Разработан и исследован алгоритм непрерывной дискретной свертки на процессоре TMS320F28377D, реализованный на базе быстрого преобразования Фурье. Данный алгоритм применим для навигации мобильных роботов при вычислении временных интервалов лазерных дальномеров и веерных маяковых лазерных систем. Преимуществом является невосприимчивость лазерного излучения к радиосигналам, что обеспечивает высокую помехозащищенность, в том числе и от средств радиоэлектронной борьбы. Разработан и исследован цифровой дискретный быстродействующий полосовой фильтр высоких порядков на процессоре TMS320F28377D для навигации мобильных роботов. Предлагается применение разработанного полосового фильтра в маяковых лазерных навигационных системах с целью увеличения скорости вычисления координат мобильных роботов при решении задачи быстрой свертки. Представлен оптимальный с точки зрения минимума времени вычисления алгоритм быстрой свертки на основе цифрового непрерывного полосового фильтра Баттерворта. Разработанный фильтр Баттерворта 22-го порядка реализован на цифровом сигнальном процессоре TMS320F28377D с применением двойного буфера с параллельной записью и обработкой данных от аналого-цифрового преобразователя. Особенностью реализации полосового фильтра является его работа в режиме реального времени для поиска сигналов лазеров навигационных маяков в заданной полосе частот. Для повышения скорости обработки данных использованы два модуля прямого доступа к памяти DMA, модуль ускорителя CLA процессора TMS320F28377D. Получена корреляционная функция, вычисленная и в результате свертки исходного сигнала с эталонным сигналом заданной частоты и отфильтрованная фильтром низкой частоты методом скользящего среднего. Максимум вычисленной корреляционной функции показывает задержку времени между началом передачи импульсов маяка и временем приема на фотодиоде. Данное время задержки показывает азимут на маяк. Лазерная система маяков для навигации роботов по сравнению с радиотехнической аппаратурой обладает следующими преимуществами: меньшей погрешностью измерения дальности, небольшими размерами оптических систем по сравнению с размерами радиолокационных антенн и высокой разрешающей способностью по углам за счет узкого пучка зондирующего излучения. Высокая помехоустойчивость лазерной системы маяков, в том числе к преднамеренным помехам, позволяет решать навигационные задачи в условиях подавления глобальных навигационных систем (типа GPS и ГЛОНАСС), когда средства автономной навигации не могут полностью обеспечить данными систему управления роботами. Время выполнения свертки на процессоре TMS320F28377D составляет 1,8 мс.
В статье представлен метод проверки слабой стационарности случайного процесса по временному ряду, который сводится к вычислению среднего и автокорреляционной функции на отрезках исходного ряда. Новизна представленных процедур состоит в оценках стационарности этих значений. Известный теоретический критерий эргодичности случайного процесса адаптирован для практического применения. Представленные методы опробованы на модельном примере слабо эргодического случайного процесса и временном ряде котировок акций компании «Инарктика».
В статье отмечается, что для нерегулярной шероховатости, характерной для финишных операций, выполняемых абразивным эффектом, параметр шероховатости поверхности носит статистический характер, а незначительная протяжённость трассы измерения приводит к результатам рассеивания при определении характеристик шероховатости. Показано, что необходимые количественные измерения измеряют его математическое ожидание и дисперсию зависимости от интервала корреляции. Для определения необходимого числа измерений были применены два типа последовательных функций: убывающие монотонно и убывающие с периодической протяженностью, что характерно для нерегулярной шероховатости. Выполненный анализ позволяет сделать вывод, что количество измерений зависит не от функции криволинейного типа, а от длины интервала зависимости, число измерений увеличивается при более низких классах шероховатости поверхности, так как для них интервал корреляции больше.
В статье описан подход к структурно-параметрической идентификации смесителя непрерывного действия, на вход которого поступает массопоток от двух спиральных дозаторов. Дано формализованное описание этапов идентификации динамических процессов смешивания. Цифровые сигналы смешивания при этом рассматриваются как стохастические. На первом этапе строится модель сигнала со спиральных дозаторов, который подается на вход смесителя непрерывного действия. Модель построена на основе использования структурного анализа и теории непрерывных дробей и представляется мультисинусоидальным сигналом с неизвестными параметрами. На следующем этапе переходят к построению математической модели самого смесителя непрерывного действия. Математическое описание алгоритма с учетом стохастичности вход-выходных сигналов смесителя предполагает предварительный расчёт корреляционных функций сигналов. Далее дискретную передаточную функцию смесителя аппроксимируют непрерывной дробью при помощи расчёта матрицы-идентификатора. Проверка качества мо- делирования на основе принципа вариации шага дискретизации показала их достаточно высокую эффективность. Актуальность работы обусловлена потребностью автоматизации процессов контроля, мониторинга и управления в области пищевых технологий.
Метод моментов используется для уточнения ранее найденного замыкания уравнения для корреляционной функции скаляра (КФС). Скалар предполагается пассивным, то есть не влияющим на параметры турбулентности.
Найдены условия применимости ранее найденного метода замыкания. Тензорная форма записи соотношений для потока и третьих моментов позволяет получать неизотропное распределение скалярной диссипации. В отличие от предыдущего предлагаемый подход позволяет определить пространственное распределение коэффициента турбулентной диффузии.
Параметры турбулентного поля, необходимые для расчета распределения скаляра в плоском канале, на границах которого заданы значения величины скаляра, определяются по экспериментальным данным Ж. Конт-Белло.
Распределения средних, интенсивностей пульсаций, скалярной диссипации и турбулентного числа Шмидта. Получена также зависимость числа Шервуда от величины молекулярного коэффициента диффузии (числа Шмидта).