых трансформаторов // Оралдың ғылым жаршысы (Уральский научный вестник). Сер. Технические науки. 2014. № 21(100). С. 34-42. 066-072.pdf

73-80 RAR Ильгачёв Анатолий Николаевич кандидат технических наук, доцент кафедры автоматизированных электротехнологических установок и систем Чувашский государственный университет anikil47@mail.ru Ilgachev Anatolii anikil47@mail.ru candidate of technical sciences, assistant professor of Automated Technological Installations and Systems Chair Chuvash State University ЧАСТИЧНЫЕ ПРОВОДИМОСТИ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В ВАННЕ ЭЛЕКТРОДНЫХ ПЕЧЕЙ РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВА DIRECT ADMITTANCES OF BATH ELECTRIC PROCESS EQUIVALENT CIRCUIT FOR RESISTANCE HEATING ELECTRODE FURNACES Предложена математическая модель для расчета частичных проводимостей схемы замещения электрического процесса в ванне многоэлектродных руднотермических печей резистивного нагрева. Модель представляет собой решение уравнения Лапласа в виде комбинации безразмерных вещественных функций, каждая из которых характеризует распределение потенциала электрического поля в ванне для расчетного режима, когда на неё подаётся единичное напряжение со стороны одного из электродов, а остальные подключены к подовому электроду. Приведены результаты исследования влияния геометрических параметров электродов на частичные проводимости схемы замещения электрического процесса в ванне, полученные с использованием предложенной математической модели. The article presents a mathematic model for estimating direct admittances of the bath electric process equivalent circuit for the resistance heating multi-electrode ore-thermal furnaces. The model represents a solution of Laplace’s equation as a combination of non-dimensional real functions each of which defines the electric field potential distribution in the bath for the rated conditions when it is supplied with unit voltage of only one of the electrodes while the rest of them are connected to the bottom electrode. The article gives the results of investigating the electrodes geometrical parameters influence on the direct admittances of the bath electric process equivalent circuit, which were obtained with the help of the proposed mathematic model. 537.311.5:621.365.3 31.292 руднотермическая печь несимметричность электрического режима режимы короткого замыкания ванны частичные проводимости схемы замещения ванны ore-thermal furnace electric mode asymmetry bath short circuit modes bath equivalent circuit direct admittances Гасик М.И. Самообжигающиеся электроды рудовосстановительных электропечей. М.: Металлургия, 1976. 368 с. Диомидовский Д.А. Металлургические печи цветной металлургии. М.: Металлургиздат, 1961. 728 с. Ершов В.А., Данцис Я.В., Жилов Г.М. Теоретические основы химической электротермии. Л.: Химия, 1978. 184 с. Ильгачёв А.Н. Исследование разностно-потенциальных коэффициентов ванн многоэлектродных печей резистивного нагрева // Региональная энергетика и электротехника: проблемы и решения: сб. науч. тр. Вып. 7. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2011. С. 196-209. 073-080.pdf

81-90 RAR Никитина Олеся Алексеевна Чувашский государственный университет магистрант кафедры электрических и электронных аппаратов Nikitina Olesya Chuvash State University master’s program student of Electric and Electronic Vehicles Chair Петров Олег Александрович Чувашский государственный университет аспирант кафедры электрических и электронных аппаратов Petrov Oleg Chuvash State University post-graduate student of Electric and Electronic Vehicles Chair Руссова Наталия Валерьевна Чувашский государственный университет кандидат технических наук, начальник научно-исследовательской части Russova Nataliy Chuvash State University candidate of technical sciences, chief of a Research and Development Part Савин Максим Леонидович Мытищинский научно-исследовательский институт радиоизмерительных приборов заместитель начальника отдела Savin Maksim Mytishchi Research Institute Radio Measuring Instruments deputy head of department Свинцов Геннадий Петрович Чувашский государственный университет eea_chuvsu@mail.ru доктор технических наук, профессор кафедры электрических и электронных аппаратов Svintsov Gennadiy Chuvash State University eea_chuvsu@mail.ru doctor of technical sciences, professor of Electric and Electronic Vehicles Chair ВЛИЯНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НА ОПТИМАЛЬНЫЕ СОРАЗМЕРНОСТИ В СИММЕТРИЧНОЙ ДВУХКАТУШЕЧНОЙ П-ОБРАЗНОЙ КЛАПАННОЙ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЕ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ СЕРДЕЧНИКАМИ И ПОЛЮСНЫМИ НАКОНЕЧНИКАМИ INFLUENCE OF INITIAL DESIGN DATA ON OPTIMAL PROPORTIONALITY IN SYMMETRIC TWO-COIL U-SHAPED VALVE MAGNETIC SYSTEM WITH CYLINDRICAL CORE AND POLE TIPS Рассмотрены алгоритм параметрического синтеза оптимальных соразмерностей в широко распространенной магнитной системе, результаты оптимизационных расчетов по различным частным критериям оптимальности и других исходных данных проектирования. Использованы математические модели нагрузочных характеристик, тепловых параметров, полученных экспериментально и обработанных методами теории подобия и планирования эксперимента. Установлено существенное влияние критериев качества на оптимальные соразмерности магнитной системы (МС). Например, МС, минимизированная по «высоте», получается «плоской» и удачно вписывающейся в конструкцию контактора на номинальные токи свыше 200-250 А. Абсолютные размеры магнитной системы могут изменяться в значительно большей степени ( например, 4,3 мм ≤ A ₀ _s ≤ 10,8 мм при температуре T ₀ = 40°C и изменении допустимой температуры T _доп от 105 до 165°С. В меньшей степени изменяется кратность полюсного наконечника ( от 1,69 до 1,75 ) . This article considers the algorithm of parametric synthesis of optimal proportionality in widespread magnetic system, presenting the results of optimization calculations for various particular criteria of optimality and other initial design data. We used mathematic models of load characteristics, thermal parameters obtained experimentally and processed by methods offered by the similarity theory and experiment planning. We established a significant impact of quality criteria on the optimal proportionality of the magnetic system. For example, the magnetic system which is minimized by «height» becomes «flat» and fits well in the design of the contactor on rated currents of more than 200-250 A. The absolute sizes of the magnetic system can be modified to a much greater extent ( e.g., 4,3 mm ≤ A _0s ≤ 10,8 mm at the temperature of T ₀ = 40 ° C and change of allowable temperature from 105 to 165°C ) . Multiplicity of the pole tip is changed in a smaller degree ( from 1,69 to 1,75 ) . 621.318.3 31.26 магнитная система моделирование теория подобия и планирования эксперимента параметрическая оптимизация соразмерности синтез magnetic system modeling similarity theory and experiment planning parametric optimization proportionality synthesis Гордон А.В., Сливинская А.Г. Электромагниты постоянного тока. М.; Л.: ГЭИ, 1960. 447 с. Кадыков В.К., Руссова Н.В., Свинцов Г.П., Сизов А.В. Обобщенные экспериментальные зависимости потокораспределения и магнитодвижущей силы в клапанных электромагнитных системах постоянного тока с круглыми полюсными наконечниками // Электротехника. 2007. № 4. С. 41-47. Любчик М.А. Силовые электромагниты аппаратов и устройств автоматики постоянного тока (расчет и элементы проектирования). М.: Энергия, 1968. 152 с. Никитенко А.Г. Проектирование оптимальных электромагнитных механизмов. М.: Энергия, 1974. 136 с. Руссова Н.В. Синтез оптимальных симметричных П-образных двухкатушечных электромагнитов с цилиндрическими сердечниками // Известия вузов. Электромеханика. 2002. № 3. С. 30-34. Руссова Н.В., Свинцов Г.П. Моделирование и синтез П-образных электромагнитов постоянного тока и напряжения. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2003. 228 с. Руссова Н.В., Свинцов Г.П. Экспериментальные обобщенные электромагнитные характеристики П-образных двухкатушечных электромагнитов постоянного тока с внешним прямоходовым якорем // Известия вузов. Электромеханика. 1998. № 5. С. 5-6. Свинцов Г.П. Электромагнитные контакторы и пускатели / Чуваш. ун-т. Чебоксары, 1998. 260 с. Софронов Ю.В., Свинцов Г.П., Николаев Н.Н. Проектирование электромеханических аппаратов автоматики. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 1988. 88 с. 081-090.pdf Исследование выполнено в рамках базовой части государственного задания Министерства образования и науки России

91-95 RAR Никитина Олеся Алексеевна магистрант кафедры электрических и электронных аппаратов Чувашский государственный университет Nikitina Olesya master’s program student of Electric and Electronic Vehicles Chair Chuvash State University Петров Олег Александрович Чувашский государственный университет аспирант кафедры электрических и электронных аппаратов Petrov Oleg Chuvash State University post-graduate student of Electric and Electronic Vehicles Chair Руссова Наталия Валерьевна Чувашский государственный университет кандидат технических наук, начальник научно-исследовательской части Russova Nataliya Chuvash State University candidate of technical sciences, chief of a Research and Development Part Свинцов Геннадий Петрович Чувашский государственный университет доктор технических наук, профессор кафедры электрических и электронных аппаратов eea_chuvsu@mail.ru Svintsov Gennadiy Chuvash State University doctor of technical sciences, professor of Electric and Electronic Vehicles Chair eea_chuvsu@mail.ru ВЫБОР РАЗМЕРОВ ФОРСИРОВАННОГО П-ОБРАЗНОГО ДВУХКАТУШЕЧНОГО ПРИВОДА КОНТАКТОРА SIZING FORCED U-SHAPED TWO-COIL ACTUATOR OF CONTACTOR Предложена методика проектирования квазиоптимального форсированного П-образного привода на основе использования экспериментально полученных нагрузочных характеристик при минимальном числе принимаемых вспомогательных коэффициентов. Выработаны рекомендации по выбору определяющих размеров привода, обеспечивающих снижение массогабаритных показателей и энергопотребления. Для обеспечения работоспособности привода в рамках желаемого сочетания размеров необходимо форсированное управление его обмотками. Предпочтительной схемой форсированного управления в данном случае является схема с переключением двух обмоток с параллельного их соединения ( в режиме включения приводного электромагнита ) на последовательное ( в режиме удержания якоря приводного электромагнита в притянутом положении ) . Таким образом, можно уменьшить высоту ( H ₀ ) обмотки, площадь поперечного сечения сердечника, ярма, якоря. Анализ полученных результатов свидетельствует, что имеется возможность уменьшить диаметр сердечника до 14 мм, высоту обмотки до 26,5 мм при диаметре полюсного наконечника не меньше 24,5 мм в приводном электромагните контактора на номинальный ток 25 А. The article suggests a methodology for designing quasi-optimal forced U-shaped drive based on use of experimentally obtained load characteristics with a minimum number of taken auxiliary factors. We developed recommendations on selecting the crucial dimensions of the drive which will provide the reduction of weight and overall dimensions and power consumption. To ensure the working capacity of the drive within the framework of the desired combination of dimensions it is necessary to force the management of its windings. A preferred forced control circuit in this case is a circuit that switches two windings from their parallel connection ( with driving electromagnet in the operation mode ) to the serial connection. Thus, it is possible to reduce the height ( H ₀) of the winding, the cross sectional area of the core, the yoke, and the armature. Analysis of the results shows that in the drive solenoid contactor for 25 A rated current it is possible to reduce the diameter of the core up to 14 mm, the height of the coil up to 26.5 mm with pole tip diameter of not less than 24.5 mm. 621.318.3 31.26 магнитная система форсированное управление синтез magnetic system forced control synthesis Руссова Н.В., Свинцов Г.П. Моделирование и синтез П-образных электромагнитов постоянного тока и напряжения. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2003. 228 с. Сахаров П.В. Проектирование электрических аппаратов. М.: Энергия, 1971. 560 с. Свинцов Г.П. Электромагнитные контакторы и пускатели / Чуваш. ун-т. Чебоксары, 1998. 260 с. Софронов Ю.В., Свинцов Г.П., Николаев Н.Н. Проектирование электромеханических аппаратов автоматики. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 1988. 88 с. Таев И.С. Расчет электромагнитных коммутационных реле и контакторов. М.: Изд-во МЭИ, 1997. 79 с. Исследование выполнено в рамках базовой части государственного задания Министерства образования и науки России 091-095.pdf

