Статьи

В статье представлен обзор алгоритмов оценки активной мощности в однофазной цепи электроснабжения с использованием цифровой обработки сигналов во временной и частотной областях. Также проведено сравнение свойств этих алгоритмов для синусоидального тестового сигнала. Сравниваются не только уже известные алгоритмы, но и предлагаемый новый алгоритм. Дается дополнительная информация о некоторых известных алгоритмах. Приведены результаты компьютерного моделирования в среде MATLAB и результаты измерений, полученные с помощью мультиплексированных компьютерных плат сбора данных. Также исследованы косинусные окна сглаживания в сочетании с предлагаемым итеративным алгоритмом. Помимо этого, исследуется влияние аддитивного шума и субгармоник на точность оценки активной мощности. Показано, что наиболее точные результаты оценивания обеспечивает метод во временной области, основанный на методе максимального правдоподобия

Статья рассматривает использование цифрового двойника в химии, представляющего собой виртуальное отображение реальной химической системы, а также методику его создания и применения. Проиллюстрирована сложность моделирования молекулярных систем и обоснована необходимость автоматизации этого процесса. Проведен анализ процесса возникновения молекулярных связей, и на его основе разработаны критерии составления продукционных правил, применяемых при моделировании сложных молекулярных систем. Показаны специфика составления и добавления продукционных правил в базу данных, а также особенности их использования в процессе моделирования. Кроме того, описаны программные алгоритмы формирования модели сложной молекулярной системы. Выполнена оценка эффективности автоматизированной системы в сравнении с ручной обработкой данных. Полученные результаты могут быть использованы специалистами в области химии, биологии и др.

В работе продемонстрирована система терморегуляции с обратной связью для биосенсоров на основе полевых транзисторов с каналом-нанопроводом, обеспечивающая контроль и поддержание необходимого температурного режима в биоаналитических исследованиях. Элементы системы, включающие полевые транзисторы с каналом-нанопроводом, температурные сенсоры и нагреватели изготавливались на одном чипе с использованием процессов электронно-лучевой литографии, реактивно-ионного травления и высоковакуумного напыления. Разработана и изготовлена специализированная электроника для контроля и поддержания температуры. Проведены измерения зависимости показаний термометров от мощности нагрева, хорошо согласующиеся с результатами численного моделирования. Проведена демонстрация системы терморегуляции с обратной связью, обеспечивающая установление заданной температуры в диапазонеот 30 до 70◦ C за 18 с в жидкостной среде. Демонстрация системы с терморегулятором для детектирования нуклеиновых кислот была проведена с использованием синтетической одноцепочечной ДНК, представляющей собой фрагмент гена бактерии Escherichia coli. Минимально детектируемый отклик наблюдался для образца с концентрацией 3 фМ.

В статье представлены результаты исследования условий трансферта полномочий в сфере градостроительства с местного уровня на региональный. В конце 2014 года был принят федеральный закон, который позволил регионам брать на себя полномочия, ранее считавшиеся уникальной муниципальной зоной ответственности (разработка и принятие генеральных планов, норм межевания, правил землепользования и застройки). Исследование рассматривает, способствовали ли передаче градостроительных полномочий представленность интересов застройщиков в местной и региональной ассамблеях, партии «Единая Россия» в городской ассамблее, а также бюджетная обеспеченность города. Опираясь на метод качественного сравнительного анализа (QCA), мы доказываем, что, вопреки ожиданию, преобладание депутатов-застройщиков в составе городского представительного органа не стало необходимым условием для защиты муниципальных полномочий в части градостроительства. Напротив, доминирование застройщиков среди депутатского корпуса города и региона способствовало трансферту полномочий. Результаты также показывают, что преобладание партии «Единая Россия» в составе городской ассамблеи послужило институциональным дисциплинирующим инструментом по консолидации депутатов для передачи полномочий на региональный уровень. Большие бюджетные возможности муниципалитета также оказались необходимым условием для централизации градостроительных полномочий.

В работе поднимается вопрос о синтезе и модификации металлорганических молекулярных сит для разделения и сорбции СО2 и СН4. Впервые металлорганическое соединение Сu3(BTС)2 было заключено в углеродную матрицу угля марки МеКС, что позволило стабилизировать Сu3(BTС)2 и сместить разрушение каркасного соединения от 3.1÷7.8 рН для Сu3(BTС)2 до 2.85÷9.90, для Сu3(BTС)2/С соответственно. В работе прbводятся данные дифракционного анализа, рентгенофлуоресцентного спектрального анализа, ИК-спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии, доказывающие строение и химический состав полученных соединений. Проведены испытания по адсорбции азота, паров воды и пиридина, которые позволяют получить текстурные характеристики полученного материала. Как Сu3(BTС)2, так и Сu3(BTС)2/С испытаны на способность аккумулирования СО2 и СН4. Установлено, что модифицирование привело к увеличению адсорбционной емкости по СО2 и СН4. Однако, модифицирование Сu3(BTС)2 благоприятно сказывается на эффективности разделения СО2, СН4 от H2, О2, N2 со степенью разделения равной 3 и 3.8 для СО2 и СН4 относительно неразделимых компонентов H2, О2, N2 соответственно.

