Search

Мета роботи – вивчити особливості акустичного випромінювання ску-тера та статистичні методи аналізу акустичних сигналів скутера. Використані методи аналізу: отримання оцінок математичного споді-вання, дисперсії, кумулянтних коефіцієнтів, спектральної щільності та коре-ляційної функції сигналів скутера в різних режимах роботи (заведення, холо-стий хід, розгін, робота на високих обертах, повернення в режим холостого ходу, заглушення). Отримані результати. В ході роботи було виявлено, що дисперсія, кумулянтні коефіцієнти (коефіцієнти варіації, асиметрії та ексцесу), спектра-льна щільність та кореляційна функція надають інформацію, достатню для ідентифікації режиму роботи скутера. Спектральна щільність та кореляційна функція також дають можливість вирізняти з усього сигналу окремі спектра-льні складові, що може бути використано для виявлення деталей скутера, що виконують поступальні повторювані рухи та створюють надлишковий акус-тичний тиск. Рекомендації щодо використання досліджень. Методи аналізу, опи-сані в цій дипломній роботі можуть стати зручним інструментом, наприклад, для механіків, що працюють зі скутерами, що мають дефекти. Підручні засо-би автоматичного виявлення, обробки сигналів та відображення інформації, що використовують статистичні методи обробки даних, могли б бути вико-ристані для ідентифікації режимів роботи скутер та його несправностей, що призводять до надлишкового акустичного випромінювання. obtained. In the course of the work it was found that the vari-ance, cumulative coefficients (coefficients of variation, asymmetry and excess), spectral density and correlation function provide sufficient information to identify the mode of operation of the scooter. Spectral density and correlation function also make it possible to distinguish individual spectral components from the whole sig-nal, which can be used to detect parts of the scooter that perform translational re-petitive motions and create excess acoustic pressure. Recommendations for the use of research. The methods of analysis de-scribed in this thesis can be a convenient tool, for example, for mechanics working with scooters with defects. Printing means of automatic detection, signal pro-cessing and information display using statistical data processing methods could be used to identify the scooter's operating modes and faults that lead to excessive acoustic radiation.

In order to determine the technical condition of energetic objects with the objective of ensuring their operational reliability, durability and safety, systems of noise diagnostics, which are based on the analysis of acoustic diagnostic signals. A promising area of noise diagnostics are cumulant methods, based on cumulant analysis, which involves the use of cumulants and cumulant coefficients. In known literature no characteristics of detection of a signal within an interference-containing additive mixture with the use of a second-order cumulant (variance) can be found. That is why the objective of the paper is to study the use of cumulant method on the basis of point estimations of variance for a sample of momentary values for detection of an acoustic signal against the background of noise interference. The research was carried out by way of modeling the additive mixture of signal and interference using the MATLAB® software package. Interference is a model of a noise acoustic signal, which accompanies the operation of properly functional equipment. Signal is a model of an acoustic signal which is created with the occurrence of a malfunction. Signal and interference are independent random variables, so the property of additivity of cumulants was used – the variance of a mixture equals the sum of variances of signal and interference. The decision about the presence of a signal was made on the basis of testing two statistical hypotheses. The null hypothesis – the signal is absent, variance equals to the variance of the interference. The first hypothesis – the signal is present, variance equals to the variance of the mixture. Additional parameters: probability of a Type I error 0,01, probability of correct determination 0,99. The relative error of estimation determined the minimal sample size. These values allowed for the calculation of the threshold value, upon the exceeding of which by the variance estimation, the decision on the presence of signal is made. For each sample, assessments of variance were made. Experimental probability of correct determination is calculated as a total number of decisions taken regarding the presence of a signal, divided by the number of realizations, and corresponds to the value of the specified probability of correct determination. Its relative error was calculated in order to control the validity of the results. Also, kernel density estimation of the probability of the variance assessment for the case of a signal with normal distribution. As shown by the graphs, the assessments have a distribution that is close to normal. The conducted study proves that a variance -based cumulant method allows to detect a signal against the background of noise interference. The necessary sample size, which shows the number of the necessary momentary values, is given in the paper. That is to say that with the help of the frequency of an analogue digital converter the needed duration of the recording of a real for assessment of its variance can be obtained, and the decision on the presence or absence of a signal is to be made on the basis of the specified threshold values. The results of the study can be added to the known sample sizes and threshold values for the coefficients of asymmetry and excess with different distributions. Application of the described method requires additional testing on real acoustic signals and has the areas of use in systems of noise diagnostics., Проведено аналіз чутливості застосування кумулянта другого порядку адитивної суміші шумового сигналу і шумової завади до виявлення сигналу. Досліджувались нормальний, рівномірний та показниковий розподіли сигналу з різними середніми квадратичними відхиленнями, для завади – стандартний нормальний розподіл. Для ймовірності правильного виявлення сигналу 0,99 при ймовірності помилки першого роду 0,01 розраховано порогові значення та мінімальні об’єми вибірки, які забезпечують задані ймовірності, виходячи з гауссівського розподілу оцінки кумулянта другого порядку. Результати моделювання підтвердили розрахунки, експериментальна ймовірність правильного виявлення отримана не менше заданої.