96-103 RAR Рогинская Любовь Эммануиловна доктор технических наук, профессор кафедры электромеханики Уфимский государственный авиационный университет roginskaya36@mail.ru Roginskaya Lyubov doctor of technical sciences, professor of Electromecanics Chair Ufa Sate Aviation University roginskaya36@mail.ru Исмагилов Руслан Радикович Уфимский государственный авиационный университет кандидат технических наук, доцент кафедры электромеханики ruslani1978@mail.ru Ismagilov Ruslan Ufa Sate Aviation University ruslani1978@mail.ru candidate of technical sciences, assistant professor of Electromecanics Chair Рахманова Юлия Владиславовна Уфимский государственный авиационный университет кандидат технических наук, доцент кафедры электромеханики tananda21@yandex.ru Rakhmanova Yulia Ufa Sate Aviation University tananda21@yandex.ru candidate of technical sciences, assistant professor of Electromecanics Chair РАСШИРЕНИЕ ЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК, ВКЛЮЧАЮЩИХ ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВ, С ПОМОЩЬЮ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ EXPANSION OF FREQUENCY RANGE OF SEMICONDUCTOR FREQUENCY CONVERTERS FOR ELECTROTECHNOLOGICAL INSTALLATIONS INVOLVING INDUCTION HEATING BY MEANS OF MULTIPURPOSE TRANSFORMERS Исследована совместная работа полупроводниковых преобразователей частоты и многофункциональных трансформаторов, предназначенных для согласования выходных параметров полупроводникового преобразователя с параметрами нагрузки, в качестве которой представлен индукторно-конденсаторный модуль. Применение подобных трансформаторов позволяет не только согласовывать напряжения инвертора и нагрузки, но и увеличивать частоту в целое число раз, также стабилизировать и регулировать выходное напряжение. This article investigates the joint action of semiconductor frequency converters and the multipurpose transformers which are intended to coordinate the output parameters of the semiconductor converter with the parameters of the load which is represented by the inductor and capacitor module. Employment of such transformers allows not only to coordinate the voltage of the inverter and the load, but also to increase frequency an integral number of times, as well as to stabilize and regulate the output voltage. 621.3 31.2 полупроводниковый преобразователь частоты многофункциональный трансформатор индукторно-конденсаторный модуль согласование выходных параметров преобразователя стабилизация напряжения semiconductor converter of frequency multipurpose transformer inductor and condenser module coordination of output parameters of the converter stabilization of tension Бамдас А.М., Блинов И.В., Захаров Н.В. Ферромагнитные умножители частоты. М.: Энергия, 1968. 170 с. Бамдас А.М., Разуваев Ю.П., Шапиро С.В. Аналоговое моделирование исполнительных ферромагнитных устройств. М.: Наука, 1975. 439 с. Гультяев А.К. Визуальное моделирование в среде MatLab. СПб.: Питер, 2000. 432 с. Задерей Г.П., Заико П.Н. Многофункциональные трансформаторы в средствах вторичного электропитания. М.: Радио и связь, 1989. 176 с. Рогинская Л.Э., Исмагилов Р.Р. Многофункциональные силовые трансформаторные модули // Электронные устройства и системы: межвуз. сб. Уфа: УГАТУ, 2008. С. 54-58. Рогинская Л.Э., Исмагилов Р.Р., Гарифуллин И.Н. Электромагнитные процессы при каскадном включении многофункциональных трансформаторных модулей // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: межвуз. сб. Уфа: УГАТУ, 2008. С. 149-153. 096-103.pdf

104-110 RAR Рыбаков Леонид Максимович доктор технических наук, профессор кафедры электроснабжения и технической диагностики Марийский государственный университет diagnoz@marsu.ru Rybakov Leonid diagnoz@marsu.ru doctor of technical sciences, professor of Power Supply and Technical Diagnostics Chair Mari State University Иванова Зинаида Геннадьевна Марийский государственный университет аспирант кафедры электроснабжения и технической диагностики diagnoz@marsu.ru Ivanova Zinaida Mari State University diagnoz@marsu.ru post-graduate student of Power Supply and Diagnostic Engineering Chair ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОТКАЗОВ И ПЛАНИРОВАНИЕ РЕЗЕРВА ЗАПАСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, АППАРАТОВ И ОБОРУДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 10 кВ FAILURE AND PLANNING RESERVES OF SPARE PARTS, APPARATUS AND EQUIPMENT FOR 10 kV ELECTRIC DISTRIBUTION GRIDS Рассмотрены вопросы отказов элементов, аппаратов и силовых трансформаторов в распределительных сетях 10 кВ в зависимости от воздействующих факторов по месяцам года. Получены уравнения регрессии, связывающие интенсивности отказов элементов, аппаратов, оборудования и воздействующих факторов. Исследования позволили выявить и описать интенсивность отказов для наиболее характерных периодов года эксплуатации электрических сетей. Полученные уравнения регрессии и функциональные зависимости интенсивности отказов с использованием разработанных вероятностных моделей прогнозирования позволили провести оценку числа запасных элементов, аппаратов и оборудования для распределительных сетей по месяцам и сезонам года. Предложенная методика планирования запасных элементов позволяет оптимизировать эти запасы с учетом сезонности эксплуатации, принципа достаточности и определять приоритет в финансировании средств на формирование резерва. The article considers the equipment, devices, and power transformers failures of 10 kV distribution grids affected by different factors connected with the weather conditions in different months of the year. We have obtained the regression equations that connect equipment, devices, and power transformers failures with factors affecting them. The research allowed revealing and describing the intensity of failures typical of seasonable exploitation of distribution grids. The regression equations and functional dependence of failures intensity obtained by use of forecasting probability models allowed assessing the number of spare parts, devices and equipment for distribution grids according to months and seasons of the year. The proposed methods of planning spare parts allow to optimize their reserves in terms of the period of their exploitation, sufficiency principle, as well as to determine priorities in financing the creation of reserves. 621.31 31.279 разрядники изоляторы силовые трансформаторы электрические аппараты электрические сети уравнение регрессии запасные элементы прогнозирование arresters insulators power transformers electric apparatus electrical networks regression equation spare elements forecasting Иванова З.Г., Рыбаков Л.М. Стратегия обслуживания на основе результатов диагностирования состояния активной части силовых трансформаторов с учетом смещения резонансных частот в зависимости от увлажнения и наличия витковых замыканий в обмотках [Электронный ресурс] // Научный журнал КубГАУ. 2014. № 103(09). URL: http://ej.kubagro.ru/2014/ 09/pdf/33.pdf (дата обращения: 02.02.2015). Рыбаков Л.М., Волков С.В. Прогнозирование отказов элементов и аппаратов в распределительной сети 10 кВ // Известия высших учебных заведений. Сер. Проблемы энергетики. 2004. № 1-2. С. 84-88. Рыбаков Л.М., Волков С.В. Обоснование комплектования запасом элементов, аппаратов и оборудования распределительной сети 10 кВ // Известия высших учебных заведений. Сер. Проблемы энергетики. 2004. № 3-4. С. 87-90. Рыбаков Л.М., Волков С.В. Вероятностное прогнозирование отказов элементов и аппаратов в распределительной сети 10 кВ // Электрика. 2004. № 2. С. 17-19. Рыбаков Л.М. Методы и средства обеспечения работоспособности электрических распределительных сетей 10 кВ. М.: Энергоатомиздат, 2004. 421 с. Рыбаков Л.М., Волков С.В. Влияние климатических факторов на отказы элементов распределительных сетей 10 кВ // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2006. № 2. С. 4-6. 104-110.pdf

111-115 RAR Рыбаков Леонид Максимович доктор технических наук, профессор кафедры электроснабжения и технической диагностики Марийский государственный университет diagnoz@marsu.ru Rybakov Leonid diagnoz@marsu.ru doctor of technical sciences, professor of Power Supply and Technical Diagnostics Chair Mari State University Ласточкин Сергей Валерьевич Марийский государственный университет аспирант кафедры электроснабжения и технической диагностики chizik86@mail.ru Lastochkin Sergey Mari State University chizik86@mail.ru post-graduate student of Electricity Supply and Technical Diagnostics Chair ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ЛИДЕРА МОЛНИИ В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРАХ ДЛЯ ВЫБОРА МОЛНИЕЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ STUDY LEADERS OF BEHAVIOR LIGHTNING IN RURAL AREAS IN DIFFERENT IMPACT FACTORS TO SELECTING LIGHTNING PROTECTION OBJECTS На основе многолетних наблюдений за поражаемостью молнией объектов в сельской местности при интенсивности грозовой деятельности 60-80 дней за грозовой сезон проведены предварительные исследования с использованием активного планирования эксперимента по определению радиуса стягивания лидера молнии на поражаемой поверхности. В качестве воздействующих факторов приняты интенсивность дождя (Х ₁), скорость ветра (Х ₂) и интенсивность ультрафиолетового излучения (Х ₃). Высота ориентировки лидера молнии (Н) выбиралась в зависимости от высоты h защищаемых объектов (и принималась равной 3h, 6h, 9h). Результаты лабораторных исследований показали, что при высоте ориентировки лидера молнии (3h-6h) защищаемые объекты не поражались, а при высоте ориентировки лидера молнии 9h имели место поражения от одного до трех домов из четырех установленных на экспериментальной площадке. Наибольшая поражаемость защищаемых объектов выявлена при совместном воздействии факторов (X ₁X ₂, X ₂X ₃, X ₁X ₃) при высоте ориентировки лидера молнии 9h. Результаты экспериментов приведены на рисунках, отражающих воздействие различных факторов на поражаемость лидера молнии объектов, расположенных в сельской местности. The article describes a preliminary research based on long-term observations on the vulnerability of objects in rural districts during the intensive thunderstorm activity accompanied by lightning for 60-80 days per thunderstorm season by use of active planning of experiment on the determination of the lightning leader’s contraction radius on the affected surface. Influencing factors were represented by rain intensity (X ₁), wind speed (X ₂) and ultraviolet emission (X ₃). The height of the lightning leader’s orientation (H) was determined by the height (h) of the objects under protection (and was taken as 3h, 6h, 9h). The results of the laboratory research showed that at the height of the lightning leader’s orientation equaling to 3h-6h the protected objects were not affected, while at the height equaling to 9h the lightning affected from one to three houses out of four buildings erected on the testing site. The greatest susceptibility of protected sites was identified under the joint influence of factors (X ₁X ₂, X ₂X ₃, X ₁X ₃) at the lightning leader's orientation height of 9h which turned to be the most influencing factor. The experiments results are given in the pictures showing the effect of various influencing factors on the lightning vulnerability of buildings in rural districts. 621.304 324я7 линейная молния лидер молнии грозовой разряд планирование эксперимента радиус стягивания воздействующие факторы ориентация лидера молнии linear lightning lightning leader lightning discharge planning of experiment contraction radius influencing factors lightning leader’s orientation Базелян Э.М., Райзер Ю.П. Физика молнии и молниезащиты. М.: Физматлит, 2001. 320 с. Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений: Изоляция и перенапряжения в электрических системах. М.: Энергоатомиздат, 1986. 464 с. Карякин Р.Н. Справочник по молниезащите. М.: Энергосервис, 2005. 879 с. Кужекин И.П., Ларионов В.П., Прохоров Е.Н. Молния и молниезащита. М.: Знак, 2003. Рыбаков Л.М., Макарова Н.Л. Изоляция и перенапряжения / Мар. гос.ун-т. Йошкар-Ола, 2013. 320 с. Стекольников И.С., Борисов В.Н., Смирнов И.Г. Грозозащита зданий и сооружений в сельской местности. М.: Минкомхоз, 1956. 78 с. Харечко В.Н. Рекомендации по молниезащите индивидуальных жилых домов, коттеджей, дачных домов. М.: Энергосервис, 2002. 176 с. 111-115.pdf

