Моделирование поведения физической модели упростили за счет новой теории

ТАСС, 26 марта. Российские ученые создали новую теорию, с помощью которой можно предсказывать поведение физических моделей, в том числе сетевых систем. Статью с описанием теории опубликовал научный журнал IEEE Access, кратко об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда.

"[Разработанный] метод подходит для электроэнергетических систем – их можно синхронизировать по частоте, фазе и напряжению, причем как при нормальном режиме работы, так и при аварийных состояниях. В целом он даст возможность исследовать те объекты, которые раньше можно было изучать только с помощью решения сложных систем дифференциальных уравнений или нельзя было изучить вовсе", – говорится в сообщении.

Теория динамических систем изучает поведение разных объектов в пространстве и времени. Например, если открыть кран воды, то капли будут падать вниз, а не полетят вверх. Таким образом, пусть и очень грубо, можно предсказывать поведение объекта: струи воды. Если изменить положение крана, то кардинально ситуация не изменится. Подобные изменения в поведении системы – воды – при небольшом варьировании изначальных условий характеризует устойчивость.

Однако, есть более сложные системы, которые описываются дифференциальными уравнениями, решить которые сложно, а порой даже невозможно – значит, установить их устойчивость подобным способом тоже не получится. Ученые из Института проблем машиноведения (ИПМаш) РАН предложили новый метод с использованием компьютерного моделирования для предсказания устойчивости, который позволит увеличить количество доступных для исследования систем.

По мнению авторов статьи, разработанный способ может быть особенно перспективен в теории автоматического управления. Эта дисциплина позволяет создавать регуляторы разных механизмов, например нагревательного элемента терморегулятора. А также для синхронизации информационных сетей, где в каждый "узел" сети входят и выходят информационные или физические связи. Или для электроэнергетических систем – их можно синхронизировать по частоте, фазе и напряжению, причем как при нормальном режиме работы, так и при аварийных состояниях.

"Применение данного метода позволит исследователям во многих областях, например в гидромеханике и электромагнетизме, узнать, когда процессы будут устойчивыми, а когда - нет, а также что необходимо сделать для достижения устойчивых состояний", – рассказал один из исследователей, ведущий научный сотрудник ИПМаш РАН Игорь Фуртат.