Проведено аналіз чутливості застосування кумулянта другого порядку адитивної суміші шумового сигналу і шумової завади до виявлення сигналу. Досліджувались нормальний, рівномірний та показниковий розподіли сигналу з різними середніми квадратичними відхиленнями, для завади – стандартний нормальний розподіл. Для ймовірності правильного виявлення сигналу 0,99 при ймовірності помилки першого роду 0,01 розраховано порогові значення та мінімальні об’єми вибірки, які забезпечують задані ймовірності, виходячи з гауссівського розподілу оцінки кумулянта другого порядку. Результати моделювання підтвердили розрахунки, експериментальна ймовірність правильного виявлення отримана не менше заданої. In order to determine the technical condition of energetic objects with the objective of ensuring their operational reliability, durability and safety, systems of noise diagnostics, which are based on the analysis of acoustic diagnostic signals. A promising area of noise diagnostics are cumulant methods, based on cumulant analysis, which involves the use of cumulants and cumulant coefficients. In known literature no characteristics of detection of a signal within an interferencecontaining additive mixture with the use of a second-order cumulant (variance) can be found. That is why the objective of the paper is to study the use of cumulant method on the basis of point estimations of variance for a sample of momentary values for detection of an acoustic signal against the background of noise interference. The research was carried out by way of modeling the additive mixture of signal and interference using the MATLAB® software package. Interference is a model of a noise acoustic signal, which accompanies the operation of properly functional equipment. Signal is a model of an acoustic signal which is created with the occurrence of a malfunction. Signal and interference are independent random variables, so the property of additivity of cumulants was used – the variance of a mixture equals the sum of variances of signal and interference. The decision about the presence of a signal was made on the basis of testing two statistical hypotheses. The null hypothesis – the signal is absent, variance equals to the variance of the interference. The first hypothesis – the signal is present, variance equals to the variance of the mixture. Additional parameters: probability of a Type I error 0,01, probability of correct determination 0,99. The relative error of estimation determined the minimal sample size. These values allowed for the calculation of the threshold value, upon the exceeding of which by the variance estimation, the decision on the presence of signal is made. For each sample, assessments of variance were made. Experimental probability of correct determination is calculated as a total number of decisions taken regarding the presence of a signal, divided by the number of realizations, and corresponds to the value of the specified probability of correct determination. Its relative error was calculated in order to control the validity of the results. Also, kernel density estimation of the probability of the variance assessment for the case of a signal with normal distribution. As shown by the graphs, the assessments have a distribution that is close to normal. The conducted study proves that a variance -based cumulant method allows to detect a signal against the background of noise interference. The necessary sample size, which shows the number of the necessary momentary values, is given in the paper. That is to say that with the help of the frequency of an analogue digital converter the needed duration of the recording of a real for assessment of its variance can be obtained, and the decision on the presence or absence of a signal is to be made on the basis of the specified threshold values. The results of the study can be added to the known sample sizes and threshold values for the coefficients of asymmetry and excess with different distributions. Application of the described method requires additional testing on real acoustic signals and has the areas of use in systems of noise diagnostics.

