В настоящей работе рассматривается параметрическая оптимизация регулятора с переменной структурой (РПС), содержащего пропорциональный и интегральный блок с переключаемыми параметрами, с использованием линейного интегрального критерия и штрафной функции по допустимому максимальному значению выходной координаты регулятора. Данный регулятор использует зону нечувствительности для реализации режима с конечным числом переключений. Использование в интегральном критерии оптимизации функций без изменения их знака позволяет минимизировать колебательность и, как следствие, перерегулирование в автоматической системе. В этой работе используется алгоритм на основе градиентной процедуры для решения задачи параметрической оптимизации РПС, так как используемый регулятор содержит нелинейные элементы типа “ключ” и рассматривается объект с запаздыванием, что препятствует применению аналитических подходов для данной задачи. Необходимые составляющие градиента критерия оптимизации вычисляются с помощью функций чувствительности на основе операторного метода. Сформированный алгоритм автоматической параметрической оптимизации (АПО) позволил вычислить оптимальные параметры РПС для заданного объекта исходя из минимального значения линейного интегрального критерия на серии запусков алгоритма АПО. Достоверность найденного алгоритмом АПО вектора настройки РПС, задействованного в модели автоматической системе поддержания заданной температуры туннельной печи для обжига кирпича, подтверждается вычислительной методикой.
В работе описаны результаты применения задачи параметрического программирования с вероятностными коэффициентами при неизвестных в левых частях ограничений. Проанализированы особенности характеристик модели, которые разделены на две группы. Часть из них представляет собой случайные величины, а другая – зависит от параметра в виде времени. В приведенной модели многолетняя изменчивость рядов характеристик описывается логистической функцией, реже степенной и линейной. При этом случайные характеристики зачастую подчиняются вероятностному распределению Пирсона III типа. В случае описания характеристик модели с помощью значимых трендов результатом решения экстремальной задачи являются оптимальные планы объемов производства сельскохозяйственной продукции, соответствующие максимальной прибыли с упреждением на среднесрочную перспективу. Если характеристики модели являются случайными величинами, то полученная прибыль и соответствующие ей планы описываются вероятностным распределением. Как правило, чаще всего встречаются ситуации, которые моделируются с помощью параметрического программирования с вероятностными характеристиками. Модель оптимизации объемов производства растениеводческой продукции реализована для трех сельскохозяйственных муниципальных районов Иркутской области: Куйтунского, Аларского и Тулунского. Результаты статистической обработки урожайности зерновых культур, картофеля и овощей для всех категорий хозяйств рассматриваемых муниципальных районов показывают, что наиболее непредсказуема изменчивость этой характеристики для Тулунского района. В двух других районах преобладающее большинство временных рядов урожайности сельскохозяйственных культур описываются значимыми трендами. Алгоритм получения оптимальных решений имеет значение для планирования объемов производимой продукции, как для муниципальных районов, так и сельскохозяйственных организаций.
В системах орошения централизованного полива с использованием крупных мобильных ирригационных машин, например дождевальных, вода в трубопроводы любого функционального назначения подается под давлением. Основной трубопровод является составной частью конструкции дождевальной машины в не зависимости от способа ее перемещения в плоскости орошения. Трубопровод предназначен для подачи воды в конечное число устройств (дождевателей), как правило, несколько десятков, реализующих функцию создания искусственного дождя в зоне полива. Линейная конструкция трубопровода предопределяет их линейное расположение вдоль трубопровода. Однако с учетом локальных требований к нормам полива вдоль трубопровода, расстояния между отводами в точках крепления дождевателей к трубопроводу являются членами конечного числового ряда. Кроме того, для повышения равномерности орошения конструкция каждого дождевателя должна включать узел, который в процессе работы максимально обеспечивает в месте полива требуемые параметры искусственного дождя. Основу конструкции такого узла составляет регулятор давления. Регулятор давления состоит из различных отдельных компонентов, которые работают совместно друг с другом для выполнения специально разработанной функции − обеспечения постоянного давления на выходе независимо от давления на входе. В пределах диапазона регулировки он может гарантировать, что изменения давления на входе не повлияют на давление на выходе. Таким образом, контролируется влияние изменений давления в трубопроводной сети на расход воды дождевателем. Когда давление на входе регулятора давления изменяется, регулировочный шток подвергается воздействию давления, как на входе, так и на выходе. Возникшая разница давлений между входным и выходным участками T-образного дроссельного стержня устраняется в динамике под действием сил инерции, упругости и трения пружины, обеспечивая тем самым поддержание заданной жесткости кривой производительности регулятора. Для исследования во времени величины смещения дроссельного стержня в функции конструктивных параметров регулятора и распределения статического давления внутри регулятора предложена соответствующая математическая модель. Экспериментально исследованы регулировочные свойства дождевателей с низким расходом компании Nelson Irrigation Co.