116-121 RAR Садиков Дмитрий Геннадьевич аспирант кафедры электрооборудования судов Нижегородский государственный технический университет dima_sd5@mail.ru Sadikov Dmitriy dima_sd5@mail.ru post-graduate student of Ships Electric Equipment Chair Nizhny Novgorod State Technical University Титов Владимир Георгиевич Нижегородский государственный технический университет доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электрооборудования судов Titov Vladimir Nizhny Novgorod State Technical University doctor of technical sciences, professor, head of Ships Electric Equipment Chair АНАЛИЗ ГАРМОНИЧЕСКОГО СОСТАВА ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ, ПОТРЕБЛЯЕМОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЧАСТОТЫ ANALYSIS OF HARMONIC COMPOSITION OF CURRENT AND VOLTAGE CONSUMED BY FREQUENCY CONVERTERS Представлены результаты исследования гармонического состава тока и напряжения, потребляемого преобразователями частоты. Рассмотрено влияния преобразователей частоты на питающую сеть. Расчеты показали, что без проведения специальных мероприятий, таких как установка фильтров, работа большинства преобразователей частоты оказывает негативное влияние на питающую сеть, искажая кривые тока и напряжения выше допустимых пределов. Произведенанализспособовподавлениявысшихгармоник. The present article covers the issues of investigating a harmonic composition of the current and voltage consumed by frequency converters, the influence of frequency converters on the power supply grid. Calculations have shown, that without special measures such as the installation of filters, the work of most frequency converters has a negative impact on the power supply grid resulting in deforming curves of the current and voltage above admissible limits. The article also presents the results of the analysis of methods aimed to suppress higher harmonics. 621.314.263 31.291 преобразователь частоты питающая сеть гармоники фильтр электромагнитная совместимость frequency converter power supply grid harmonics filter electromagnetic compatibility Лезнов Б.С Частотно-регулируемый электропривод насосных установок. М.: Машиностроение, 2013. 176 с. Лазарев Г.Б. Частотно-регулируемый электропривод насосных и вентиляторных установок // Силовая электроника. 2007. № 3. С. 41-48. Садиков Д.Г. Выбор перспективной топологии построения преобразователя частоты для электроприводного газоперекачивающего агрегата // Инженерный вестник Дона. 2014. № 1. URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2014/2244 (дата обращения 10.08.2014). 116-121.pdf

122-130 RAR Славутский Александр Леонидович магистр техники и технологии, аспирант кафедры электроснабжения промышленных предприятий Чувашский государственный университет slavutskii@gmail.com Slavutskiy Alexandr slavutskii@gmail.com master of engineering and technology, post-graduate student of Industrial Enterprises Power Supply Chair Chuvash State University УЧЕТ ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ В ТРАНСФОРМАТОРЕ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ACCOUNTING THE RESIDUAL MAGNETIZATION IN THE TRANSFORMER FOR THE MODELING OF TRANSIENTS Предложена методика расчета переходных процессов в цепях с нелинейной индуктивностью. Представлен подход к учету нелинейной индуктивности в схеме, позволяющий применять различные методы описания характеристик намагничивания магнитных сердечников. Дан анализ эффективности различных методов учета характеристик намагничивания сердечников при моделировании электрических схем. Приведены результаты моделирования переходных процессов в трансформаторе с учетом остаточной намагниченности. Methodology for calculation transients in the circuits consisting the nonlinear inductance is suggested. The methodology allowing use the different ways to define the characteristics of ferromagnetic cores. The efficiency of different ways to define the characteristics for modeling transients in electrical circuits is shown in article. Results of modeling of transients in transformer with nonlinear core is shown. 621.314.21.018.782.3.013.1 З27-016:3261.8 электрические цепи переходные процессы нелинейные элементы трансформатор взаимная индуктивность гистерезис electrical circuits transients nonlinear elements transformer mutual inductance hysteresis Баглейбтер О. Реализация модели трансформатора тока в Simulink на основе теории гистерезиса Джилса-Атертона (Jiles-Atherton) // Релейщик. 2014. № 1. С. 10-15. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. 9-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1996. 638 с. Вольдек А.И. Электрические машины. 3-е изд., переаб. Л.: Энергия, 1978. 832 с. Евдокунин Г.А., Дмитриев М.В. Моделирование переходных процессов в электрической сети, содержащей трансформаторы при учете конфигурации их магнитной системы // Известия РАН. Энергетика. 2009. № 2. С. 37-48. Зирка С.Е., Мороз Ю.И., Мороз Е.Ю., Тарчуткин А.Л. Моделирование переходных процессов в трансформаторе с учетом гистерезисных свойств магнитопровода // Техническая электродинамика. 2010. № 2. С. 11-20. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 1989. 592 с. Лейтес Л.В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. М.: Энергия, 1981. 389 с. Лурье А.И. Процесс включения трансформатора на холостой ход и короткое замыкание // Электротехника. 2008. № 2. С. 2-18. Плотников П.В., Турчак Л.И. Основы численных методов. М.: Физматлит, 2003. 304 с. Славутский А.Л. Оценка динамических характеристик измерительных органов при переходных процессах в энергосистеме // Вестник Чувашского университета. 2012. № 3. С. 167-176. Славутский А.Л. Применение алгоритма Доммеля для расчета переходных процессов в электрических цепях с нелинейными элементами // Региональная энергетика и электротехника. Проблемы и решения: сб. науч. тр. Вып. VIII. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2012. С. 161-165. Славутский А.Л. Применение алгоритма Доммеля для моделирования цепи с полупроводниковыми элементами и ключами с ШИМ управлением // Вестник Чувашского университета. 2014. № 2. С. 57-66. Славутский А.Л. Расчет переходных процессов в цепи с нелинейной индуктивностью // Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике: материалы 9-й Всерос. науч.-техн. конф. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2014. С. 257-261. Benabou A., Leite J.V., Clenet S., Simao C., Sadowski N. Minor loops modelling with a modified Jiles-Atherton model and comparison with the Preisach model. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2008, vol. 320. Brunke J.H., Frohlich K.J. Elmination of Transformer Inrush Currents by Controlled Switching - Part I: Theoretical Considerations. IEEE Transactions on power delivery, 2001, vol. 16, no. 2, April. Cundeva S. A Transformer Model Based on the Jiles-Atherton Theory of Ferromagnetic Hysteresis. Serbian Journal of Electrical engineering, 2008, vol. 5, no. 1, May, pp. 21-30. Dommel H.W. Digital Computer Solution of Electromagnetic Transients in Single and Multiphase Networks. IEEE Transactions on power apparatus and systems, 1969, vol. PAS-88, no. 4, pp. 388-399. Jiles D.C., Atherton D.L. Theory of ferromagnetic hysteresis. Journal of Magnetism and Magnetism Materials, 1986, vol. 61, pp. 48-60. Mayergoyz I.D. Mathematical model of hysteresis. N.Y., Springer-Verlag New York Inc., 1991. Szewczyk R. Computational problems connected with Jiles-Atherton model of magnetic hysteresis. Advances in Intelligent Systems and Computing (Springer), 2014, vol. 267, pp. 275. Steurer M., Frohlich K. The Impact of Inrush Curents on the Mechanical Stress of High Voltage Power Transformer Coils. IEEE Transactions on power delivery, 2002, vol. 17, no. 1, Jan. 122-130.pdf

131-139 RAR Шалунов Евгений Петрович кандидат технических наук, профессор кафедры технологии машиностроения, научный руководитель Объединенной научно-исследовательской лаборатории качества, обрабатываемости и композиционных материалов Чувашский государственный университет shalunov2003@mail.ru Shalunov Evgeny shalunov2003@mail.ru candidate of technical sciences, professor of Mechanical Engineering Technology Chair; scientific leader of the Joint Research and Development Laboratories of Composite Materials, their Technology and Quality Chuvash State University Смирнов Валентин Михайлович Чувашский государственный университет кандидат физико-математических наук, доцент кафедры технологии машиностроения vms53@inbox.ru Smirnov Valentin Chuvash State University vms53@inbox.ru candidate of technical sciences, associate professor of Mechanical Engineering Technology Chair Урянский Илья Павлович Чувашский государственный университет инженер Объединенной научно-исследовательской лаборатории качества, обрабатываемости и композиционных материалов z-che@mail.ru Uryanskiy Ilya Chuvash State University z-che@mail.ru engineer of the Joint Research and Development Laboratories of Composite Materials, their Technology and Quality ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОДШИПНИКИ СКОЛЬЖЕНИЯ ИЗ НАНОСТРУКТУРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ МОЩНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ WEAR-RESISTANT SLIDING BEARINGS USING NANOSTRUCTURED MATERIALS FOR POWERFUL ELECTRIC MOTORS Приводятся строение, состав и триботехнические характеристики разработанных подшипников скольжения для мощных электродвигателей. Применяемые в них наноструктурные материалы на основе порошковой меди способны обеспечить таким подшипниках скольжения устойчивую работу при высоких удельных нагрузках на них и температурах нагрева. This article presents the design, composition and tribological characteristics of the developed sliding bearings for powerful electrical motors. When using nanostructured materials in the bearings provides stability at high specific loads and high temperatures. 621.332.2:62-233.21 31.26-04 электрические двигатели подшипники скольжения наноструктурные материалы коэффициент трения износостойкость интенсивность изнашивания electric motors sliding bearings nanostructured materials friction coefficient wear resistance wear intensity Аскеров Р.М., Тувинский Л.И., Полотай В.В. Влияние состава композиций бронза - феррохром на их триботехнические характеристики // Порошковая металлургия. 1986. № 9. С. 90-94. Влияние состава и условий получения композиционного материала бронза - феррохром на его механические свойства / Р.М. Аскеров, Н.П. Бродниковский, В.А. Писаренко и др. // Порошковая металлургия. 1986. № 7. С. 86-90. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. 2-е изд., испр. и доп. М.: Высш. шк., 2001. 430 с. Дубровский З.М., Попов В.И., Тушканов Б.А. Грузовые электровозы переменного тока. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1998. 503 с. Дьячкова Л.Н., Витязь П.А., Воронецкая Л.Я. Псевдосплавы сталь - медный сплав антифрикционного назначения // Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка: материалы 10-й Междунар. науч.-техн. конф. (Минск, 12-14 сент. 2012 г.). Минск: Беларуская навука, 2012. С. 52-54. Ильюшин В.В., Потехин Б.А., Христолюбов А.С. Направление создания сплавов скольжения с повышенными технологическими свойствами // Леса России и хозяйство в них. 2013. № 1(44). С 169-171. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. 2-е изд., испр. и доп. / Б.А. Колачев, В.А. Ливанов, В.И. Елагин и др. М.: Металлургия, 1981. 416 с. Копылов И.П. Электрические машины. М.: Энергоатомиздат, 1986. 360 с. Подшипники скольжения электродвигателей [Электронный ресурс]. URL: http://megainfo.com.ua/notes/podshipniki-skolzheniya-elektrodvigateley.html Соколов Б.А. Монтаж электрических установок. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1987. 592 с. Шалунов Е.П. Жаро- и износостойкие медные гранулированные композиционные материалы с механохимическими синтезированными упрочняющими наночастицами ДИСКОМ® и высокоресурсная продукция из них // Нанотехника. 2007. № 1(9) С. 69-78 Шалунов Е.П., Смирнов В.М. Особенности формирования объемных наноструктурных материалов на основе меди методом реакционного механического легирования // Вестник Чувашского университета. 2009. № 2. С. 291-299. 131-139.pdf