In this paper, a general approach to the analysis of non-stationary random process (RP) with hidden periodicities, which are determined by the regime of electrical consumption at industrial enterprises is described. It is proposed, as a mathematical model, to accept the representation of the investigated RP as the sum of a deterministic function with a variable mathematical expectation and a stationary normal process with zero mathematical expectation. Subtracting the variable mathematical expectation (ME) from an unsteady RP, we obtain a centered RP, the average value of which with a fairly representative sampling approaches zero and only a deterministic function remains.Because of the periodicity studied RP, the mathematical expectation can be represented in the form of a Fourier series, the coefficients of which are determined by the least squares method under the condition of minimizing the sum of the ordinates of the centered random process. All calculations with the aim of simplification are performed using matrix algebra.The question regarding the number of members of the Fourier series, which must be preserved in the expansion, is solved by checking the significance of the coefficient estimates by the Student test with the previous determination of the variance of the coefficient estimates. Testing the hypothesis of equality of variance at different points in time is calculated based on the Cochran criterion.Based on the proposed methodology, the processing is performed of the general substation current of the traction substation of the Pridneprovska railway. The recording of readings was carried out for 20 days with an interval of 0.5 hours, the total number of measurements 960.In calculating the estimates of the coefficients of the Fourier series, the first twenty harmonics were taken and the following results were obtained: significant turned out the constant component and 1; 2; 4; 10; 11 harmonics.An empirical distribution density function is constructed from a sampling of a centered RP.The matching between the empirical and theoretical distributions was checked by the Pearson criterion, as a result of which, with a probability of 0.95, there is no reason to reject the hypothesis regarding the normality of the distribution.The correlation function of the deterministic process is determined through the correlation moments. The approximation is performed by a standard exponential dependence.The proposed calculation methodology gave the following results:– the investigated RP is stationary in dispersion and has no stationarity as mathematical expected;– the approximation of the mathematical expectation of the load current showed that are statistically significant the constant component and 1; 2; 4; 10; 11 harmonics; the presence of 1; 2; 4 harmonics can be explained by the joint work of the railway and industrial enterprises; periods of 10 and 11 harmonics can correspond to the travel time of the freight train in the zone that is calculated;– the degree of relationship of the ordinates of the RP at different points in time can be described by an exponential correlation function, the approximation accuracy is satisfactory., В данной работе излагается общий подход к анализу нестационарных случайных процессов (СП) со скрытыми периодичностями, которые определяются режимом электропотребления промышленных предприятий. Предлагается в качестве математической модели принять представление исследуемого СП в виде суммы детерминированной функции с переменным математическим ожиданием и стационарного нормального процесса с нулевым математическим ожиданием. Вычитая из нестационарного СП переменное математическое ожидание (МО), получим центрируемый СП, среднее значение которого при достаточно представительной выборке приблизится к нулю и останется только детерминированная функция.В силу периодичности исследуемого СП математическое ожидание может быть представлено в виде ряда Фурье, коэффициенты которого определяются методом наименьших квадратов по условию минимизации суммы ординат центрируемого случайного процесса. Все расчеты с целью упрощения выполнены с использованием матричной алгебры.Вопрос относительно количества членов ряда Фурье, которое необходимо сохранить в разложении, решается проверкой на значимость оценок коэффициентов по критерию Стьюдента с предыдущим определением величины дисперсии оценок коэффициентов. Проверка гипотезы о равенстве дисперсии в разные моменты времени рассчитывается на основе критерия Кокрена.