Systems. Methods. Technologies 3 (39) 2018

Systems Methods Technologies. A.S. Satyshev et al. Methodology for processing … 2018 № 3 (39) p. 19-23 22 где MA t — значение скользящего среднего в точке t ; n — количество значений исходной функции для рас- чета скользящего среднего (апертура); p t − i — значение исходной функции в точке t — i ; b i — вектор весовых коэффициентов. Обычно для фильтров скользящего среднего применя- ется равномерное распределение весов. Например, если n = 4, то    = 4 1 4 1 4 1 4 1 b . Такой фильтр будет назы- ваться простым скользящим средним ( simple moving aver- age SMA ). В данной работе предлагается выбирать весо- вые коэффициенты для MA путем оценки автокорреляци- онной функции от исследуемого сигнала. На рис. 4 по- строена автокорреляционная функция, ее доверительные интервалы [−0 . 09623 0 . 09623]. Предлагается за весовые коэффициенты взять первые значения до пересечения с «верхней» доверительной границы. Такой алгоритм обу- словлен включением в окно скользящего среднего только «тесно» связанных между собой значений целевой функ- ции и в то же время применяет веса к включенным значе- ниям согласно их влиянию. Рис. 4. Автокорреляционная функция с доверительным ин- тервалом Заключение Анализируя работу описанных алгоритмов, на рис. 5 можно видеть отброшенные пиковые выбросы сигна- ла 2, рассчитанные с помощью алгоритма отброса гру- бых ошибок. Такие выбросы могут свидетельствовать о кратковременных скачках напряжения в питающей сети, обусловленных работой силового оборудования, такого как трехфазный двигатель привода лаборатор- ного стенда, холодильная установка. Рис. 5. Переходный процесс разрушения льда: 1 — сигнал, полученный с АЦП «сырой»; 2 —точки, отброшенные в результате работы алгоритма отброса грубых ошибок; 3 — результат скользящего среднего; 4 — результат отброса постоянной составляющей Также на графике представлен сглаженный сигнал переходного процесса резания льда 3, полученный пу- тем применения алгоритма скользящего среднего с адаптивным окном сглаживания. Как видно, график 3 имеет некоторое смещение по временной оси, которое обусловлено размером окна сглаживания. Смещение не является критичным, так как расположено в начале временной оси, в тот момент времени, когда происхо- дит движение резца в свободном состоянии (до момен- та внедрения в ледяной массив). Также на графике 3 явно видны отрицательные значения сигнала. Отрица- тельные значения на временном промежутке от 0,375 до 1,75 с объясняются наличием упругих элементов в тензометрическом звене и не нулевыми моментами инерции кронштейна и дискового режущего инстру- мента. Отрицательные значения на промежутке време- ни с 2,75 по 3,5 с имеют тот же характер, однако обу- словлены резкой остановкой тензометрической голов- ки вместе с оснасткой и инструментом. График 4 мало отличается от графика 3, однако это сигнал, имеющий нулевую постоянную составляющую. Столь малые отличия объясняются хорошей подстрой- кой переменного резистора в мостовой схеме включе- ния тензометрических резисторов. Однако такая под- стройка нередко может производиться неточно или вообще не производиться. Поэтому для получения ре- зультирующего сигнала используется алгоритм отброса постоянной составляющей, а именно перевод сигнала в частотную область и вычисление амплитуды нулевой частоты. Таким образом, полученные данные становятся бо- лее читаемыми и пригодными к дальнейшему анализу, который подразумевает построение математической модели взаимодействия дискового режущего инстру- мента с ПСЛО, учитывающей такие параметры, как радиус закругления рабочей кромки и шаг резания. Литература 1. Об утверждении государственной программы Россий- ской Федерации “Социально экономическое развитие Аркти- ческой зоны Российской Федерации на период до 2020 года”: постановление Правительства Рос. Федерации от 21апр. 2014 г. № 366 (ред. от 17.12.2014). М., 2015. 36 с. 2. Стратегия развития арктической зоны Российской Фе- дерации и обеспечения национальной безопасности на пери- од до 2020 года, утв. Президентом Рос. Федерации от 8 февр. 2013г. Пр232. М., 2013. 11 с. 3. Ганжа В.А. Дисковый режущий инструмент для разру- шения снежно-ледяных образований // Наука и техника в дорожной отрасли. 2012. № 2. 37 с. 4. Ганжа В.А. Разрушение прочных снежно-ледяных об- разований // Наука и техника в дорожной отрасли. 2015. № 3. С. 21-25. 5. Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов: пат. 2487970 Рос. Федера- ция. № 2012109412/13; заявл. 10.03.12; опубл. 20.07.13, Бюл. № 20.