В статье предложены два наиболее простых метода определения положений равновесия спутника, движущегося в центральном ньютоновом силовом поле по круговой орбите под действием гравитационного момента. В первом методе применялись подходы линейной алгебры, во втором алгоритмы компьютерной алгебры. Положения равновесия спутника в орбитальной системе координат при заданных значениях главных центральных моментов инерции определяются корнями системы нелинейных алгебраических уравнений. Для определения равновесных решений проводилась декомпозиция системы алгебраических уравнений с применением методов линейной алгебры и алгоритмов построения базисов Гребнера. Положения равновесия спутника определялись путем исследования числа действительных корней алгебраических уравнений из полученных базисов Гребнера. С использованием предложенного подхода показано, что спутник с неравными главными центральными моментами инерции имеет на круговой орбите 24 положения равновесия.

Исследованы каталитические свойства гранулированных иерархических цеолитов Na-Yh, промотированных оксидами металлов (ZnO/Na-Yh, NiO/Na-Yh, Co3O4/Na-Yh, CuO/Na-Yh), в синтезе хинолинов реакцией анилина с н-пропанолом. В присутствии образца ZnO/Na-Yh получена максимальная конверсия анилина и суммарная селективность по хинолинам (49 и 63 % соответственно). На цеолитах, промотированных оксидами Ni, Co, Cu, конверсия анилина была в 2 раза ниже (20–26 %) при селективности по хинолинам 42–51 %.

Цеолиты W были синтезированы методом гидротермальной кристаллизации из геля-прекурсора с различным временем старения и подвергнуты ионному обмену с получением H+-ионообменных катализаторов. Были определены характеристики продуктов и проведено сравнение соответствующих H+-ионообменных кристаллов цеолитов как катализаторов дегидратации метанола. Согласно полученным результатам, стадия старения перед кристаллизацией сильно повлияла на морфологию кристаллов и соотношение атомов Si/Al в образцах цеолита. Полученные цеолиты W переходили от двухшариковой к букетообразной морфологии при увеличении времени старения от 0 до 24 ч, а соотношение атомов Si/Al в образцах цеолита составило 4.2, 4.2, 4.0, 3.8, 3.7 и 3.7 для синтетического геля со временем старения 0, 2, 3, 6, 12 и 24 ч, соответственно. Цеолит W сохранял кристаллическую структуру после Н+- ионного обмена, однако, введение ионов Н+ в цеолит приводило к снижению интенсивности всех кристаллографических рефлексов. Кроме того, было показано, что соответствующие H+-ионообменные цеолитные кристаллы с более длительным временем старения геля-прекурсора проявляли более высокую каталитическую активность в реакции дегидратации метанола в ДМЭ. Причина этого может быть связана с низким соотношением Si/Al, что приводит к увеличению количества алюминия в структуре цеолита, а следовательно, к повышению его кислотности.

Введение. На примере истории Болховца –– одного из городов Белгородской черты, автор анализирует социально-демографические процессы развития городов-крепостей на юге России XVII в., рассматривает городовую службу как базовую структуру для формирования полковой службы, прослеживает эволюцию и архаизацию обязанностей служилых людей от момента заселения города до 1687 г. Материалы и методы. В основу работы легли архивные источники из Российского государственного архива древних актов. Основным методом исследования стал анализ источников, а также их классификация и систематизация. На основе материала были подготовлены таблицы, которые отражают ключевую информацию по структуре служебных обязанностей служилых людей Болховца. Результаты. В ходе исследования впервые описана чиновная структура и служебные обязанности служилых людей на примере конкретного города в ключевой период становления Российской государственности на юге страны. Заключение. Представленный вариант сложившейся чиновной структуры Болховца с 1647 по 1687 гг. можно охарактеризовать как типичный для большинства городов территории Белгородского разряда. Процессы эволюции служилых чинов этого города, их обязанностей и структурные изменения учетного состава города на прямую соотносятся с общегосударственными процессами, в основе которых лежит построение эффективного управления регионами. А формирование мобильных территориальных полков позволило решать вопросы безопасности за пределами региона что, стало новой формой принятой ранее стратегии обороны через наступление.