На основе предложенной методики выполнена обработка общеподстанционного тока тяговой подстанции Приднепровской ж.д. Запись показаний выполнялась в течение 20 суток с интервалом в 0,5 часа, общее количество измерений 960. В расчетах оценок коэффициентов ряда Фурье взяты первые двадцать гармоник и получены следующие результаты: значимыми оказались постоянная составляющая и 1; 2; 4; 10; 11 гармоники. По данным выборки из центрированного СП построена эмпирическая функция плотности распределения. Согласование эмпирического и теоретического распределений проверялось по критерию Пирсона, в результате чего с вероятностью 0,95 нет оснований отбрасывать гипотезу относительно нормальности распределения.Корреляционная функция детерминированного процесса определена через корреляционные моменты. Аппроксимация выполнена стандартной экспоненциальной зависимостью.Предложенная расчетная методика дала следующие результаты:– исследуемый СП является стационарным по дисперсии и не имеет стационарности по математическому ожиданию;– аппроксимация математического ожидания тока нагрузки показала, что статистически значимыми являются постоянная составляющая и 1; 2; 4; 10; 11 гармоники; наличие 1; 2; 4 гармоник можно объяснить совместной работой железной дороги и промышленных предприятий; периоды 10 и 11 гармоник могут отвечать времени хода грузового поезда по зоне, которая рассчитывается;– степень взаимосвязи ординат СП в разные моменты времени может быть описана экспоненциальной корреляционной функцией, точность аппроксимации удовлетворительная., У даній роботі викладається загальний підхід до аналізу нестаціонарних випадкових процесів (ВП) із прихованими періодичностями, які визначаються режимом електроспоживання промислових підприємств. Пропонується у якості математичної моделі прийняти представлення досліджуваного ВП у виді суми детермінованої функції із змінним математичним очікуванням і стаціонарного нормального процесу з нульовим математичним очікуванням. Віднімаючи із нестаціонарного ВП змінне математичне очікування (МО), отримаємо центрований ВП, середнє значення якого при досить представницькій виборці наблизиться до нуля і залишиться тільки детермінована функція.У силу періодичності досліджуваного ВП математичне очікування може бути представлено у вигляді ряду Фур’є, коефіцієнти якого визначаються методом найменших квадратів за умовою мінімізації суми ординат центрованого випадкового процесу. Усі розрахунки з метою спрощення виконані із використанням матричної алгебри.Питання щодо кількості членів ряду Фур’є, яке необхідно зберегти у розкладенні, розв’язується перевіркою на значимість оцінок коефіцієнтів за критерієм Стьюдента із попереднім визначенням величини дисперсії оцінок коефіцієнтів. Перевірка гіпотези про рівність дисперсії у різні моменти часу розраховується на основі критерію Кокрена.На основі запропонованої методики виконана обробка загальнопідстанційного струму тягової підстанції Придніпровської з.д. Запис показань виконувався протягом 20 діб з інтервалом у 0,5 години, загальна кількість замірів 960. У розрахунках оцінок коефіцієнтів ряду Фур’є узяті перші двадцять гармонік і отримані наступні результати: значимими виявилися постійна складова і 1; 2; 4; 10; 11 гармоніки. За даними вибірки із центрованого ВП побудована емпірична функція щільності розподілу. Узгодження емпіричного і теоретичного розподілів перевірялось за критерієм Пірсона, у результаті чого з вірогідністю 0,95 немає підстав відкидати гіпотезу щодо нормальності розподілу.Кореляційна функція детермінованого процесу визначена через кореляційні моменти. Апроксимація виконана стандартною експоненціальною залежністю.Запропонована розрахункова методика дала наступні результати:– досліджуваний ВП являється стаціонарним за дисперсією і не володіє стаціонарністю за математичним очікуванням;– апроксимація математичного очікування струму навантаження показала, що статистично значимими являються постійна складова і 1; 2; 4; 10; 11 гармоніки; наявність 1; 2; 4 гармонік можна пояснити сумісною роботою залізничної дороги і промислових підприємств; період 10 і 11 гармонік може відповідати часу ходу вантажного потяга по зоні, що розраховується;– тіснота зв’язку ординат ВП у різні моменти часу може бути описана експоненціальною кореляційною функцією, точність апроксимації задовільна.