Зерновые культуры возделываются во всех районах Предбайкалья. Анализ технических систем возделывания яровых культур, применяемых в настоящее время, не решает полностью адаптировать их для природно-климатических условий региона. На кафедре “Техническое обеспечение АПК” разработаны макетные образцы комбинированного почвообрабатывающего орудия посевной машины с модернизированными сошниками и бороны с активными рабочими органами, с возможностью регулирования глубины.
Переоборудование стерневой зерновой универсальной сеялки СЗУ-2.1 с усиленными клиновыми катками заключалось в изменении конструкции стрельчатых сошников и их расстановки, относительно клиновых катков. По опытным данным подпочвенный разбросной способ посева распределяет семена по площади питания более равномерно. По спавнению с рядовым посевом урожайность повышается на 10-15%. Для создания необходимого температурного режима предложено размещать семена в гряды.
В лабораторных условиях установлено, что почвенная влага движется по капиллярам в уплотненном слое, который образует уплотнительная пластина. Влага вначале достигает семенного ложа, а затем смещается в сторону боковых стенок гряды и выходит через стенки в атмосферу.
Исследования температурного режима почвы при посеве в гряды проводились отдельно в 2018 году на высеве яровой пшеницы. На протяжении всего эксперимента температура почвы при рядовом посеве держалась ниже, чем в гряде на 2-3С. Полевые испытания показали, что экспериментальное комбинированное почвообрабатывающее орудие, сеялка для посева в гряды и борона с активными рабочими органами реализуют влагосберегающие приемы возделывания зерновых культур. Полевая всхожесть семян в грядах на 14.4% выше, чем в рядах.
Современное молочное животноводство предъявляет высокие требования к эффективности использования кормов. Концентрированные корма составляют значительную часть в структуре рациона высокопродуктивных животных и поэтому, от их грамотного применения существенно зависит эффективность хозяйства в целом. На фермах беспривязного содержания для выдачи концентратов сверх нормы, выдаваемой в смеси с основными кормами, применяют кормовые станции с радиочастотной идентификацией животных и практикуют выдачу при доении. Установлено, что в Российской Федерации огромную долю животноводческих ферм все еще составляют фермы привязного содержания, где значимая часть концентратов выдается вручную. Основные корма, в большинстве случаев, выдаются на кормовой стол и требуют периодического пододвигания, так как животные откидывают их в зону недосягаемости. Для пододвигания кормов используют навесные и самоходные машины различной конструкции и роботы. В данной работе для механизации процесса выдачи концентрированных кормов и пододвигания основных на фермах привязного содержания предложен электрифицированный раздатчик концентратов-пододвигатель кормов с системой идентификации животных, позволяющий непрерывно без остановки пододвигать корм, распознавать животных и выдавать заданную норму концентратов. Данная машина состоит из электрифицированного шасси, спирально-винтового дозатора, бункера для концентратов, кабины для оператора, системы идентификации животных и шнекового пододвигателя. Представлены результаты хронометрических измерений, где установлено время, затрачиваемое для выдачи вручную концентрированных кормов группе коров, состоящей из 42 животных. Приведено обоснование, что применение данного раздатчика концентратов-пододвигателя кормов в сравнении с ручным способом, позволит при использовании его на ферме крупного рогатого скота молочного направления привязного содержания на 200 голов экономить до 2590 часов в год.