140-146 RAR Абруков Виктор Сергеевич доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной физики и нанотехнологий Чувашский государственный университет abrukov@yandex.ru Abrukov Viktor abrukov@yandex.ru doctor of physics and mathematical sciences, professor, head of Applied Physics and Nanotechnology Chair Chuvash State University Абруков Сергей Викторович Чувашский государственный университет младший научный сотрудник кафедры прикладной физики и нанотехнологий abrukovs@yandex.ru Abrukov Sergey Chuvash State University abrukovs@yandex.ru junior researcher of Applied Physics and Nanotechnology Chair Смирнов Александр Вячеславович Чувашский государственный университет инженер кафедры прикладной физики и нанотехнологий fizteh21@yandex.ru Smirnov Alexander Chuvash State University fizteh21@yandex.ru engineer of Applied Physics and Nanotechnology Chair Карлович Елена Валерьевна Чувашский государственный университет младший научный сотрудник кафедры прикладной физики и нанотехнологий lenkabuzuluk@yandex.ru Karlovich Elena Chuvash State University lenkabuzuluk@yandex.ru junior researcher of Applied Physics and Nanotechnology Chair МЕТОДЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ ПРИ СОЗДАНИИ БАЗ ЗНАНИЙ DATA MINING TECHNIQUES AS MEANS OF CREATING KNOWLEDGE BASES Представлена методология создания баз знаний с помощью методов интеллектуального анализа данных. Под базой знаний понимается информационно-аналитическое и вычислительное средство, которое содержит в себе все связи между всеми переменными объекта, позволяет вычислять значения одних переменных через другие, определять первые и вторые производные экспериментальных зависимостей, решать как прямые, так и обратные задачи, прогнозировать характеристики и свойства еще не исследованных объектов, параметры технологического процесса для получения объекта с требуемыми характеристиками. Представлены результаты создания базы знаний экспериментальных результатов в области нанотехнологий. The article presents a methodology of creating knowledge bases by means of data mining. Knowledge Base is understood as an information-analytical and computational tool that contains all the relationships between all the variables of the object, allows to calculate the values of certain variables by means of the others, to determine the first and second derivatives of the experimental dependences, to solve both direct and inverse problems, to predict the characteristics and properties of objects which have not yet been investigated, to predict parameters of technological process for receiving an object with the required characteristics. It also contains the findings concerning creating the knowledge base of the experimental results in the field of nanotechnology. 004.89 32.973-018 методы интеллектуального анализа данных data mining база знаний искусственные нейронные сети data mining knowledge base artificial neural networks Абруков С.В., Смирнов А.В. Создание базы знаний - новое направление исследований наноматериалов и нанотехнологий // Вестник Чувашского университета. 2013. № 3. С. 52-56. Абруков В.С., Абруков С.В., Карлович Е.В., Семенов Ю.В. База знаний процессов горения: будущее мира горения // Вестник Чувашского университета. 2013. № 3. С. 46-52. Кочаков В.Д., Новиков Н.Д. Интеркалирование серебра в пленку линейно-цепочечного углерода // Вестник Чувашского университета. 2007. № 2. С. 20-25. Кочаков В.Д., Новиков Н.Д. Углеродная электроника // Вестник Чувашского университета. 2007. № 2. С. 25-28. Кочаков В.Д., Новиков Н.Д., Васильев А.И., Смирнов А.В. Элементы электроники на основе пленок линейно-цепочечного углерода // Вестник Чувашского университета. 2011. № 3. С. 194-197. Краснова А.Г., Кокшина А.В., Белова А.В., Кочаков В.Д. Исследование взаимодействия bSe с углеродом в состоянии Sp1 // Вестник Чувашского университета. 2012. № 3. С. 46-47. Пат. 2360036 РФ, МПК С23С 26/00, С23С 14/06, С23С 14/32, В82В 3/00. Способ получения углеродного наноматериала, содержащего металл / Кочаков В.Д., Новиков Н.Д.; заявитель и патентообладатель. Чуваш. гос. ун-т. № 2007139182/02; заявл. 22.10.2007; опубл. 27.06.2009, Бюл. № 18. 11 с. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 13-02-97071, р_поволжье_а 140-146.pdf

147-153 RAR Абруков Виктор Сергеевич Чувашский государственный университет abrukov@yandex.ru доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной физики и нанотехнологий Abrukov Viktor Chuvash State University abrukov@yandex.ru doctor of physics and mathematical sciences, professor, head of Applied Physics and Nanotechnology Chair Кочаков Валерий Данилович Чувашский государственный университет kocherishca@mail.ru кандидат технических наук, профессор кафедры прикладной физики и нанотехнологий Kochakov Valeriy Chuvash State University kocherishca@mail.ru candidate of technical sciences, professor of Applied Physics and Nanotechnology Chair Смирнов Александр Вячеславович Чувашский государственный университет fizteh21@yandex.ru инженер кафедры прикладной физики и нанотехнологий Smirnov Alexander Chuvash State University fizteh21@yandex.ru engineer of Applied Physics and Nanotechnology Chair Абруков Сергей Викторович Чувашский государственный университет abrukovs@yandex.ru младший научный сотрудник кафедры прикладной физики и нанотехнологий Abrukov Sergey Chuvash State University abrukovs@yandex.ru junior researcher of Applied Physics and Nanotechnology Chair Васильев Алексей Иванович Чувашский государственный университет инженер-исследователь кафедры прикладной физики и нанотехнологий Vasilyev Alexey Chuvash State University researcher of Applied Physics and Nanotechnology Chair МНОГОФАКТОРНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ФОТОДАТЧИКОВ НА ОСНОВЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК MULTIFACTOR COMPUTATIONAL MODELS OF THIN FILM-BASED PHOTOSENSORS Представлена методология создания многофакторных вычислительных моделей экспериментальных данных с помощью искусственных нейронных сетей. Описаны модели характеристик фоточувствительных металл-углеродных систем и технологий их создания, решающие как прямые, так и обратные задачи. Показано, что комплекс созданных моделей может служить основой базы знаний характеристик фотодатчиков и технологий их создания на основе тонких пленок металлов и нанопленок линейно-цепочечного углерода. The article presents a methodology for creating multifactor computational models of experimental data by using artificial neural networks; it describes the models of photosensitive metal - carbon systems characteristics and their creating techniques that solve both direct and inverse problems. It shows that the complex of the created models can serve as the basis for the knowledge base of photo sensors characteristics and their creating techniques based on thin films of metals and nanofilms of linear-chain carbon. 004.89 32.973-018 многофакторные вычислительные модели искусственные нейронные сети тонкие пленки металлов линейно-цепочечный углерод фотодатчик база знаний multifactor computational models artificial neural networks thin films of metals linear-chain carbon photosensor knowledge base Абруков В.С., Абруков С.В., Карлович Е.В., Семенов Ю.В. База знаний процессов горения: будущее мира горения // Вестник Чувашского университета. 2013. № 3. С. 46-52. Абруков В.С., Абруков С.В., Смирнов А.В., Карлович Е.В. Data Mining в научных исследованиях // Наноструктурированные материалы и преобразовательные устройства для солнечных элементов 3-го поколения: сб. материалов I Всерос. науч. конф. Чебоксары: ООО «Полиграфика», 2013. С. 11-17. Абруков С.В., Смирнов А.В. Создание базы знаний - новое направление исследований наноматериалов и нанотехнологий // Вестник Чувашского университета. 2013. № 3. С. 52-56. Abrukov V.S., Karlovich E.V., Afanasyev V.N., Semenov Yu.V., Abrukov S.V. Сreation of propellant combustion models by means of data mining tools // International Journal of Energetic Materials and Chemical Propulsion. 2010. № 9(5). P. 385-396. Кочаков В.Д., Новиков Н.Д., Васильев А.И., Смирнов А.В. Элементы электроники на основе пленок линейно-цепочечного углерода // Вестник Чувашского университета. 2011. № 3. С. 194-197. Пат. 2360036 РФ, МПК С23С 26/00, С23С 14/06, С23С 14/32, В82В 3/00. Способ получения углеродного наноматериала, содержащего металл / Кочаков В.Д., Новиков Н.Д.; заявитель и патентообладатель. Чуваш. гос. ун-т. № 2007139182/02; заявл. 22.10.2007; опубл. 27.06.2009, Бюл. № 18. 11 с. 147-153.pdf Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 13-02-97071, р_поволжье_а

