Mathematical Problems in Engineering

This paper proposes an efficient sensorless speed estimation approach for electric servo drives based on the full-order nonsingular terminal sliding mode observer (FONTSM) with the application of DC motor drives. In this method, a specific full-order terminal sliding mode manifold is utilised for the observer design which results in the elimination of the chattering and avoiding the singularity phenomenon of conventional and terminal sliding modes. Here, speed and armature back emf can be directly estimated from the relevant observer’s inputs which are continuous instead of being discontinuous high-frequency “switching” signals. The efficiencies and advantages of this approach have been proven and validated in both simulation and experimental results.

Bài báo này cố gắng giải quyết việc xác minh chi tiết giải pháp phân tích của Zhao bao gồm hiệu ứng mô men với các kết quả phần tử hữu hạn hai và ba chiều. Zhao đã so sánh các kết quả phân tích với chỉ các kết quả FEA 2D và sử dụng tỷ lệ chiều dài liên kết hằng số cho mối nối biadhesive. Trong nghiên cứu này, bề mặt chồng lên của các vật dính và các chất kết dính được mô hình hóa bằng các yếu tố liên kết bề mặt đến bề mặt. Cả phân tích phân tích và phân tích số đều được thực hiện với bốn cấu hình mối nối biadhesive khác nhau. Các kết quả FEA 3D cho thấy sự tồn tại của trạng thái ứng suất phức tạp tại các đầu chồng lên. Tuy nhiên, các kết quả tổng quát cho thấy rằng các kết quả phân tích và số đều có sự đồng nhất tốt.

Hành vi động của các ống chức năng theo trục (FG) truyền chất lỏng đã được nghiên cứu một cách số học bằng cách sử dụng kỹ thuật biến đổi tích phân tổng quát (GITT). Phương trình rung động ngang đã được biến đổi tích phân thành một hệ thống liên kết của các phương trình vi phân bậc hai theo biến thời gian. Hàm tích hợp sẵn của Mathematica, NDSolve, đã được sử dụng để giải quyết số các hệ phương trình ODE đã được biến đổi. Sự hội tụ tuyệt vời của các khai triển hàm riêng mà chúng tôi đề xuất đã được chứng minh để tính toán độ dịch chuyển ngang tại nhiều điểm của các ống FG truyền chất lỏng. Phương pháp đề xuất đã được xác minh bằng cách so sánh các kết quả thu được với các giải pháp có sẵn được báo cáo trong tài liệu. Hơn nữa, các nghiên cứu tham số đã được thực hiện để phân tích các ảnh hưởng của sự thay đổi mô-đun Young, phân bố vật liệu và vận tốc dòng chảy lên hành vi động của các ống FG truyền chất lỏng.

Mỏi là một trong những hình thức hư hại nghiêm trọng nhất có thể xảy ra trên các cầu thép, trong khi việc đánh giá chính xác hoặc dự đoán tình trạng hư hại do mỏi cũng như tuổi thọ mỏi còn lại của cầu thép vẫn là một vấn đề thách thức và chưa được giải quyết. Đã có nhiều nghiên cứu về việc đánh giá hư hại do mỏi và dự đoán tuổi thọ của các cầu thép bằng cách sử dụng các phương pháp xác định hoặc xác suất. Mục đích của bài tổng quan này là trình bày một bản tóm tắt về lịch sử phát triển và tình trạng hiện tại của việc đánh giá tình trạng mỏi của cầu thép, bao gồm các khía cạnh cơ bản của mỏi, các phương pháp phân tích mỏi cổ điển, đánh giá tuổi thọ mỏi dựa trên dữ liệu, và đánh giá tình trạng mỏi dựa trên độ tin cậy.