The development of modern technology today allows talking about the use of textural elements and the adaptation of tactile codes for banknotes. The purpose of such technological innovations is to improve the ability to meet the needs of those with functional blindness who use cash and face the problem of recognizing banknotes. Statistical tests were conducted with the raw data obtained to find out the proportion of correct answers and the response time separately. In each case, three-factor intra-subject variance analysis (ANOVA) was conducted, including 8 texture element designs (8 levels), denominations (six levels, including ‘empty’ banknotes) and repetitions (three levels). In these analyses, we consider the effect of denomination only to clearly compare the results of the ‘empty’ banknotes with the results of the five denominations with tactile information. An intra-subject variance analysis of the results was conducted to calculate the proportion of correct answers and response times for all participants, separately with ‘empty’ banknotes and without. In all cases, these three factors included the design options for the texture element (four levels), denominations (six levels with ‘empty’ banknotes and five without) and repetition (three levels). The experience of the Bank of Canada has been detailed in conducting an experiment to evaluate the possibility of incorporating a convex texture element and a code that will allow recognizing the denomination of the banknote by touching to a whole series of denominations of the Canadian dollar. The results of the study relate exclusively to the design options of the texture element in combination with the specific tactile code, substrate, printing and physical wear of banknotes and the technique of inspection of banknotes used in this study. Future changes may have an impact on these results. Successful recognitions can be limited by a person’s cognitive ability and serious skin defects (such as peripheral neuropathies caused by diabetes). The details of the experiment are described. The conclusions are drawn., Розвиток сучасних технологій дозволяє сьогодні вести мову про застосування текстурних елементів та адаптацію тактильних кодів щодо банкнот. Мета подібних технологічних новацій — вдосконалення можливостей задовольняти потреби тих людей із функціональною сліпотою, які користуються готівковим обігом грошей та стикаються із проблемою розпізнавання купюр. Було проведено статистичні тести з отриманою необробленою інформацію, щоб дізнатися окремо частку правильних відповідей та час відповіді. У кожному випадку почали з проведення трифакторного внутрішньо-суб’єктного дисперсійного аналізу (ANOVA), включаючи вісім дизайнів текстурного елемента (вісім рівнів), номінали (шість рівнів, включаючи «порожні» купюри) та повторення (три рівні). У цих аналізах ми розглядаємо ефект номіналу лише для того, щоб ясно порівняти результати «порожніх» купюр з результатами п’яти номіналів з тактильною інформацією. Було проведено внутрішньо-суб’єктний дисперсійний аналіз отриманих результатів, щоб розрахувати частку правильних відповідей та час відповіді для всіх учасників, окремо з «порожніми» купюрами та без. У всіх випадках три фактори включали варіанти дизайну текстурного елементу (чотири рівні), номінали (шість рівнів з «порожніми» купюрами та п’ять без) і повторення (три рівні). Деталізовано досвід експерименту щодо оцінки можливості включення випуклого текстурного елемента та коду, який дозволить визначити номінал купюри на дотик до цілої серії купюр долара США. Результати дослідження відносяться виключно до варіантів дизайну текстурного елемента в поєднанні з особливим тактильним кодом, субстратом, процедурами друкування та штучного зношування купюр і технікою огляду купюр, що використовувалися у цьому дослідженні. Майбутні зміни можуть мати вплив на ці результати. Успішність розпізнавання може бути обмежена когнітивною здатністю людини та серйозними вадами шкіри (такими як периферійні невропатії спричинені діабетом). Описано деталі експерименту. Узагальнено та актуалізовано висновки.