154-161 RAR Андреев Всеволод Владимирович Чувашский государственный университет andreev_vsevolod@mail.ru кандидат физико-математических наук, заведующий кафедрой телекоммуникационных систем и технологий Andreev Vsevolod Chuvash State University andreev_vsevolod@mail.ru candidate of physical and mathematical sciences, head of Telecommunication Systems and Technologies Chair Лукиянова Виолетта Юрьевна Чувашский государственный университет соискатель ученой степени кандидата физико-математических наук кафедры телекоммуникационных систем и технологий violettoch_ka@mail.ru Lukiyanova Violetta Chuvash State University a competitor of scientific degree of Physics and Mathematics sciences candidate, Telecommunication Systems and Technologies Chair violettoch_ka@mail.ru ПРОВЕРКА ЗАКОНА ГИБРАТА ДЛЯ НАСЕЛЁННЫХ ПУНКТОВ ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКИ TEST OF GIBRAT'S LAW FOR POPULATED LOCALITIES OF CHUVASH REPUBLIC Для создания систем поддержки принятия оптимальных управленческих решений в крупных социально-экономических системах важное место занимает разработка адекватных математических методов, описывающих динамику подобных сложных систем. Важность математических моделей, описывающих динамику социально-экономической системы, заключается в том, что они позволяют, в частности, учесть в процессе разработки и проведения социально-экономических преобразований наиболее проблемные направления, которые представляют собой приоритеты развития и в то же время являются источниками рисков. Выявление основных тенденций, сложившихся в динамике социально-экономической системы и определяющих её дальнейшую эволюцию, является ключевым элементом при принятии тех или иных управленческих решений. Так, для выработки и проведения эффективной социально-экономической политики важное значение имеют правильное описание и понимание процессов, являющихся движущими факторами мобильности населения. В частности, это важно при решении следующих вопросов: на какой территории наиболее оптимальным будет размещение нового производства; как на обозримую перспективу точнее прогнозировать численность экономически активного населения и трудовых мигрантов на тех или иных территориях; является ли эффективным предоставление субсидий, например, из федерального бюджета, для развития малых городов и поселений; эффективно ли финансирование перевозок населения в больших городах от места проживания до места работы и обратно. В данной работе на основе данных всероссийской переписи населения 2010 г. исследованы закономерности распределения населения Чувашской Республики по населённым пунктам. Доказано, что законы Ципфа и Гибрата для населённых пунктов Чувашской Республики не выполняются. Результаты исследования показывают территориальную несбалансированность социально-экономической системы Чувашской Республики. Подобные исследования важны для своевременного принятия оптимальных управленческих решений. The development of adequate mathematical methods describing the dynamics of large socio-economic systems occupies an important place in the process of creating support systems of optimal management decisions in such complex systems. The use of mathematical models, describing the dynamics of the socio-economic systems, is important as they allow, in particular, to take into account in the process of planning and implementing socio-economic reforms the most problematic areas that are both priorities for development and sources of risk. Identification of major tendencies prevailing in the dynamics of the socio-economic system and determining its further evolution is the key element in making administrative decisions. Therefore, it is essential for the development and implementation of effective social and economic policy to correctly describe and understand the processes, which are the moving factors of population mobility. In particular, it is important for solving the following problems: what site will be the most suitable for a new manufacturing plant; how to make prognosis for the foreseeable future concerning the number of economically active population and migrant labourers on certain territories; whether it is effective to subsidize the development of small towns and villages by the federal government or to finance transportation of working people, residing in big cities, from their place of living to and from work. Based on the 2010 National Population Census, there were investigated the patterns of distribution of the Chuvash Republic population on localities. The research proved that the laws of Zipf and Gibrat do not work for populated localities of the Chuvash Republic. The results showed the territorial imbalance of the Chuvash Republic socio-economic system. Research like this is important for timely and optimal management decisions. 004.942 32.817 системы поддержки принятия решений мобильность населения закон Ципфа закон Гибрата математические модели социально-экономических систем decision support systems population mobility Zipf’s law Gibrat’s law mathematical models of socio-economic systems Андреев В.В. Модель реакция - диффузия в анализе развития территорий в пространственной экономике и формирования «мертвых зон» // Наукоёмкие технологии. 2013. Т. 14, № 12. С. 3-12. Андреев В.В., Семёнов М.И. Математическое моделирование динамики социально-экономической системы России: определение наилучшего пути развития // Нелинейный мир. 2013. Т. 11, № 1. С. 58-72. Андреев В.В., Семёнов М.И. Математическое моделирование динамики социально-экономической системы США // Нелинейный мир. 2012. Т. 10, № 5. С. 322-330. Андреев В.В., Семёнов М.И. Математическое моделирование и исследование динамики социально-экономической системы (на примере США) // Нелинейный мир. 2010. Т. 8, № 3. С. 189-195. Андреев В.В., Семёнов М.И. Программное приложение для решения задач оптимальной параметрической идентификации динамических моделей: применение для прогнозирования динамики социально-экономической системы США // Прикладная информатика. 2010. № 2(26). С. 46-57. Балацкий Е.В., Екимова Н.А. Влияние конкуренции на длительность и амплитуду приватизационного цикла // Общество и экономика. 2009. № 1. С. 21-39. Балацкий Е.В., Екимова Н.А. Типология приватизационных циклов // Общество и экономика. 2007. № 9-10. С. 66-85. Балацкий Е.В., Екимова Н.А. Цикл занятости и приватизационный цикл в динамических моделях равновесия // Общество и экономика. 2010. № 12. С. 33-51. Коровкин А.Г. Динамика занятости и рынка труда: вопросы макроэкономического анализа и прогнозирования. М.: МАКС Пресс, 2001. 320 с. Коровкин А.Г., Лапина Т.Д., Полежаев А.В. Согласование спроса на рабочую силу и ее предложения: федеральный и региональный аспекты // Проблемы прогнозирования. 2000. № 4. С. 73-88. Мищук С.Н. Внутренняя и международная миграция на российском Дальнем Востоке в середине XIX- начале XXI вв. // Известия РАН. Сер. Географическая. 2013. № 6. С. 33-42. Пирогов Н.К., Поповидченко М.Г. Закон Гибрата в исследованиях роста фирмы // Корпоративные финансы. 2010. № 1(13). С. 106-119. Хавинсон М.Ю., Кулаков М.П., Мищук С.Н. Прогнозирование динамики внешней трудовой миграции на региональном уровне // Проблемы прогнозирования. 2013. № 2. С. 99-111. Andreev V.V. On the validity of use of physical equations and principles in the socio-economic field and on the predictability of socio-economic system dynamics. Nonlinear Analysis: Modelling and Control, 2015, vol. 20, № 1, pp. 82-98. Castellano C., Fortunato S., Loreto V. Statistical physics of social dynamics. Reviews of Modern Physics, 2009, vol. 81, no. 2, pp. 591-646. Eeckhout J. Gibrat’s Law for (All) Cities. The American Economic Review, 2004, vol. 94, no. 5, pp. 1429-1451. Érdi P. Scope and Limits of Predictions by Social Dynamic Models: Crisis, Innovation, Decision Making. Evolutionary and institutional economics review, 2010, vol. 7, no. 1, pp. 21-42. Gibrat R. Les Inégalités Économiqués; Applications: Aux Inégalités des Richesses, a la Concentration des Entreprises, Aux Populations des Villes, Aux Statistiques des Familles, etc., d’une Loi Nouvelles, La Loi de l’Effet Proportionnel. Paris, Librairie du Recueil Sirey, 1931. Giupponi C., Borsuk M.E., de Vries B.J.M., Hasselmann K. Innovative Approaches to Integrated Global Change Modelling. Environmental Modelling and Software, 2013, vol. 44, pp. 1-9. Grabowski A., Kosiński R.A. Evolution of a social network: The role of cultural diversity. Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 2006, vol. 73, no. 1. doi: 10.1103/PhysRevE.73.016135. Kountzakis C., Polyrakis I.A. Coherent Risk Measures in General Economic Models and Price Bubbles. Journal of Mathematical Economics, 2013, vol. 49, pp. 201-209. Vasconcelos G.L. A guided walk down wall street: an introduction to econophysics. Brazilian Journal of Physics, 2004, vol. 34, no. 03B, pp. 1039-1065. Zipf G.K. Human behavior and the principle of least effort. Cambridge, MA: Addison-Wesley Press, 1949, 574 p. 154-161.pdf

162-168 RAR Галанина Наталия Андреевна доктор технических наук, профессор кафедры математического и аппаратного обеспечения информационных систем Чувашский государственный университет galaninacheb@mail.ru Galanina Nataliya galaninacheb@mail.ru doctor of technical sciences, professor of Math and Hardware Information Systems Chair Chuvash State University Песошин Валерий Андреевич доктор технических наук, профессор кафедры компьютерных систем Казанский национальный исследовательский технический университет pesoshin@evm.kstu-kai.ru Pesoshin Valeriy pesoshin@evm.kstu-kai.ru doctor of technical sciences, professor of Computer Systems Chair Kazan National Research Technical University Иванова Надежда Николаевна Чувашский государственный университет кандидат технических наук, доцент кафедры математического и аппаратного обеспечения информационных систем naadeezdaa@rambler.ru Ivanova Nadezhda Chuvash State University naadeezdaa@rambler.ru candidate of technical sciences, associate professor of Math and Hardware Information Systems Chair РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ ПОРАЗРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ ДИСКРЕТНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ DEVELOPMENT AND ANALYSIS OF BITWISE DISCRETE FOURIER TRANSFORM DEVICES Для повышения быстродействия цифровых устройств спектрального анализа предложено использовать метод поразрядного вычисления ДПФ (ПДПФ). Проведен анализ предложенных поразрядных алгоритмов ДПФ. Разработаны схемы устройств поразрядного вычисления ДПФ. Проведена сравнительная оценка быстродействия устройств ПДПФ и БПФ. Полученные результаты доказывают преимущество предложенных методов и устройств ПДПФ по сравнению с БПФ. We propose to use a DFT bitwise calculation technique for increasing the processing speed of digital spectral analysis devices. We carried out the analysis of the proposed bitwise DFT algorithms; worked out schemes of bitwise DFT devices; made a speed comparative assessment of the BDFT and FFT devices. The received results prove the advantage of the proposed BDFT techniques and devices as compared to FFT. 004.31:517.443:681.5 З811 быстродействие аппаратурные затраты дискретное преобразование Фурье (ДПФ) метод поразрядного вычисления ДПФ (ПДПФ) быстрое преобразование Фурье (БПФ) processing speed hardware expenses Discrete Fourier Transform (DFT) bitwise DFT (BDFT) calculation technique Fast Fourier Transform (FFT) Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов: пер. с англ. М.: Мир, 1989. 448 с. Галанина Н.А., Дмитриев Д.Д. Разработка конфигурационного файла для реализации дискретного преобразования Фурье в системе остаточных классов на ПЛИС // Вестник Чувашского университета. 2011. № 2. С. 119-125. Галанина Н.А., Песошн В.А., Иванова Н.Н. Разработка устройств цифровой фильтрации и спектрального анализа с индексированием данных в системе остаточных классов // Вестник Чувашского университета. 2014. № 2. С. 93-97. Галанина Н.А. Синтез функциональных модулей БПФ в СОК // Вестник Чувашского университета. 2005. № 2. С. 124-127. Галанина Н.А. Сравнительный анализ энергетических характеристик позиционных и непозиционных фильтров // Вестник Чувашского университета. 2006. № 2. С. 335-340. Лебедев Е.К., Галанина Н.А., Иванова Н.Н. Вычисление вероятностей переходов для цепей Маркова, аппроксимирующих сигналы в фазовых системах // Вестник Чувашского университета. 2001. № 3. С. 89-100. Лебедев Е.К., Галанина Н.А., Лапий В.Ю. Методы и устройства поразрядного ДПФ // Известия вузов СССР. Радиоэлектроника. 1985. № 8. С. 32-36. Макклеллан Дж.Х., Рейдер Ч.М. Применение теории чисел в цифровой обработке сигналов / пер. с англ. под ред. Ю.И. Минина. М.: Радио и связь, 1983. 264 с. Пелед А., Лиу Б. Цифровая обработка сигналов / пер. с англ. под ред. А.И. Петренко. Киев: Вища шк., 1979. 264 с. Песошин В.А., Галанина Н.А., Иванова Н.Н. Оценка аппаратурных затрат и быстродействия устройств цифровой обработки марковских сигналов // Вестник Чувашского университета. 2012. № 3. С. 217-221. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов / пер. с англ. под ред. Ю.Н. Александрова. М.: Мир, 1978. 848 с. 162-168.pdf