Bài báo này nghiên cứu hiệu suất của một mô hình hàng đợi với nhiều hàng đợi hữu hạn và một máy chủ duy nhất. Sự rời khỏi khỏi hàng đợi được đồng bộ hóa hoặc liên kết, có nghĩa là khi một dịch vụ hoàn tất, có sự rời khỏi ở mọi hàng đợi và rằng dịch vụ tạm thời bị gián đoạn bất cứ khi nào một trong các hàng đợi trống. Chúng tôi tập trung vào phân tích số trong bối cảnh Markov: các sự kiện đến tại các hàng đợi khác nhau là các quá trình Poisson và thời gian phục vụ được phân phối theo phân bố mũ. Với việc xem xét vấn đề bùng nổ không gian trạng thái liên quan đến các quá trình Markov đa chiều, chúng tôi tính toán các hạng tử trong khai triển chuỗi theo tỷ lệ phục vụ của phân phối dừng của chuỗi Markov cũng như các chỉ số hiệu suất khác nhau khi hệ thống ở trạng thái (i) quá tải và (ii) ở tải trung bình. Kết quả số của chúng tôi cho thấy rằng, bằng cách tính toán các khai triển chuỗi của các chỉ số hiệu suất xung quanh một vài tỷ lệ phục vụ, chúng tôi có được các ước lượng chính xác về các chỉ số hiệu suất khác nhau khi tải vượt quá 40% đến 50%.

Phòng cách ly bệnh truyền nhiễm qua không khí (AII) được sử dụng để cách ly các bệnh nhân mắc bệnh truyền nhiễm mạnh và giữ cho các tác nhân gây bệnh được phát tán ở mức tối thiểu nhằm giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm chéo. Bài báo này đề xuất một khái niệm về phòng AII được xây dựng từ hai container vận chuyển nhằm giải quyết tình trạng thiếu giường bệnh trong bối cảnh dịch bệnh COVID-19 lan rộng trên toàn cầu. Hệ thống được đề xuất bao gồm phòng cách ly chính, phòng chờ và nhà vệ sinh cùng với các khu vực chức năng khác. Hơn nữa, phòng cách ly chính đã được mô hình hóa với các thành phần quan trọng như cửa gió cung cấp không khí, hệ thống thoát khí, bệnh nhân và giường bệnh. Phương pháp động lực học chất lỏng tính toán (CFD) dựa trên phương pháp thể tích hữu hạn (FVM) được sử dụng để giải quyết các phương trình điều khiển ba chiều. Nồng độ CO2 được sử dụng để xác định nồng độ tác nhân ô nhiễm truyền nhiễm trong không khí trong phòng. Do đó, việc kiểm soát lây nhiễm có thể được đánh giá thông qua số lần thay đổi không khí mỗi giờ (ACH). Những kết quả số cho thấy nhiệt độ phòng được duy trì ở mức 24°C, phù hợp cho người ở trong phòng. Dòng không khí laminar di chuyển xuống sàn sau khi rời khỏi cửa gió cung cấp không khí trên trần, tạo ra các mô hình tuần hoàn trong toàn bộ phòng. Khi đánh giá hiệu quả của các hệ thống thông gió để loại bỏ các tác nhân ô nhiễm qua không khí dựa trên các số liệu ACH khác nhau, nồng độ CO2 trong phòng đã giảm xuống còn 581 ppm, 477 ppm và 438 ppm trong các trường hợp 12 ACH, 24 ACH và 48 ACH tương ứng. Kết quả cho thấy, số lần thay đổi không khí mỗi giờ càng lớn thì hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm càng cao. Điều này đã làm nền tảng cho việc đánh giá và tối ưu hóa hệ thống thông gió của phòng áp lực âm di động.

