Коэффициент корреляции гидроакустических полей движущегося и неподвижного воздушного источника Текст научной статьи по специальности «Физика»

В результате выполнения п.(е) получаем некоторую корректировку табл.7. Окончательное решение задачи представлено в табл. 8.

Т аблица 7

Промежуточное решение

Значе- ния .] Значения і

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 - - - - - - - 1 - -

2 - - - - - - - - - 1

3 - - 1 1 - - - - 1 -

4 - - - - - - - - - -

Таблица 8

Решение задачи

Значения ] Значения і

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 - - - - - - - - - 1

2 - - - - - - 1 1 - -

3 - - 1 1 - - - - 1 -

4 - - - - - - - - - -

При этом решении общий удельный объём взаимодействий в системе составляет 40600 ед. и состоит лишь из взаимодействий, связанных с реализацией запросов. Заметим, что поток, связанный с корректировкой ТО, размещенных в ОУ, не учитывается, поскольку при условии обязательности хранения ТО в ОУ он постоянен.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Белевцев А.М. Об оптимизации технологических процессов в распределенных системах запросного типа. - г. Вл-р.: Технология и проектирование электронных средств, № 1, 2003.

2. Балыбердин В.А., Белевцев А.М., Степанов О.В. Оптимизация информационных процессов в автоматизированных системах с распределенной обработкой данных. - М.: Технология, 2002. С.280

А.А. Батальщиков, А.В. Розенберг

КОЭФФИЦИЕНТ КОРРЕЛЯЦИИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ДВИЖУЩЕГОСЯ И НЕПОДВИЖНОГО ВОЗДУШНОГО ИСТОЧНИКА

Здесь мы будем рассматривать модовую составляющую гидроакустического поля движущегося воздушного монохроматического источника и возможность аппроксимации этого поля полем неподвижного источника. Для сравнения полей будем использовать коэффициент корреляции в виде [1]

г+Дг/2 _

Re |Рдв(Х)Рн(Х№

Р = г-------------Г-Д^2------------------■ (1)

г+Дг/2 2 г+Дг/2 '1,2

I |Рдв(Х)| ах | |Рн(Х)|Ч

_г-Дг/2 г-Дг/2 _

Здесь Рн(г) и Рдв(г) комплексные амплитуды звукового давления движущегося и неподвижного источника соответственно, рассматриваемые как функции расстояния между источником и приемником. Коэффициент корреляции является функцией от г и скорости движения источника V, т.е. р = р(у,г) . Поле воздушного источника, сформировавшееся в точке приёма на глубине I в момент времени t, вообще говоря, определяется целым рядом точек траектории. Для придания величине Рдв(г) чёткого смысла будем считать, что источник движется с постоянной радиальной скоростью V и на постоянной высоте 20. Поле движущегося источника в этом случае можно представить в виде

N

Рде (г) = Х Ае* , (2)

1=1

*1О ,г , 2о) = К1(о )г + 1 (о) *о + р / 4 ■

Величина (Ю}-) возникает в процессе решения задачи для воздушного источ-

ника и условно может быть названа вертикальной составляющей волнового вектора. Частота (О1 является функцией собственной частоты источника (О0 и скорости движения V . Поле неподвижного источника с собственной частотой (О представим в виде

N %

Рн (г) = ЕАег5](г,1о) , (3)

1=1

* (о1 , г, г0) = Оt + К1 (О)г + к(2) (О)г0 + р / 4 .

При подстановке выражения (3) в (1) для определённости будем предполагать, что 1 = 0.

Отрезок интегрирования Дг выбирается таким образом, чтобы устранить естественную интерференцию поля. На приведённых рис. 1 и 2 мы принимали

Дг = 2р/Яе(к1 -к2).

Частота неподвижного источника выбирается из соображения согласования со средней фазовой скоростью, рассчитанной на частоте О0 (см. статью этих же авторов в настоящем сборнике):

О =-----------------, (4)

+ V/vf Оо)

N / N

где Уу- (О0 ) = ^ А12 ^ А-2 V—1 , е„ - скорость звука в воде.

