Кафедра "Комп'ютерне моделювання процесів та систем"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/4356

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/cmps

Сучасна назва – кафедра "Комп'ютерне моделювання процесів та систем", попередня назва – кафедра "Cистеми і процеси управління" (від 2001), первісна назва – кафедра “Автоматичне керування рухом”(від 1964).

Кафедра “Автоматичне керування рухом” була створена на інженерно-фізичному факультеті 1 лютого 1964 року для підготовки кадрів вищої кваліфікації, які володіли б як практичною інженерною підготовкою, так і фундаментальними знаннями в галузі математики та інформаційних технологій. Протягом минулих десятиліть кафедра випустила понад півтори тисячі фахівців. Лише за останні 30 років кафедра підготувала близько 600 інженерів-механіків-дослідників, з яких кандидатами наук стали понад 100 осіб і шість осіб – докторами наук.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту комп'ютерного моделювання, прикладної фізики та математики Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 5 докторів технічних наук, 7 кандидатів технічних наук; 4 співробітника мають звання професора, 6 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 5 з 5

Реалізація в ССКА КіДиМ програмного визначення розмірностей невідомих в задачах механіки на підставі енергетичних співвідношень
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Андрєєв, Юрій Михайлович; Шабанов, Геннадій Вікторович
У роботі представлені результати досліджень реалізованого в спеціальній системі комп’ютерної алгебри (ССКА) КіДиМ алгоритму опрацьовування одиниць виміру фізичних і геометричних величин задач механіки. Програмний комплекс КіДиМ служить для розв’язання задач механіки дискретних механічних систем будь-якої складності інженерної та наукової спрямованості. Для завершеності процесу підготовки вихідних даних для таких завдань суттєве значення має використання в вихідних і результуючих даних одиниць виміру. Вихідні дані завдань КіДиМ завдяки їх аналітичній формі можуть бути записані в будь-якому порядку. Для надання допомоги користувачеві в складі програм КіДиМ є спеціальний діагностичний блок вихідних даних. Тому реалізація використання розмірностей в даних КіДиМ переслідує додаткову мету підвищення діагностичних можливостей системи. Формули розмірностей реалізуються тут як звичайні аналітичні вирази, що дає змогу вбудованій системі комп’ютерної алгебри формувати вирази одиниць виміру даних при їх комп’ютерних аналітичних перетвореннях в процесі розв’язання завдань динаміки, статики і кінематики. Таким чином, постановка задачі опрацьовування одиниць виміру в ССКА КіДиМ включає читання в початкових даних значень змінних з вказаними у формульному вигляді розмірностями, діагностику правильності їх завдання і відповідності цим даним, запам’ятовування їх в екземплярах класів «змінна» та «елемент», обчислення розмірностей відповідно формулам перетворення даних для отримання результатів розрахунків. У статті показано, як за допомогою енергетичних співвідношень між координатами і характеристиками елементів механічної моделі вдається ефективно встановлювати розмірності геометричних і фізичних величин завдань. Для демонстрації логіки роботи реалізованого алгоритму наведено прості компактні приклади з навчальних задач кінематики, статики, динаміки плоских і просторових систем. Показано, як в КіДиМ будуються необхідні для розв’язання задач рівняння, як можна отримати одиниці виміру складових рівнянь і їх рішень. Завдяки тому, що розмірності тут представляються як формули, то відносно просто реалізується їх спрощення – скорочення і заміна похідними одиницями. Крім того, так як змінні, що входять в формули розмірностей і змінні самої задачі, розташовуються в різних просторах даних КіДиМ, вони можуть мати однакові найменування і ніяк не змішуються.
Удосконалений алгоритм розв'язання обернених задач динаміки робототехничних пристроїв у ССКА КіДиМ
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Андрєєв, Юрій Михайлович; Дзюба, Василь Леонідович