169-173 RAR Желтов Павел Валерианович Чувашский государственный университет кандидат технических наук, доцент кафедры компьютерных технологий tchouvachie@narod.ru Zheltov Pavel сandidate of technical sciences, assistant professor of Computer Technology Chair Chuvash State University tchouvachie@narod.ru Шевченко Ян Владимирович Чувашский государственный университет аспирант кафедры компьютерных технологий tchouvachie@narod.ru Shevchenko Yan Chuvash State University tchouvachie@narod.ru post-graduate student of Computer Technologies Chair СИНТАКСИС ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ OPEN CODE EFFECTS SYNTAX OF VIRTUAL REALITY PROGRAMMING LANGUAGE OPEN CODE EFFECTS Язык программирования виртуальных миров ОСЕ ( Open Code Effects ) представляет собой интерпретируемый язык программирования, синтаксис которого описывается регулярной грамматикой. Созданный язык и библиотека отличаются более глубокой проработанностью по сравнению с имеющимися ( DirectX, OpenGL ) . Грамматика ориентирована таким образом, чтобы поддерживать такие инновационные особенности функционирования языка OCE, как альтернативный способ организации имен объектов, специальные механизмы работы с иерархией объектов/переменных и т.д. Virtual worlds programming language OCE (Open Code Effects) represents an interpreted programming language, the syntax of which is described by a regular grammar. The created language and library differ from existing ones (DirectX, OpenGL) by being more elaborated. The grammar is oriented to support such innovative peculiarities of OCE-language functioning as an alternative method of arranging object names, special methods dealing with objects, or variables hierarchy and etc. 519.682.1 32.973.26-018.1 интерпретируемый язык программирования виртуальные миры синтаксис LR-грамматика an interpreted programming language virtual worlds syntax LR-grammar Ахо А., Ульман Д. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции: в 2 т. / пер. с англ. В.Н. Агафонова, под ред. В.М. Курочкина. М.: Мир, 1978. 169-173.pdf

174-180 RAR Лучинин Захар Сергеевич аспирант кафедры информационно-вычислительных систем Поволжский государственный технологический университет for.zahar@gmail.com Luchinin Zakhar post-graduate student of Computer Science Chair Volga State University of Technology for.zahar@gmail.com Сидоркина Ирина Геннадьевна доктор технических наук, профессор, декан факультета информатики и вычислительной техники Поволжский государственный технологический университет igs592000@mail.ru Sidorkina Irina Volga State University of Technology doctor of technical sciences, professor, dean of Informatics and Computer Engineering Faculty igs592000@mail.ru МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДОКУМЕНТО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ С ОТРАЖЕНИЕМ ОГРАНИЧЕНИЙ ЦЕЛОСТНОСТИ MATHEMATIC MODEL OF DOCUMENT-ORIENTED DATABASE WITH REFLECTION OF INTEGRITY CONSTRAINTS Успешная производственная деятельность предприятий, применяющих системы автоматизированного проектирования ( САПР ) , зависит от эффективного использования информационной базы PDM систем ( система управления данными об изделии ) , обеспечивающих управление информацией об изделии на протяжении всего цикла производства. Эффективное использование данных подразумевает, прежде всего, представление информации в форме, обеспечивающей легкость ее восприятия, однозначное ее понимание всеми участниками в течение всего жизненного цикла и простоту изменения данных по мере накопления знаний о предметной области. Эти требования распространяются на описание изделий и процессов, любую документацию, используемую в разных процедурах этапов жизненного цикла. Внедрение документо-ориентированных баз данных, получивших широкое распространение в высоконагруженных проектах, в современные САПР позволяет представлять в более естественном виде слабоформализуемые данные и уменьшить время принятия решений. В связи со слабым отражением ограничений предметной области на уровне документо-ориентированной базы данных обоснована и предложена расширенная документо-ориентированная модель данных, отражающая семантику предметной области. Successful production activities of enterprises that use computer-aided design (CAD) depend on the effective use of PDM systems infobase providing product information management throughout the production cycle. The effective use of data implies, first of all, the presentation of information in the form which provides its easy perception, its unambiguity for all the participants throughout the life cycle and the possibility to easily change any data with the accumulation of knowledge about the subject area. These requirements apply to the description of any products, processes, and documentation used in different stage life cycle procedures. The implementation of a document-oriented database, which is widely used in heavy loaded projects, in modern CAD system allows to represent poorly formalized data in a more natural form and to reduce the time needed for decision making. Due to weak reflection of application domain constraints on the level of document-oriented database, we propose a well-grounded enhanced document-oriented data model that reflects the semantics of the application domain. 004.652 32.973 база данных документо-ориентированная модель данных большие данные нереляционная модель данных целостность данных семантика database data model document-oriented data model big data non-relational data model NoSQL data integrity semantics computer-aided design Гатчин Ю.А., Донецкая Ю.В. Разработка методик для автоматизации проектирования изделий приборостроения // Труды конгресса по интеллектуальным системам и информационным технологиям «AIS-AT’09»: в 4 т. М.: Физматлит, 2009. Т. 3. С. 145-149. Дехтярь М.И., Диковский А.Я., Спиратос Н. Восстановление ограничений целостности за счет наименьших достаточных изменений // Программирование. 1998. № 2. С. 27-37. Лучинин З.С. Сидоркина И.Г. Модуль поддержки ограничений целостности в документо-ориентированных базах данных // Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе: материалы Всерос. науч.-практ. конф. Йошкар-Ола, 2014. C. 56-59. Лучинин З.С., Сидоркина И.Г. Формализация семантики в документо-ориентированных базах данных // Вестник Поволжского государственного технологического университета. 2014. № 3. С. 57-65. Лучинин З.С., Сидоркина И.Г. Формирование ссылочной целостности в документо-ориентированных базах данных // Информационные технологии в электронике и электроэнергетике: материалы 9-й Всерос. науч.-техн конф. Йошкар-Ола, 2014. C. 339-341. Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов. 2-е изд. М.: Питер, 2007. С. 68. Тальхайм Б. Обзор семантических ограничений для моделей баз данных [Электронный ресурс]. URL: http://www.intsys.msu.ru/magazine/archive/v3(3-4)/thalheim-307-351.pdf (дата обращения: 20.10.2014). García-Solaco M., Saltor F., Castellanos M. Semantic heterogeneity in multidatabase systems. In: Bukhres O.A., Elmagarmid A.K., ed. Object-oriented multidatabase systems. Prentice Hall, 1996, pp. 129-195. 174-180.pdf

181-188 RAR Песошин Валерий Андреевич Казанский национальный исследовательский технический университет pesoshin@evm.kstu-kai.ru доктор технических наук, профессор кафедры компьютерных систем Pesoshin Valeriy Kazan National Research Technical University pesoshin@evm.kstu-kai.ru doctor of technical sciences, professor of Computer Systems Chair Галанина Наталия Андреевна Чувашский государственный университет galaninacheb@mail.ru доктор технических наук, профессор кафедры математического и аппаратного обеспечения информационных систем Galanina Nataliya Chuvash State University galaninacheb@mail.ru doctor of technical sciences, professor of Math and Hardware Information Systems Chair Иванова Надежда Николаевна Чувашский государственный университет naadeezdaa@rambler.ru кандидат технических наук, доцент кафедры математического и аппаратного обеспечения информационных систем Ivanova Nadezhda Chuvash State University naadeezdaa@rambler.ru candidate of technical sciences, associate professor of Math and Hardware Information Systems Chair ВЫЧИСЛЕНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ЦЕПЕЙ МАРКОВА ПРИ СИНТЕЗЕ УСТРОЙСТВ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В ЛИНЕЙНЫХ ФАЗОВЫХ СИСТЕМАХ CALCULATING MARKOV CHAINS TRANSITION PROBABILITIES WHILE SYNTHESISING SIGNAL-PROCESSING HARDWARE IN LINEAR PHASE SYSTEMS Первым этапом синтеза различных цифровых устройств обработки сигналов, аппроксимированных цепями Маркова, является определение матрицы переходных вероятностей. Ее элементы можно найти, зная функцию распределения фазы сигнала. В статье получены аналитические выражения для вычисления трехмерной функции распределения фазы в линейном фазовом пространстве. Полученные выражения дают возможность вычислить вероятности переходов и построить матрицу весовых коэффициентов для спецпроцессора цифровой оптимальной обработки сигналов. At the first stage of synthesis of various digital signal-processing hardware approximated by Markov chains it is necessary to determine a transition probability matrix. Its elements can be found by use of a signal phase distribution function. The paper presents analytical formulas for calculating a three-dimensional function of phase distribution in linear phase space. These formulas allow calculating transition probabilities and constructing a weight matrix for a special-purpose processor designed for optimal digital signal-processing. 681.5:654.93 32.97 марковские сигналы вероятности переходов линейная фазовая система Markov signals transition probabilities linear phase system Иванова Н.Н. Устройства вычислительной техники для цифровой обработки сигналов, аппроксимированных цепями Маркова, в системе остаточных классов: дис. … канд. техн. наук. Казань, 2011. Иванова Н.Н. Непозиционные устройства обработки сигналов, аппроксимированных цепями Маркова // Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе (Информационные технологии 2010): материалы Всерос. науч.-практ. конф. Йошкар-Ола, 2010. Ч. 2. С. 134-137. Лебедев Е.К. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1989. 192 с. Лебедев Е.К., Галанина Н.А., Иванова Н.Н. Вычисление вероятностей переходов для цепей Маркова, аппроксимирующих сигналы в фазовых системах // Вестник Чувашского университета. 2001. № 3. С. 89-100. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1989. 656 с. Песошин В.А., Галанина Н.А., Иванова Н.Н. Марковская фильтрация цифровых сигналов в системе остаточных классов // Параллельная компьютерная алгебра и ее приложения в новых инфокоммуникационных системах: сб. науч. тр. 1-й междунар. конф. (20-24 октября 2014 г., Ставрополь, Северо-Кавказ. федер. университет). Ставрополь: Фабула, 2014. С. 331-337. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Радио и связь, 1982. 624 с. 181-188.pdf