Trong việc kiểm soát máy AC với độ chính xác cao, việc có được các tham số hệ thống thuần túy, không có độ sai lệch trong các hệ số điều khiển và không bị nhiễu hay các thành phần phi tuyến khác, là một vấn đề khó đối với người vận hành, mặc dù đôi khi là không khả thi. Để khắc phục những khó khăn này, bài báo này giới thiệu một chiến lược thích ứng mạnh mẽ dựa trên logic mờ giả và điều khiển chế độ trượt (PFSMC) cho một bộ truyền động servo AC chịu ảnh hưởng của các yếu tố không chắc chắn và/hoặc nhiễu bên ngoài. Nhờ vào tính mạnh mẽ của kỹ thuật SMC, độ nhạy giảm đối với các yếu tố không chắc chắn và khả năng kháng nhiễu được nâng cao từ cơ chế logic mờ giả, thuật toán điều khiển này có thể đảm bảo không chỉ ổn định hệ thống mà còn cải thiện các sai số theo dõi trong trạng thái ổn định. Để xác thực hiệu quả thiết kế của PFSMC, cả thử nghiệm mô phỏng và thí nghiệm trong phòng thí nghiệm của sơ đồ được đề xuất và sơ đồ PID thông thường đã được thực hiện để so sánh chúng như sau. Trong môi trường máy tính, các trường hợp thử nghiệm có và không có yếu tố chắc chắn đã được thực hiện với hai bộ điều khiển để hình dung phản ứng so sánh. Sau đó, hai phương pháp điều khiển đã được tích hợp vào một nền tảng phần cứng thực tế để có được kết quả thực tế. Từ những kết quả này, có thể lưu ý rằng phương pháp thành công của chúng tôi đã cho thấy hiệu suất khả thi, hiệu quả và mạnh mẽ trong việc điều khiển AC.

Mô hình nhớ liên kết hai chiều Alpha-beta được triển khai để lưu trữ các lattice khái niệm. Chúng tôi sử dụng thuật toán Lindig để xây dựng một lattice khái niệm trong một ngữ cảnh cụ thể; cấu trúc này được lưu trữ vào trong một bộ nhớ liên kết giống như cách mà con người làm, đó là, liên kết các mẫu. Tính hai chiều và khả năng nhớ hoàn hảo của mô hình liên kết Alpha-Beta khiến nó trở thành một công cụ tuyệt vời để lưu trữ một lattice khái niệm. Trong giai đoạn học tập, các đối tượng và thuộc tính thu được từ thuật toán Lindig được liên kết bằng bộ nhớ liên kết hai chiều Alpha-Beta; trong giai đoạn này, dữ liệu được lưu trữ. Trong giai đoạn truy xuất, mô hình liên kết cho phép lấy lại các đối tượng từ thuộc tính hoặc ngược lại. Mô hình của chúng tôi đảm bảo việc truy xuất mọi khái niệm đã học.

Sự gia tăng không ngừng của việc tạo ra dữ liệu đã đặt ra cho chúng ta vấn đề xử lý lượng thông tin khổng lồ trên mạng. Một trong những thách thức lớn nhất là làm thế nào để trích xuất thông tin có giá trị từ những dòng dữ liệu liên tục khổng lồ này trong quá trình quét đơn. Trong bối cảnh dòng dữ liệu, dữ liệu đến một cách liên tục với tốc độ cao; do đó, các thuật toán được phát triển để giải quyết bối cảnh này phải hiệu quả về mặt quản lý bộ nhớ và thời gian, và có khả năng phát hiện sự thay đổi theo thời gian trong phân phối nền tảng đã tạo ra dữ liệu. Công trình này mô tả một phương pháp mới cho nhiệm vụ phân loại mẫu trên một dòng dữ liệu liên tục dựa trên một mô hình liên kết. Phương pháp được đề xuất dựa trên bộ phân loại Gamma, được lấy cảm hứng từ bộ nhớ liên kết Alpha-Beta, là cả hai mô hình nhận dạng mẫu có giám sát. Phương pháp được đề xuất có khả năng xử lý các hạn chế về không gian và thời gian vốn có trong các kịch bản dòng dữ liệu. Bộ phân loại Gamma cho Dữ liệu Dòng (bộ phân loại DS-Gamma) triển khai một phương pháp cửa sổ trượt để cung cấp phát hiện trôi ý tưởng và cơ chế quên. Để kiểm tra bộ phân loại, nhiều thí nghiệm đã được thực hiện sử dụng các kịch bản dòng dữ liệu khác nhau với các dòng dữ liệu thực và tổng hợp. Kết quả thí nghiệm cho thấy phương pháp này thể hiện hiệu suất cạnh tranh khi so sánh với các thuật toán tiên tiến khác.