В работе исследуется задача символьного представления общего решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, заданными в символьном виде, при условии, что некоторые символьные константы могут обращаться в ноль. Кроме того, символьное представление собственных векторов матрицы коэффициентов системы не единственно. В работе на примере исследуемой системы показано, что стандартные процедуры компьютерной алгебры отыскивают конкретные символьные представления собственных векторов, игнорируя существование других символьных представлений собственных векторов. В свою очередь предлагаемые системой компьютерной алгебры собственные векторы могут быть непригодны для построения численных алгоритмов на их основе, что продемонстрировано в работе. Авторами предложен алгоритм отыскания различных символьных представлений собственных векторов символьно заданных матриц. В работе рассматривается конкретная система дифференциальных уравнений, полученная при исследовании решений уравнений Максвелла, однако предложенный алгоритм исследования применим к произвольной системе с нормальной матрицей коэффициентов.

Развитие современных городов определяется не только инициативами «сверху», но и наличием/отсутствием в них реальных акторов, способных интегрировать сообщества, выстроить стратегии участия в городских процессах и внутригородское взаимодействие. Проведенные в четырех промышленных поселениях Татарстана – Набережных Челнах, Нижнекамске, Альметьевске, Зеленодольске – экспертные интервью показали, что такими акторами выступают прежде всего лидеры градообразующих предприятий. В их стратегиях выделяются косвенный (путем социальной поддержки работников и вложений в их профессиональный рост) и прямой виды (когда они участвуют в разного рода экологических проектах территорий, в совершенствовании их инфраструктуры, в проведении городских мероприятий). Они чаще концептуализированы и заявлены в программных формах, а ход их реализации отражен в корпоративной социальной отчетности. Масштабы и характер участия компаний в развитии городов зависят от их отраслевой, функциональной принадлежности и интенций руководства. Стратегии местных властей также концептуально выстроены и имеют заявленные формы, в то же время их реальные стратегии часто остаются ситуативными. Главной функцией муниципальных органов является организация взаимодействия участников городских процессов для решения задач комплексного развития территорий. Однако в изучаемых кейсах они осуществляют ее с каждой группой акторов в отдельности, причем эта коммуникация редко оказывается связанной с выстраиванием целевого образа города. Новыми субъектами в промышленных городах выступают представители малого и среднего бизнеса, сообщества которых во многих из них только формируются, соответственно и деятельность в отношении городов скорее ситуативна. Не получают четкого концептуального выражения и действия общественников, по большей части выстраиваемые вокруг благоустройства районов и дворов, конкретных волонтерских проектов. В сфере культуры выделяются старые и новые (представители креативных индустрий) акторы, от взаимодействия которых зависит культурное содержание выстраиваемых образов места и привлекательность пространств. Одновременно значимым игроком в поле промышленных городов Татарстана являются региональные акторы. При наличии у выделенных субъектов действия своих стратегий единое, четко сформулированное видение ими проективного образа города в изучаемых кейсах скорее отсутствует. Они мало ориентированы на долгосрочные цели и действуют зачастую тактически. Тем не менее экспертные интервью позволили выделить возможные векторы перспективного развития каждого из нестоличных промышленных центров Республики Татарстан.

Актуальность. Серьезность и важность вопроса обеспечения надежности сложных технических систем в области нефтегазотранспорта не вызывает сомнений.

С целью оценки риска и прогнозирования надежности сложных технических систем, в частности наземных газопроводов, которые подвержены внешней коррозии, в статье предлагаются два вероятностных метода, основанных на анализе структурной надежности.
Методы исследования. Описание рассматриваемых методологий реализуется двумя разными стратегиями проверки и технического обслуживания опасных производственных объектов.

Результаты. Предлагается модель структурной надежности, которая обеспечивает оценку вероятности разрыва металла от наружной коррозии на исследуемом участке трубы. Представленная последовательность анализа структурной надежности моделирует механический отказ исследуемого участка трубопровода, учитывая стохастические процессы, связанные с нагрузками и сопротивлением на исследуемом сегменте трубы.
Неоднородный пуассоновский процесс применяется для моделирования образования новых дефектов, а распределение Пуассона используется для моделирования роста дефектов. Первая методика посвящена анализу внешней коррозии газопроводов с потерей металла и содержит оценки вероятности разрыва на эталонном участке трубы, который был построен на основе средних характеристик разрывов труб из базы данных PHMSA. Вторая вероятностная модель позволяет прогнозировать надежность для неочищаемых участков, подверженных внешней коррозии с потерей металла.