189-206 RAR Потапов Александр Алексеевич Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН potapov@cplire.ru главный научный сотрудник доктор физико-математических наук, профессор, академик Российской академии инженерных наук им. А.М. Прохорова и Российской академии естественных наук Potapov Alexander V.A. Kotelnikov Intstitute of Radio Engineering and Electronics of RAS Chief Scientific Officer; doctor of Physics and Mathematics, professor, member of Russian A.M. Prokhorov Academy of Engineering Sciences and Russian Academy of Natural Sciences ОПЫТ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЛОБАЛЬНОГО ФРАКТАЛЬНО-СКЕЙЛИНГОВОГО МЕТОДА В РАДИОФИЗИКЕ, РАДИОЛОКАЦИИ И РАДИОТЕХНИКЕ (1980-2015) SHARING EXPERIENCE ON CREATING AND USING GLOBAL FRACTAL-SCALING APPROACH IN RADIO PHYSICS, RADIO LOCATION AND RADIO ENGINEERING (1980-2015) Представлены избранные результаты применения теории фракталов, динамического хаоса, эффектов скейлинга и дробных операторов в фундаментальных вопросах радиолокации, радиофизики, радиотехники, теории антенн и электроники. Данными вопросами автор занимается в течение 35 лет. В основе созданного автором впервые в России и в мире научного направления лежит концепция фрактальных радиосистем, топология выборки, глобальный фрактально-скейлинговый метод и фрактальная парадигма. Полученные автором результаты крупной научной и практической значимости были опубликованы в четырех отчетных докладах Президиума Российской академии наук (2008, 2010, 2012, 2013) и в докладе Правительству Российской Федерации (2012). The paper presents the selected results of applying the theory of fractals, dynamical chaos, scaling effects and fractional operators in fundamental problems of radiolocation, radio physics, radio engineering, antennas theory and electronics. The author has been investigating these issues for 35 years. The author was the first in Russia and in the whole world to establish the scientific direction that is based on the fractal radio systems conception, sampling topology, global fractal-scaling approach and the fractal paradigm. The results obtained by the author, which are of big practical and scientific importance, were published in four summary reports of the Presidium of Russian Academy of Science (2008, 2010, 2012, 2013) and in the report submitted to the Government of the Russian Federation (2012). 530.1: 537.86 + 621.396.96 32.841 + 32.95 фрактал скейлинг дробный оператор динамический хаос радиофизика радиолокация радиотехника радиосистемы fractal scaling fractional operator dynamic chaos radio physics radiolocation radio engineering radio systems Вопросы перспективной радиолокации: Коллективная монография / Б.В. Бункин, А.П. Реутов, А.А. Потапов и др. М.: Радиотехника, 2003. 512 с. Леонов К.Н., Потапов А.А., Ушаков П.А. Использование инвариантных свойств хаотических сигналов в синтезе новых помехоустойчивых широкополосных систем передачи информации // Радиотехника и электроника. 2014. Т. 59, № 12. С. 1209-1229. Нелинейная радиолокация / под ред. А.А. Горбачева, А.П. Колданова, А.А. Потапова, Е.П. Чигина (Библиотека журнала «Нелинейный мир»: Научная серия «Фракталы. Хаос. Вероятность»). М.: Радиотехника, 2005. Ч. 1; 2006. Ч. 2; 2007. Ч. 3. Опаленов Ю.В., Потапов А.А. Стохастические сигналы и преобразование Радона при получении растровых радиолокационных изображений микроволновым цифровым радиолокатором с фрактальной обработкой информации // Радиотехника и электроника. 2000. Т. 45, № 12. С. 1447-1458. Пат. 2211461 РФ, МПК7 G01S13/90. Способ синтеза радиолокационного изображения и устройство для его осуществления / Опаленов Ю.В., Потапов А.А.; заявитель и патентообладатель Ин-т радиотезники и электроники РАН. № 2001116248/09; заявл. 18.06.2001; опубл. 27.08.2003. Подосенов С.А., Потапов А.А., Соколов А.А. Импульсная электродинамика широкополосных радиосистем и поля связанных структур / под ред. А.А. Потапова. М.: Радиотехника, 2003. 720 с. Подосенов С.А., Потапов А.А., Фоукзон Дж., Менькова Е.Р. Неголономные, фрактальные и связанные структуры в релятивистских сплошных средах, электродинамике, квантовой механике и космологии: в 3 т. / под ред. А.А. Потапова. М.: ЛЕНАНД, 2015. 1200 с. Потапов А.А. Глобальный фрактально-скейлинговый метод и фрактальная парадигма в моделировании физико-технических процессов и сред // Вестник Тамбовского университета. Сер. Естественные и технические науки (Материалы междунар. конф. «Колмогоровские чтения - VI. Общие проблемы управления и их приложения (ОПУ - 2013), посв. 110-летию со Дня рождения А.Н. Колмогорова»). 2013. Т. 18, № 5. С. 2645-2646. Потапов А.А. К теории функционалов стохастических полей обратного рассеяния // Радиотехника и электроника. 2007. Т. 52, № 3. С. 261-310. Потапов А.А. Новые информационные технологии на основе вероятностных текстурных и фрактальных признаков в радиолокационном обнаружении малоконтрастных целей // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48, № 9. С. 1101-1119. Потапов А.А. О фрактальных радиосистемах, дробных операторах, скейлинге, и не только… // Фракталы и дробные операторы / предисл. Ю.В. Гуляева и С.А. Никитова. Казань: Фән, 2010. С. 417-472. Потапов А.А. Очерки по развитию дробного исчисления в работах А.В. Летникова // РЭНСИТ, 2012. Т. 4, № 1. С. 3-102. Потапов А.А. Размышления о фрактальном методе, методе дробных интегропроизводных и фрактальной парадигме в современном естествознании (Из записных книжек автора) // РЭНСИТ. 2012. Т. 4, № 1. С. 103-142. Потапов А.А. Синергетические принципы нелинейной динамики и фракталы в разработке новых информационных технологий для современных радиосистем // Радиотехника. 2005. № 8. C. 73-88. Потапов А.А. Синтез изображений земных покровов в оптическом и миллиметровом диапазонах волн: дис.. докт. физ.-мат. наук. М., 1994. 436 с. Потапов А.А. Спецтема: автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 1989. 28 с. Потапов А.А. Топология выборки // Нелинейный мир. 2004. Т. 2, № 1. С. 4-13. Потапов А.А. Фракталы в дистанционном зондировании // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 2000. № 6. C. 3-65. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации. М.: Логос, 2002. 664 с. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации. Основы теории рассеяния волн фрактальной поверхностью // Радиотехника и электроника. 2002. Т. 47, № 5. С. 517-544. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации. Фрактальный анализ сигналов // Радиотехника и электроника. 2001. Т. 46, № 3. С. 261-270. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации: Топология выборки. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Университетская книга, 2005. 848 с. Потапов А.А. Фракталы, скейлинг и дробные операторы в обработке информации (Московская научная школа фрактальных методов в ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 1981-2011 гг.) // Необратимые процессы в природе и технике: сб. науч. тр. / под ред. В.С. Горелика и А.Н. Морозова. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФИАН, 2012. Вып. IV. С. 5-117. Потапов А.А. Фракталы, скейлинг и дробные операторы в современной физике и радиотехнике // Мощная импульсная электрофизика: сб. аннотаций междунар. конф. XIV Харитоновские тематические научные чтения, посв. 110-летию со дня рождения академика Ю.Б. Харитона (Саров, 21-25 апреля 2014 г.). Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2014. С. 80-81. Потапов А.А. Фрактально-скейлинговые методы в радиолокации // Юбилейная НТК ОАО «Концерн “Вега”» (Москва, 16-17 октября). М.: ОАО «Концерн «Вега», 2014. C. 9. Потапов А.А. Фрактальные антенны, нанотехнологии, резонансы и плазмоны // Успехи современной радиоэлектроники. 2011. № 5. С. 5-12. Потапов А.А. Фрактальный метод, фрактальная парадигма и метод дробных производных в естествознании // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Сер. Математическое моделирование. Оптимальное управление. 2012. № 5(2). С. 172-180. Потапов А.А., Булавкин В.В., Герман В.А., Вячеславова О.Ф. Исследование микрорельефа обработанных поверхностей с помощью методов фрактальных сигнатур // ЖТФ. 2005. Т. 75,№ 5. С. 28-45. Потапов А.А., Гуляев Ю.В., Никитов С.А., Пахомов А.А., Герман В.А. Новейшие методы обработки изображений / под ред. А.А. Потапова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. 496 с. Потапов А.А., Лактюнькин А.В. Теория рассеяния волн фрактальной анизотропной поверхностью // Нелинейный мир. 2008. Т. 6, № 1. С. 3-36. Потапов А.А., Потапов А.А. (мл.), Потапов В.А. Фрактальный конденсатор, дробные операторы и фрактальные импедансы // Нелинейный мир. 2006. Т. 4. № 4-5. С. 172-187. Потапов А.А., Шифрин Я.С., Кузеев Р.Р. Генетические и самоаффинные методы проектирования фрактальных антенн // Антенны. 2014. № 3(202). С. 25-48. Потапов АА. Фрактальный метод и фрактальная парадигма в современном естествознании. Воронеж: Научная книга, 2012. 108 с. Рехвиашвили С.Ш., Потапов А.А. Мемристор и целочисленный квантовый эффект Холла // Радиотехника и электроника. 2012. Т. 57, № 2. С. 207-210. Самко С.Г., Килбас А.А., Маричев О.И. Интегралы и производные дробного порядка и некоторые их приложения. Минск: Наука и техника, 1987. 688 с. Foukzon J., Men’kova E., Potapov A.A. The Solution Classical Feedback Optimal Control Problem for m-Persons Differential Game with Imperfect Information. Open Journal of Optimization, 2013, vol. 2, no. 1, pp. 16-25. URL: http://www.scirp.org/journal/ojop. Oldham K.B., Spanier J. The Fractional Calculus. N.Y., Academic Press, 1974, 234 р. Potapov A.A. Oscillator with Fractional Differential Positive Feedback as Model of Fractal Dynamics. J. Computational Intelligence and Electronic Systems, 2014, vol. 3, no. 1-2. Potapov A.A. The Global Fractal Method, Fractal Paradigm and the Fractional Derivatives Method in Fundamental Radar Problems and Designing of Revolutionary Radio Signals Detectors // Zbornik radova Konferencije MIT - Matematicke i informacione tehnologije, Vrnjackoj Banji od 5. do 9. septembra i u Becicima od 10. do 14. septembra 2013. godine. Kosovska Mitrovica: Prirodno-matematicki fakultet Ulverziteta u Pristini (Serbia), 2014. P. 539-552. Potapov A.A. The Textures, Fractal, Scaling Effects and Fractional Operators as a Basis of New Methods of Information Processing and Fractal Radio Systems Designing. Proc. SPIE, 2009, vol. 7374, pp. 73740E-1-73740E-14. Potapov A.A., German V.A. Detection of Artificial Objects with Fractal Signatures. Pattern Recognition and Image Analysis, 1998, vol. 8, no. 2, pp. 226-229. 189-206.pdf

207-212 RAR Сучков Владислав Олегович магистрант кафедры автоматики и управления в технических системах Чувашский государственный университет lainx@mail.ru Suchkov Vladislav lainx@mail.ru master’s program student of Automatics and Control in Technical Systems Chair Chuvash State University Ядарова Ольга Николаевна Чувашский государственный университет аспирант кафедры промышленной электроники o_lala_la@mail.ru Yadarova Olga Chuvash State University o_lala_la@mail.ru post-graduate student of Power Electronics Chair Славутский Леонид Анатольевич Чувашский государственный университет доктор физико-математических наук, профессор кафедры автоматики и управления в технических системах las_co@mail.ru Slavutskii Leonid Chuvash State University las_co@mail.ru doctor of physics and mathematical sciences, professor of Technical Systems Automatics and Control Chair ДИСТАНЦИОННЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ ULTRASONIC REMOTE CONTROL OF AIRFLOW BASED ON ARTIFICIAL NEURAL NETWORK Экспериментально исследуется возможность дистанционного ультразвукового контроля неоднородного воздушного потока. Исследования проводились в стационарных и нестационарных режимах работы вентилятора. Показано, что для обработки рассеянных в воздушном потоке ультразвуковых сигналов может эффективно использоваться аппарат искусственных нейронных сетей. Описана экспериментальная установка, методика измерений и результаты использования нейронной сети на основе многослойного персептрона. Показано, что использование нейронной сети позволяет дистанционно контролировать работу вентилятора с точностью не ниже единиц процентов. The article deals with experimental investigation of the possibility of remote ultrasonic control of inhomogeneous air flow. The studies were conducted in stationary and non-stationary modes of operation of the ventilator system. It is shown that artificial neural networks can be effectively used for the ultrasonic signal proceedings. The article also describes an experimental installation, measurement techniques and the results of using the neural network based on multi-layer perceptron. It shows that the use of a neural network allows the remote control of the ventilator system with an accuracy of less than few percent. 697.921.4:537.871.7.08 З766:З873-5 искусственная нейронная сеть вентиляторная установка ультразвук доплеровские сигналы нестационарный воздушный поток artificial neural network ventilator system ultrasound Doppler signals non-stationary airflow Алексеев А.П., Ядарова О.Н. Доплеровский ультразвуковой контроль производительности вентиляторной установки // Вестник Чувашского университета. 2013. № 3. С. 307-310. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. М.: Горячая линия-Телеком, 2001. Медведев В.С. Нейронные сети. MATLAB 6 / под. ред. В.Г. Потемкина. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002. Розенблатт Ф. Принципы нейродинамики. Перцептроны и теория механизмов мозга: пер. с англ. М.: Мир. 1965. Хайкин С. Нейронные сети: полный курс: 2-е изд.: пер. с англ. М.: Вильямс, 2006. Ядарова О.Н., Алексеев А.П., Славутский Л.А. Контроль нестационарного воздушного потока вентиляторной установки // Вестник Чувашского университета. 2014. № 3. С. 148-153. Ядарова О.Н., Славутский Л.А. Контроль воздушного потока на основе доплеровского рассеяния ультразвука // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2013. № 3. С. 55-59. Billings S.A. Nonlinear System Identification: NARMAX Methods in the Time, Frequency, and Spatio-Temporal Domains. Wiley, 2013, 574 p. Chen S., Billings S., Grant Р. Non-linear system identification using nеurаl networks. International Journal of Control, 1990, vоl. 51, рp. 1191-1214. Hebb D. Organization of behavior. N.Y., 1961. Leontaritis I.J. and Billings S.A. Input-output parametric models for non-linear systems. Part I: deterministic non-linear systems. Int'l J. of Control, 1985, vol. 41, pp. 303-328. Leontaritis I.J. and Billings S.A. Input-output parametric models for non-linear systems. Part II: stochastic non-linear systems. Int'l J of Control, vol. 41, pp. 329-344. Nelles O. Nonlinear System Identification. Berlin, 2000. Venkataraman S. Оn encoding nonlinear oscillations in nеurаl networks for locomotion. Proc. of the 8th Yаlе Workshop оn Adaptive and Learning Systems. New Наvеn, 1994, pр. 14-20. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 14-08-31271 мол_а 207-212.pdf