Потрійні халькогенідні напівпровідникові матеріали викликають значний інтерес через можливість їхнього використання у сучасних приладах електроніки твердого тіла. Зокрема до таких сполук відносяться сполуки аргіродиту. Одним з таких матеріалів є досліджувана нами сполука Ag[8]SnSe[6].

Електричну напругу та частоту розглянуто як величини, які носять випадковий характер і підкорюються Гаусівському закону розподілу. За допомогою статистичних методів аналізу даних розглянуто, як впливає відхилення напруги і частоти в межах, що нормуються ГОСТ 13109-97, та поза цими межами на покази приладів обліку електричної енергії. Зроблено висновки щодо доцільності регулювання частоти та напруги в електричних мережах. Shown that voltage and frequency could be considered as quantities that are random and obey a Gaussian distribution law. This statement is confirmed by the results of Pearson's chi-squared test. With help of statistical methods of data analysis the studying of the influence of voltage and frequency deviations on electric grid parameters and electric energy meter’s indications was made. The research conducted with use the simulation of electricity meter’s work in software environment Borland C++. The deviations of voltage and frequency were considered within the limits stated in HOST 13109-97 and also out of these limits. The conclusions about advisability of voltage and frequency regulation in electrical network were made.

У даній статті розглянуті і проаналізовані ймовірнісні моделі вимірювальних перетворень та визначені умови багатомірної корекції зміщень в оцінках коефіцієнтів лінійної вирішувальної функції за рахунок планування багатомірного метрологічного експеримента при первинних вимірюваннях складових вхідного вектора вимірювальних величин в робочому режимі функціонування ІВС функціональної діагностики та доведено, що корекція ймовірностей помилок діагностики реалізується правильним вибором складових похибок. In this article the considered and analysed probabilistic models of measuring transformations and certain terms of multidimensional correction of displacements are in the estimations of coefficients of linear determine function due to planning of multidimensional metrology experiment at the primary measuring of constituents of entrance vector of measuring sizes in the operating condition of functioning of ІMS of functional diagnostics and it is well-proven that the correction of probabilities of errors of diagnostics as the first so second family can be executed due to the correct choice of betweenness additive and multiplicative systematic error primary transducing to multidimensional functional diagnostics. In the article the built and analysed informative model of procedure of diagnostics, that takes into account the requirements of plan of diagnostic experiment and probabilistic properties of mathematical model of this procedure and realizable comparative analysis of indexes of efficiency of diagnostics and choice of indexes that characterize objectively.

Електричні водонагрівачі є великим резервом в системах керування електричним навантаженням з метою оптимізаціх режиму роботи систем електропостачання. В статті виконаний розрахунок щодо визначення об’єму робочого баку електричного водонагрівача ємнісного типу в умовах, коли включення установки відбувається один раз на добу у зоні «провалу» споживання енергосистеми та при цьому забезпечується добова потреба у гарячій воді споживачів. In the article the calculation of capacity type electric aquatic heater working tank volume determination is executed in the conditions when including of setting takes a place one time in days in the area of grid consumption «failure» and day's requirement is here provided in hot water of users. Determination of electric aquatic heater working tank volume was made with the purpose of management potential possibility realization by him, that the use of setting as an user-regulator. For determination of volume statistical information was collected on the consumption of hot water for apartments with a different quantity and demographic composition. The statistical processing of data was further conducted, general expression is got for determination of working tank volume taking into account the amount of persons, resident in one apartment. On the basis of the got expression the calculation volumes of electric aquatic heater working tank were certain for families from 2 –6 persons, and also the proper are resulted them nominal volumes, produced electric aquatic heaters in industry.

Розроблено систему активного контролю просторового положення інструмента верстата паралельної кінематики. Розглянуто метод компенсації кінематичних та динамічних похибок верстата паралельної кінематики за допомого використання штучних нейронних мереж, що навчаються на базі пропорційно-диференціального регулятора. На основі експериментальних даних перехідного процесу, що виникає при зміні траєкторії руху платформи верстата, проведено апробацію розробленого пропорційно-диференціального регулятора, результат роботи якого використано для навчання штучної нейронної мережі. Обґрунтовано доцільність використання штучних нейронних мереж у системах зворотного зв’язку верстатів паралельної кінематики на основі аналізу дисперсії результатів її навчання. Разработана система активного контроля пространственного положения инструмента станка параллельной кинематики. Рассмотрен метод компенсации кинематических и динамических погрешностей станка параллельной кинематики с использованием искусственных нейронных сетей, обучающихся на базе пропорционально- дифференциального регулятора. На основе экспериментальных данных переходного процесса, возникающего при изменении траектории движения платформы станка, проведена апробация разработанного пропорционально- дифференциального регулятора, результат работы которого использован для обучения искусственной нейронной сети. Обоснована целесообразность использования искусственных нейронных сетей в системах обратной связи станков параллельной кинематики на основе анализа дисперсии результатов ее обучения. A system for active control of the spatial position of the parallel kinematics machine tool was developed. The method of compensation of kinematic and dynamic errors of the parallel kinematics machine tool using the artificial neural networks trained on the base of the proportional-differential controller was considered. The approbation of the developed proportional-differential controller, the output of which is applied to train the artificial neural network based on the experimental data of the transition process that occurs when the trajectory of the platform is changed. The feasibility of using the artificial neural networks in the feedback system of parallel kinematics machine tools was argumented based on the analysis of variance of the results after its study.

Досліджується дисперсія показників заломлення монокристалів PbGa[2]S[4] в спектральній області 0.45-0.80 мкм при Т = 300 К.

Розглянуто статистичні характеристики сигналу акустичного давача, встановленого на газоперекачувальних агрегатах дотискувальної компресорної станції підземного зберігання газу «Більче-Волиця»., Рассмотрены статистические характеристики сигнала акустического датчика, установленного на газоперекачивающем агрегате дожимной компрессорной станции подземного хранения газа «Бильче- Волыця»., The statistical characteristics of acoustic signal sensors installed on the pumping unit booster station underground storage of gas "Bilche-Volytsya".