Автоматизація досліджень багатошарових систем

Автор(и)

  • D. A. Levkin Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. Петра Василенка image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.31548/energiya2020.01.051

Анотація

Розглянуті питання розрахунку і задання параметрів багатошарових мікробіологічних систем, що містять локальні зосереджені дискретні джерела температурних полів. Як об'єкт дослідження в роботі розглянутий багатошаровий, необмежений мікробіологічний матеріал, що піддається локальному точковому термовпливу. Новизна досліджень автора полягає у врахуванні специфічних особливостей процесу термовпливу і багатошарової структури мікробіологічного матеріалу.

Мета дослідження – побудова фізично обгрунтованих розрахункових математичних моделей, які описують стан об’єкта досліджень, а також намітити шляхи для здійснення процесу оптимізації цілого класу багатошарових мікробіологічних систем.

Автором побудована розрахункова математична модель процесу точкового термовпливу на багатошаровий необмежений мікробіологічний матеріал. Слід зазначити, що особливістю об'єкта дослідження є те, що його стан описується крайовою задачею для системи нестаціонарних, неоднорідних диференціальних рівнянь теплопровідності (система з розподіленими параметрами). Ця специфіка значно ускладнює, як процес побудови відповідних математичних моделей оптимізації багатошарових мікробіологічних систем, так і їх використання для підвищення якості протікання біотехнологічного процесу поділу (розкрою, сегментації) мікробіологічного матеріалу.

У зв'язку з цим реалізацію процедури розв’язання серії крайових задач і забезпечення ітераційного процесу пошуку раціональних параметрів теплового впливу автором пропонується здійснити на спеціалізованій сітковій аналоговій або гібридній моделі. Це дозволить на кожній ітерації істотно скоротити час розв’язання крайової задачі, що дасть можливість підвищити точність розв’язання всієї задачі пошуку параметрів розглянутих систем.

Ключові слова: математичні моделі, оптимізація, крайова задача, аналогова модель, гібридна модель

Посилання

Stoyan, Yu. G., Putyatin, V. P. (1988). Optimizaciya tekhnicheskih sistem s istochnikami fizicheskih poley [Optimization of technical systems with sources of physical fields]. Kyiv: Nauk. Dumka, 44-48.

Chubarov, E. P. (1985). Upravlenye systemamy s podvyzhnyimy ystochnykamy vozdeistvyia [Management of systems with mobile sources of impact]. Moskow: Enerhoatomyzdat, 288.

Douglas-Hamilton, D. H., Conia, J. (2001). Thermal effects in laser-assisted pre-embryo zona drilling. Journal of Biomedical Optics, 6, (2), 205.

https://doi.org/10.1117/1.1353796

Megel', Yu. E., Putyatin, V. P., Levkin, D. A., Levkin, A. V. (2017). Matematycheskoe modelyrovanye y optymyzatsyia parametrov deistvyia lazernoho lucha na mnogosloynyie biomaterialyi [Mathematical modeling and optimization of parameters of action of a laser beam on multilayered biomaterials]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Zbirnyk naukovykh prats. Seriia: Mekhaniko-tekhnolohichni systemy ta kompleksy. Kh.: NTU «KhPI», 20 (1242), 60-64.

Makarov, A. A. (2014). Mnohotochechnaia kraevaia zadacha dlia psevdodyfferentsyalnyikh uravnenyi v polysloe [Multipoint boundary value problem for pseudodifferential equations in multilayer]. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho universytetu imeni V. N. Karazina. Seriia: Matematyka, prykladna matematyka i mekhanika, 69 (1120), 64-74.

Levkin, D. A. (2018). Adekvatnost raschetnoi matematycheskoi modely protsessa lazernoho vozdeistvyia na эmbryon [The adequacy of calculated mathematical model of an action process of a laser beam on an embryo]. Vcheni zapysky Tavriiskoho Natsionalnoho Universytetu imeni V.I. Vernadskoho. Seriia: Tekhnichni nauky, 29(68), 3, (1), 166-169.

Levkin, D. A. (2019). Matematycheskoe modelyrovanye i optymyzatsyia mnogosloinykh sistem [Mathematical modeling and optimization of multilayer systems]. Enerhetyka i avtomatyka. 1(41), 45-56.

https://doi.org/10.31548/energiya2019.01.045

Завантаження

Опубліковано

2020-04-30

Номер

Розділ

Статті