213-221 RAR Фатхуллин Роберт Рифович Марийский государственный университет fatkhullin.robert@gmail.ru аспирант кафедры прикладной математики и информатики Fatkhullin Robert Mari State University fatkhullin.robert@gmail.ru post-graduate student of Applied Mathematics and Informatics Chair Сидоркина Ирина Геннадьевна Поволжский государственный технологический университет igs592000@mail.ru доктор технических наук, профессор, декан факультета информатики и вычислительной техники Sidorkina Irina Volga State University of Technology igs592000@mail.ru doctor of technical sciences, professor, dean of Informatics and Computer Engineering Faculty МЕТОДЫ СТОХАСТИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ПРИ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ METHODS OF STOCHASTIC OPTIMIZATION IN QUALITY ASSESSMENT OF EDUCATIONAL ORGANIZATIONS Одной из ведущих тенденций развития образования в мире является создание системы комплексной оценки качества образования. В настоящее время активно разрабатываются подходы к определению качества образования, исследуются различные его аспекты, индикаторы и показатели. Комплексная оценка эффективности деятельности образовательных организаций - это многокритериальная задача, для решения которой необходимо установить критерии и процедуру их оценки. В данной статье проводится анализ методов многокритериальной оптимизации, которые могут быть одной из составляющих комплексной оценки качества образовательной деятельности. Дан анализ методов многокритериальной оптимизации и теории нейронных сетей. Для комплексной оценки качества деятельности образовательной организации рассмотрены многокритериальные статистические модели. Одна из них основана на образовательной квалиметрии и предусматривает использование методов свертки доминирующих и компенсируемых индикаторов в интегрированный показатель. Другая модель предполагает использование нейронных сетей и базируется на технологии аналитической обработки данных. При реализации рассмотренных моделей могут вырасти такие важные качественные показатели комплексной оценки качества эффективности деятельности образовательных организаций, как объективность оценки, масштабируемость, простота и удобство использования. Полученные результаты могут использоваться при комплексной оценке качества деятельности образовательных организаций на различных уровнях образования. One of the major trends in the development of education in the world is to create a comprehensive system of quality assessment of education. Nowadays there are actively developed approaches to determining the quality of education, investigated various aspects, indicators and indices. Integrated assessment of the educational institutions efficiency is a multicriteria problem which can be solved by establishing criteria and procedures for their evaluation. This article analyzes the methods of multicriteria optimization, which can be a component of a comprehensive quality assessment of educational activities, as well as other methods of multicriteria optimization and theories of neural networks. Multicriteria statistical models are considered as means of comprehensive quality assessment of educational institutions activities. One of them is based on education qualimetry and involves employing methods of compressing dominant and compensated indicators into the integrated index. Another model involves the use of neural networks and it is based on the analytical data processing technology. Implementation of the examined models can boost such important quality indicators of integrated quality assessment of educational institutions efficiency as assessment objectivity, scalability, simplicity and ease of use. The obtained results can be widely used in the integrated quality assessment of the educational institutions at various levels of education. 519.7 74 оценка качества образования многокритериальная оптимизация свертка критериев нейронные сети образовательная квалиметрия quality assessment of education multicriteria optimization convolution of criteria neural networks education qualimetry Ажмухамедов И.М., Ажмухамедов А.А. Формирование рейтинговой оценки качества образования на основе нечеткой графовой модели // Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер. Управление, вычислительная техника и информатика. 2012. № 1. С. 150-157. Квазиньютоновские методы минимизации, основанные на принципах обучения. URL: http://www.math.kemsu.ru/kmk/subsites/Krutikov_RelaxMeth/pages/2_1glava.htm#2_4 (дата обращения: 15.10.2014). Корнещук Н.Г. Теоретико-методологиеские основы комплексной оценки качества деятельности образовательной системы: автореф. дис. … док. пед. наук. Магнитогорск, 2007. 49 с. Медведев В.С., Потемкин В.Г. Нейронные сети. MATLAB 6. / под общ. ред. В.Г. Потемкина. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. 630 с. Рубин Г.Ш. Развитие квалиметрии метизного производства на основе методологии функционально-целевого анализа: автореф. дис. … док. тех. наук. Магнитогорск, 2011. 31 с. 213-221.pdf

222-227 RAR Чечнев Александр Власович кандидат физико-математических наук, доцент кафедры компьютерных технологий Чувашский государственный университет dikt@chuvsu.ru Chechnev Alexandr candidate of physical and mathematical sciences, assistant professor of Computer Technology Chair Chuvash State University dikt@chuvsu.ru ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ С ТВЕРДЫМИ И СВОБОДНЫМИ ГРАНИЦАМИ МЕТОДОМ ГРАНИЧНЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ NUMERICAL STUDY OF NON-STATIONARY HYDRODYNAMIC PROBLEMS WITH RIGID AND FREE BOUNDARIES BY METHOD OF BOUNDARY POTENTIALS Предложен численный метод решения нестационарных задач со свободными и твердыми границами. Он основан на представлении искомой функции на каждом шаге по времени в виде суммы потенциалов простого и двойного слоев. В результате из граничных условий получается система линейных интегральных уравнений Фредгольма 2-го рода, которая аппроксимируется затем СЛАУ путем замены входящих в нее интегралов по методу Н.М. Крылова - Н.Н. Боголюбова. Нормаль скорости точек свободных границ вычисляется по формуле, вытекающей из интегралов представленного потенциала поля скоростей путем его дифференцирования по направлениям нормалей свободных границ. Численные эксперименты показали, что предложенный метод является устойчивым по времени и позволяет получать достаточно точные численные решения. The article offers a numerical method of solving non-stationary problems with free and rigid boundaries. It is based on the representation of the unknown function to be found at each time step as the sum of the potentials of simple and double layers. The boundary conditions result in a system of linear integral Fredholm equations of the 2nd kind, which is afterwards approximated by the system of linear algebraic equations (SLAE) by replacing its integral constituents according to N.M. Krylov - N.N. Bogoliubov method. The normal rate of free boundary points is calculated according to the formula which is a consequence of the presented velocity field potential integration by its differentiation according to the directions of free boundaries normals. Numerical experiments showed that the proposed method is stable in time and allows obtaining quite accurate numerical solutions. 532.5 22.253 моделирование гидродинамические процессы численные методы modeling hydrodynamic processes numerical methods Белоцерковский С.М., Дворак А.В., Тесемкин Д.А. К моделированию проникновения в жидкость // Доклады академии наук СССР. 1987. Т. 296, № 6. С. 1320-1323. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1977. 408 с. Терентьев А.Г., Чечнев А.В. Численное исследование входа пластины и дисков в сжимаемую жидкость // Известия академии наук СССР. Механика жидкости и газа. 1985. № 2. С. 104-107. Чечнев А.В. Численное решение задачи о вертикальном движении симметричного плоского тела к свободной поверхности жидкости методом сведения к серии задач Неймана // Математические модели и их приложения: сб. науч. тр. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2013. С. 62-67. Шифрин Э.Г., Шубников Г.В. Численные методы решения задачи нестационарного течения жидкости с перемещающимися границами // Вычислительная математика и математическая физика. 1982. Т. 22, № 1. С. 163-170. Brebbia C.A., Dominguez J. A two dimension element code for potential problems using quadratic elements. Software for Engineering Workstation, 1988, vol. 4, pp. 134-144. Hirt C.W., Nichols B.D. Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries. Journal of Computational Physics, 1981, vol. 39, pp. 201-225. 222-227.pdf

228-233 RAR Чечнев Александр Власович кандидат физико-математических наук, доцент кафедры компьютерных технологий Чувашский государственный университет dikt@chuvsu.ru Chechnev Alexandr candidate of physical and mathematical sciences, assistant professor of Computer Technology Chair Chuvash State University dikt@chuvsu.ru ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НЕСКОЛЬКИХ СИММЕТРИЧНЫХ ПЛОСКИХ ТЕЛ К СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ NUMERICAL SIMULATION OF VERTICAL MOVEMENT OF SEVERAL SYMMETRIC FLAT BODIES TO FREE LIQUID SURFACE Предложен новый численный метод решения задач о вертикальном движении системы симметричных плоских тел к свободной поверхности жидкости. Он основан на сведении исходной гидродинамической задачи с помощью группы специальных приемов к последовательности задач Неймана для односвязных областей. Последние решаются методом источников и стоков, которые сводятся к решению интегральных уравнений Фредгольма 2-го рода методом Н.М. Крылова - Н.Н. Боголюбова, позволяющим аппроксимировать его хорошо обусловленную СЛАУ. Как показали численные методы на тестовых задачах, метод устойчив по времени и обладает высокой степенью точности. The article offers a new numerical method of solving problems concerning vertical motion of symmetrical flat bodies system to free liquid surface. It is based on reducing an original hydrodynamic problem to a sequence of Neumann problems for simple connected regions by use of special techniques. The latter are solved by methods of sources and sinks, which are reduced to the solution of integral Fredholm equations of the 2 ^nd kind by means of N.M. Krylov - N.N. Bogoliubov method, which allows approximation of its well-grounded SLAE. As shown by numerical methods used on test problems, the method is stable in time and highly accurate. 532.5 22.253 моделирование гидродинамические процессы численные методы modeling hydrodynamic processes numerical methods Владимиров В.С. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1981. 512 с. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории функций комплексного переменного. М.: Физматлит, 1958. 678 с. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1977. 408 с. Чечнев А.В. Численное решение задачи о вертикальном движении симметричного плоского тела к свободной поверхности жидкости методом сведения к серии задач Неймана // Математические модели и их приложения: сб. науч. тр. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2013. С. 62-67. 228-233.pdf

VESTNIK CHUVASHSKOGO UNIVERSITETA. 2015. no. 1