С момента появления человека на планете Земля одним из первых источников тепловой энергии для обогрева жилища являлась древесина, оставаясь основным энергоносителем на протяжении длительного периода. По мере относительно быстрого развития науки и техники в области освоения более энергоемких источников энергии потребление древесины, как топлива для получения тепловой энергии, сокращалось. Основным направлением использования древесины в настоящее время является ее переработка для получения строительного материала и сырья целлюлозно-бумажной промышленности. В двадцать первом веке объемы переработки древесины стали измеряться миллионами квадратных кубометров, после которых остается не меньше по количеству древесных отходов. Ежедневно человечество сталкивается с проблемой переработки растущих потоков бытовых и промышленных отходов, в том числе и древесных. Возможности природы по естественной переработке и утилизации отходов весьма ограничены. В связи с этим возникает необходимость создания установок по эффективному использованию древесных отходов в качестве дешевого источника энергии. Нами в работе представлены результаты исследований по разработке и изготовлению водогрейного котла для сжигания древесных отходов. Представлена схема водогрейного котла, приведено описание и назначение его основных элементов. Для сушки древесных отходов (пеллет) высокой влажности в водогрейном котле предусмотрена подсушивающая шахта, которая расположена между бункером топлива и питателем топлива. В работе для изготовленного водогрейного котла произведен расчет параметров подсушивающей шахты.
В статье рассматривается проблема разработки сбалансированных рационов для организации питания детей с непереносимостью лактозы. Представлен общий порядок действий при составлении рационов питания, а также особенности формирования продуктовых наборов для диетического питания. Разработка рационов питания осуществляется с использованием специальной программы для ЭВМ, представлена структура электронных баз данных программы. В статье затрагивается тема проектирования рационов питания, в частности, описывается математическая модель расчета продуктовых норм для питания детей с непереносимостью лактозы. Описаны разработанные сборники рецептур, которые представлены в виде электронных сборников технических нормативов. Представлены результаты составления ежедневных рационов питания, а также анализ по пищевой ценности и продуктовому набору, которые сопоставлены с требованиями действующих СанПиН. Разработанные рационы питания внедрены в действующие организации общественного питания.
В 2023 г. на малом опытном поле изучено влияние схем посадки на урожайность и качество среднеспелых реестровых сортов картофеля. За объект изучения взяты сорта Балтик Роуз и Солнечный. Установлено, что при посадке по схемам 75х25 и 75х35 см вегетационный период сортов картофеля сократился на 2-6 суток в разных вариантах опыта, устойчивость к фитофторозу, альтернариозу, ризоктониозу, вирусным болезням (вирус скручивания листьев и вирус Х картофеля) повысилась на 2-4 балла, сформировалась высокая урожайность клубней - 30,1-41,9 т/га, содержание крахмала в клубнях на уровне 17,0-18,9%, витамина «С» - 17,5-20,7 мг/кг, рентабельность производства на уровне 107,8-149,2%, прибыль составила 183450-326140 руб. в зависимости от варианта опыта.
Мороженое в большинстве является продуктом, к которому проявляют повышенный интерес потребители. Новаторское обогащение питательными веществами и высокая пищевая ценность позволяют качественно усилить изменения ассортимента. Молочнокислые микроорганизмы в кисломолочных продуктах стимулируют собственные защитные системы организма, повышая его устойчивость ко многим заболеваниям и неблагоприятным факторам среды. Разработка обогащенного полезными молочнокислыми бактериями мороженого является актуальной задачей, в частности, для детского питания. В ходе проделанной работы было выявлено, что добавление симбиотического препарата незначительно увеличивает натуральную пробиотическую способность кисломолочного мороженого - приблизительно на 2,2% по сравнению с образцом без добавок и на 13,2% по сравнению с обычным мороженым. Это количество пребиотиков позволяет обеспечить до 60% суточной нормы потребления пищевых волокон у взрослых, а обогащение витаминным комплексом позволило практически полностью перекрыть суточную норму следующих жирорастворимых витаминов: ретинол А, кальциферол D2 и D3, а также почти половину суточной нормы водорастворимого витамина В2 рибофлавина. По полученным показателям макро- и микронутриентов можно сделать вывод, что даже уменьшение дозы добавляемого витаминного комплекса в два раза позволит данным образцам кисломолочного мороженого оставаться функциональными продуктами, так как они всё ещё могут обеспечить до 25% суточной нормы по перечисленным витаминам.
В статье рассматриваются обязанности и задачи зоотехника, а также квалификационные требования, предъявляемые к специалисту. Зоотехник является важной частью любого животноводческого предприятия и должен обладать множеством умений и знаний. Для зоотехника важно грамотно управлять персоналом, знать советующие законы и применять их в работе. Необходимо также наличие высшего образования, а при поступлении на руководящую должность ещё и опыт работы по специальности, что позволит предприятиям получать наиболее обученных и опытных специалистов, подготовленных под запрос отрасли, владеющих актуальными практическими навыками, способных реализовать задачи любой сложности.