URN: http://vtn.chdtu.edu.uaurn:2306:44552.2019.171272

DOI: https://doi.org/10.24025/2306-4412.2.2019.171272

ОЦІНКА ТОЧНОСТІ НЕЙРОМЕРЕЖЕВИХ МЕТАМОДЕЛЕЙ КРУГОВИХ НАКЛАДНИХ ВИХРОСТРУМОВИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ

Руслана Володимирівна Трембовецька, Володимир Якович Гальченко, Володимир Володимирович Тичков, Анатолій Вячеславович Сторчак

Анотація


Для задачі синтезу вихрострумового перетворювача із однорідною зоною чутливості створені його RBF-метамоделі, які мають високу обчислювальну ефективність. Дані метамоделі можна використовувати для проектування перетворювача із заданим розподілом густини вихрових струмів в контрольних точках простору, що розташовані на поверхні струмопровідного об’єкту в зоні контролю перетворювача. Котушка збудження концентричного накладного вихрострумового перетворювача представлена витком, що живиться змінним струмом та який розташований над об’єктом контролю з постійними електрофізичними параметрами. Отримані метамоделі перевірені на адекватність та інформативність за комплексом статистичних показників з об’єктивною оцінкою їх статистичної значущості. При апроксимації поверхні відгуку використовувався комп’ютерний план експерименту, а саме багатовимірний простір пошуку заповнювався точками, які згенеровані за допомогою ЛПτ-послідовностей, що рівномірно розташовані на поверхні відгуку. Перевірено відтворюваність поверхні відгуку за допомогою отриманої метамоделі в усій області моделювання. Досягнута прийнятна похибка апроксимації.

Ключові слова


метамодель; апроксимація поверхні відгуку; нейронна мережа; комп’ютерний план експерименту; адекватність метамоделі; інформативність метамоделі; вихрострумовий перетворювач; котушка збудження; густина вихрових струмів

Повний текст:

PDF

Посилання


V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, and V. V. Tychkov, "Development of excitation structure RBF-metamodels of moving concentric eddy current probe", Electrical engineering & electromechanics, no. 2, pp. 28- 38, 2019.

T. Itaya, K. Ishida, Ya. Kubota, A. Tanaka, and N. Takehira, "Visualization of eddy current distributions for arbitrarily shaped coils parallel to a moving conductor slab", Progress in Electromagnetics Research M., vol. 47, pp. 1-12, 2016.

T. Itaya, K. Ishida, A. Tanaka, N. Takehira, and T. Miki, "Eddy current distribution for a rectangular coil arranged parallel to a moving conductor stab", IET Science, Measurement & Technology, vol. 6, no. 2, pp. 43-51, 2012.

K. Ishida, T. Itaya, A. Tanaka, and N. Takehira, "Magnetic field analysis of an arbitrary shaped coil using shape functions", IEEE Transactions on Magnetics, vol. 45, no. 1, pp. 104-112, 2009.

R. V. Trembovetska, V. Ya. Halchenko, and V. V. Tychkov, "Studying the computational resource demands of mathematical models for moving surface eddy current probes for synthesis problems", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 95, no. 5/5, pp. 39-46, 2018.

M. A. Chuban, "Approximation of the response surface for the use in the process of parametric synthesis of engineering structures", Vestnik Nats. tehn. un-ta ‟HPI‟. Themat. issue: Transport machine-building: coll. of sci. papers. Kharkov: NTU "HPI", no. 43 (1152), pp. 161-164, 2015 [in Russian].

S. G. Radchenko, "Analysis of methods for modeling complex systems", Matematychni mashyny i systemy, no. 4, pp. 123-127, 2015 [in Russian].

E. Burnaev, M. Panov, D. Kononenko, and I. Konovalenko, "Comparative analysis of optimization procedures based on Gaussian processes". [Online]. Available: http://itas2012.iitp.ru/pdf/1569602385.pdf. Accessed on: Nov. 4, 2015.

E. V. Burnaev, P. D. Erofeev, and P. V. Prikhodko, "Highlighting of the main directions in the approximation problem based on Gaussian processes", Trudyi MFTI, vol. 5, no. 3, pp. 24-35, 2013 [in Russian].

N. V. Queipo, R. T. Haftka, W. Shyy, T. Goel, R. Vaidyanathan, and P. K. Tucker, "Surrogate-based analysis and optimization", Progress in Aerospace Sciences, vol. 41, no. 1, pp. 1-28, 2005.

J. H. Frieman, "Multivariate adaptive regression splines", The Annals of Statistics, vol. 19, no. 1, pp. 1-67, 1991.

V. R. Tselykh, "Multidimensional adaptive regression splines", Mashinnoe obuchenie i analiz dannyih, vol. 1, no. 3, pp. 272-278, 2012 [in Russian].

A. G. Ivakhnenko, Inductive method of selforganization of models of complex systems. Kiev: Nauk. dumka, 1982 [in Russian].

P. V. Afonin, and O. Yu. Lamskova, "Algorithms for optimization of simulation models of complex systems based on neural networks", Izvestiya YUFU: Tehnicheskie nauki, Themat. issue: Intellectual CAD, no. 12 (101), pp. 226-232, 2009 [in Russian].