1=1 / 1=1

На рис. 1 приведён типичный график коэффициента корреляции р. Отметим, что увеличение скорости источника приводит к ухудшению корреляции, выраженному в появлении осцилляций, период которых уменьшается, с увеличением скорости источника. Использовались следующие параметры модели: глубина водного слоя - 200 м; глу-134

бина точки приёма -100 м; скорости звука и плотности сред: воздух - 330 м/с и 0,001136 г/см3; вода -1500 м/с и 1 г/см3; дно - 1800 м/с и 1,8 г/см3. Частота неподвижного источника о1=20 Гц; высота источника 20=50 м; затухание в дне (мнимая часть коэффициента преломления вода/дно) - 0,01.

Возмущение поля, вызванное движением источника, носит регулярный характер, поэтому наряду с коэффициентом р имеет смысл рассматривать точечный коэффициент корреляции рр

р = Рд,(г) Рн(г) р К(г )| • \Рн(г )|'

Рис.2 иллюстрирует связь между точечным коэффициентом корреляции, интерференционными максимумами поля и производной фазой полного поля по расстоянию. Можно заметить, что в зонах интерференционных максимумов, определяемых по превышению полем своего среднего уровня, наблюдается близость коэффициента корреляции к единице и близость производной полного поля к среднему волновому числу. Графики 2, б и 2, в относятся к неподвижному источнику. Модель использована также, что и описанная выше. Скорость источника так же 50 м/с.

1 ,--

0.5 - -

а о - -

-0.5 — -

-1 --

0

0.08 г-1 0.06 -15 0.04 -

& 0.02 -

0 —

0

0 г

-20 -

СО

^ -40 -

И

-60 -

-80 -

0

Рис. 2

Разрез 1-20 км. а) Точечный коэффициент корреляции; б) производная полной фазы и величина к = О/ V^ (о) (прямая линия); в) модуль звукового давления и его средний уровень.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Аграновский А.В., Рашидова Е.В., Розенберг А.В., Сборщиков В.А. Критерий необходимой точности измерения гидроакустических параметров модели волновода, использующейся при ан-

тенной обработке звуковых сигналов в натурных условиях "мелкого моря" // Сб. трудов "X-й сессии РАО". М: 2000. Т.2. С. 71-75.

2. Грачёв Г.А., Кузнецов Г.Н. О средней скорости изменения фазы акустического поля вдоль плоского волновода//Акуст. ж. 1985. №2. С. 266-268.

А.Н. Колесников МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

Характерной особенностью современных систем энергоснабжения (СЭС) является резкое повышение их логической сложности, связанное с повсеместным внедрением встроенных микропроцессорных систем. Для моделирования СЭС с такими свойствами, сочетающими в себе непрерывные и дискретные аспекты поведения, используются математические модели, называемые гибридными системами. Возможность использования таких моделей в современных пакетах моделирования значительно возросла с появлением объектно-ориентированного моделирования (ООМ).

В докладе рассматриваются современные и, по мнению автора, наиболее перспективные подходы к компонентному моделированию сложных динамических систем:

• технология, ориентированная на использование стандартных блоков и функциональных схем, восходящих к эпохе моделирования на аналоговых машинах (Matlab-Simulink- Stateflow);

• объектно-ориентированная технология, позволяющая применять для описания поведения объектов гибридные автоматы (Model Vision Studium);

• технология, получившая название «физическое моделирование», опирающаяся на блоки с двунаправленными связями (Modelica).

Каждый из подходов рассмотрен на примере моделирования процессов электромеханического преобразования энергии в СЭС с N электродвигателями при питании от одного источника, на основе известной математической модели [1].

С точки зрения практической применимости рассматриваемых технологий, автор видит возможность создания универсального программного обеспечения, которое позволило бы конфигурировать СЭС различной сложности, с учетом всех возможных аспектов (количество и параметры электрических машин (ЭМ), параметры процессов функционирования ЭМ, длина и параметры кабелей и т.п.).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ещин Е.К. Модель асинхронного электродвигателя в системе электроснабжения // Электротехника. 2002. № 1. С.40-43.

2. Бенькович Е. С., Колесов Ю. Б., Сениченков Ю. Б. Практическое моделирование динамических систем. СПб.: БХВ - Петербург, 2002. 464 с.

В.В. Тютиков, С.В. Тарарыкин, Е.А. Варков

СИНТЕЗ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ МОДАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАДАННОЙ СТАТИЧЕСКОЙ ТОЧНОСТИ

Введение

Модальное управление является эффективным средством обеспечения желаемых динамических показателей замкнутых систем (ЗС) на основе расположения соответствующим образом корней характеристического полинома. Среди вариантов систем мо-