У роботі представлені результати досліджень аналітичного алгоритму побудови системи лінійних рівнянь для визначення рушійних сил і моментів у ланках робототехнічних пристроїв довільної структури під час руху. Цей алгоритм реалізується як аналітичний алгоритм у спеціальній системі комп'ютерної алгебри (ССКА) КіДиМ, на основі якого формуються чисельні розрахунки зазначених сил та моментів у процесі виконання робочих процесів, позиціонування механізмів у необхідні положення, паркувальні переміщення тощо. Програмний комплекс КіДиМ служить для вирішення завдань механіки широкого класу дискретних механічних систем довільної структури та виду рухів його ланок для розрахунків інженерної та наукової спрямованості. Наведено теоретичне обґрунтування розробленого нового підходу, аналітичний та чисельний доказ його ефективності з погляду процесу автоматичного отримання роздільних рівнянь, обчислювальної ефективності та точності результатів. Пропонований алгоритм є результатом розвитку реалізованого раніше в ССКА КіДиМ аналогічного за цілями алгоритму. На відміну від реалізованого раніше алгоритму, який формує вирішальну систему рівнянь після побудови рівнянь динаміки шляхом їх аналітичних перетворень, новий алгоритм вбудовується у процес формування рівнянь динаміки – здійснює сортування елементів моделі – інерційні, дисипативні, пружні та силові елементи відомих сил та моментів формують праву частину, а силові елементи з невідомими силами і моментами формують матрицю лівої частини рівнянь, що розв’язують обернену задачу динаміки. У статті дано порівняльний аналітичний висновок одного та іншого алгоритму і показано збіг одержуваних рівнянь. Також на прикладах розрахунків оберненої задачі динаміки портального крана та двох 6-ти ступеневих маніпуляторів показані переваги нового підходу.
Математична логіка, теорія алгоритмів та структури даних
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Татарінова, Оксана Андріївна; Андрєєв, Юрій Михайлович
Методичні вказівки передбачено до використання, насамперед, студентами спеціальності 122 "Комп'ютерні науки" у рамках курсу "Математична логіка, теорія алгоритмів та структури даних". Основна спрямованість курсу пов’язана з необхідністю познайомити студентів з базовими для спеціалістів алгоритмами Краскала та Прима – визначення із заданого графа остовних дерев, Дейкстри – визначення із заданого графа найкоротших шляхів, теоретичними та експериментальними методами оцінки складності алгоритмів, навиками програмування простіших контейнерів даних – лінійного списку, стеку, черги, познайомитись з логікою та реалізацією основних методів сортування масивів даних та методами пошуку. Увага студентів приділяється до написання програм завдань лабораторного практикуму на базі використання покажчиків, ланцюгових списків як альтернативі масивів даних та інших структур даних. Основною вимогою тут є кодування програм на мові C++ у рамках сучасних середовищ, наприклад, Microsoft Visual С++, Embarcadero® C++Builder. В першому розділі методичних вказівок розібрано питання програмування ланцюгових списків. В другому, третьому та четвертому розділах розібрано, як можна використати отриманий програмний інструментарій для розв’язання задач реалізації алгоритмів Краскала, Прима і Дейкстри. Причому при викладанні цих матеріалів з початку докладно розглядаються компоненти програмного коду, а потім все більш фрагментарно, даючи студентам все більше простору для творчості. Подальші розділи потребують від студентів вже повністю самостійно розв'язувати задачі програмування індивідуальних завдань, що їм видаються. В кожному розділі розглядаються необхідні теоретичні положення, даються приклади розв’язання відповідних задач і рекомендації до програмування.
Дослідження коливань нелінійних систем методом точкових відображень
(КІНПАТРІ ЛТД, 2011) Андрєєв, Юрій Михайлович; Бєломитцев, Андрій Сергійович; Дружинін, Євген Іванович
Розглянуто способи оцінювання стійкості й аналізу біфуркацій періодичних коливань за першим наближенням, які пов’язані з ітераційними процесами визначення періодичних розв’язків вихідних диференційних рівнянь. Наведені способи потребують незначного, порівняно з самим визначенням періодичного розв’язку, обсягу обчислень і зводяться до визначення й оцінювання поведінки власних значень (мультиплікаторів) деяких матриць, обчислюваних у ході ітераційних процесів. Розглянуто біфуркації, що були виявлені при розрахунку вимушених коливань у моделі приводу розподільного вала паливних насосів дизеля з антивібратором
Теоретична механіка. Комп’ютерний практикум
(НТУ "ХПІ", 2014) Андрєєв, Юрій Михайлович; Лавінський, Денис Володимирович; Морачковський, Олег Костянтинович
Посібник присвячено міждисциплінарному викладу основ теоретичної і аналітич- ної механіки та сучасної наукової дисципліни – "Інформаційні технології". Надано загальні відомості комп’ютерного аналізу статики, кінематики та динаміки машин і механізмів засобами програмного комплексу "КіДиМ", який створено на кафедрі теоретичної механіки НТУ "ХПІ". Посібник розрахований на студентів та осіб, які займаються комп’ютерним моделюванням та розв’язанням обчислювальних задач