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, and V. V. Tychkov, "The use of neurocomputing at the stage of metamodels development in the process of optimal surrogate antennas synthesis", Visnyk NTUU «KPI». Seriia Radiotekhnika. Radioaparatobuduvannia, no. 74, pp. 60-72, 2018 [in Ukrainian].

R. V. Trembovetska, V. Ya. Galchenko, and V. V. Tychkov, "Methods of improving the accuracy of neural network metamodels of overhead eddy current converters for surrogate synthesis", in 2-nd Sci. Conf. with Іnternat. Participation Non-Destructive Testing in Context of the Associated Membership of Ukraine in the European Union (NDT-UA 2018) (Poland, Lublin, 15-19 Оct. 2018), Poland: USNDT, 2018, no. 2, рр. 47-49 [in Ukrainian].


Пристатейна бібліографія ГОСТ


[1] V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, and V. V. Tychkov, "Development of excitation structure RBF-metamodels of moving concentric eddy current probe", Electrical engineering & electromechanics, № 2, pp. 28- 38, 2019.

[2] T. Itaya, K. Ishida, Ya. Kubota, A. Tanaka, and N. Takehira, "Visualization of eddy current distributions for arbitrarily shaped coils parallel to a moving conductor slab", Progress in Electromagnetics Research M., vol. 47, pp. 1-12, 2016.

[3] T. Itaya, K. Ishida, A. Tanaka, N. Takehira, and T. Miki, "Eddy current distribution for a rectangular coil arranged parallel to a moving conductor stab", IET Science, Measurement & Technology, vol. 6, no. 2, pp. 43-51, 2012.

[4] K. Ishida, T. Itaya, A. Tanaka, and N. Takehira, "Magnetic field analysis of an arbitrary shaped coil using shape functions", IEEE Transactions on Magnetics, vol. 45, no. 1, pp. 104-112, 2009.

[5] R. V. Trembovetska, V. Ya. Halchenko, and V. V. Tychkov, "Studying the computational resource demands of mathematical models for moving surface eddy current probes for synthesis problems", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 95, no. 5/5, pp. 39-46, 2018.

[6] М. А. Чубань, "Аппроксимация поверхности отклика для использования в процессе параметрического синтеза машиностроительных конструкций", Вестник Нац. техн. ун-та "ХПИ": сб. науч. тр. Темат. вып.: Транспортное машиностроение. Харьков: НТУ "ХПИ", № 43 (1152), с. 161-164, 2015.

[7] С. Г. Радченко, "Анализ методов моделирования сложных систем", Математичні машини і системи, № 4, с. 123-127, 2015.

[8] Е. Бурнаев, М. Панов, Д. Кононенко, и И. Коноваленко "Сравнительный анализ процедур оптимизации на основе гауссовских процессов". [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://itas2012.iitp.ru/pdf/1569602385.pdf. Дата обращения: Нояб. 4, 2015.

[9] Е. В. Бурнаев, П. Д. Ерофеев, и П. В. Приходько, "Выделение главных направлений в задаче аппроксимации на основе гауссовских процессов", Труды МФТИ, т. 5, №. 3, с. 24-35, 2013.

[10] N. V. Queipo, R. T. Haftka, W. Shyy, T. Goel, R. Vaidyanathan, and P. K. Tucker, "Surrogate-based analysis and optimization", Progress in Aerospace Sciences, vol. 41, no. 1, pp. 1-28, 2005.

[11] J. H. Frieman, "Multivariate adaptive regression splines", The Annals of Statistics, vol. 19, no. 1, pp. 1-67, 1991.

[12] В. Р. Целых, "Многомерные адаптивные регрессионные сплайны", Машинное обучение и анализ данных, т. 1, № 3, c. 272- 278, 2012.

[13] А. Г. Ивахненко, Индуктивный метод самоорганизации моделей сложных систем. Киев: Наук. думка, 1982.

[14] П. В. Афонин, и О. Ю. Ламскова, "Алгоритмы оптимизации имитационных моделей сложных систем на основе нейронных сетей", Известия ЮФУ: Технические науки. Тематический выпуск «Интеллектуальные САПР», № 12 (101), с. 226-232, 2009.

[15] В. Я. Гальченко, Р. В. Трембовецька, та В. В. Тичков, "Застосування нейрокомп’ютинга на етапі побудови метамоделей в процесі оптимального сурогатного синтезу антен", Вісник НТУУ «КПІ». Серія Радіотехніка. Радіоапаратобудування, № 74, с. 60-72, 2018.

[16] Р. В. Трембовецька, В. Я. Гальченко, та В. В. Тичков, "Методи покращення точності нейромережевих метамоделей накладних вихрострумових перетворювачів для сурогатного синтезу", в 2-nd Sci. Conf. with Іnternat. Participation NonDestructive Testing in Context of the Associated Membership of Ukraine in the European Union (NDT-UA 2018) (Poland, Lublin, 15-19 Оct. 2018), Poland: USNDT, 2018, No. 2, рр. 47-49.





Copyright (c) 2019 Руслана Володимирівна Трембовецька, Володимир Якович Гальченко, Володимир Володимирович Тичков, Анатолій Вячеславович Сторчак