Рассмотрены системы передачи данных с неоднородным потоком запросов различной критичности к допустимому времени ожидания. Цель работы — исследование возможностей повышения вероятности своевременной и безошибочной доставки пакетов за счет их приоритетного резервированного обслуживания. Приоритет и кратность резервирования запроса (число создаваемых копий запроса) задаются в зависимости от допустимого времени ожидания, при этом резервные копии запросов могут помещаться в очереди различных приоритетов. Исследуется многоканальная система массового обслуживания с очередями разных приоритетов. Все каналы обслуживания доступны для очередей всех приоритетов. При резервированном обслуживании запрос считается своевременно и безошибочно выполненным, если за предельно допустимое время безошибочно выполнена хотя бы одна из его копий. Эффективность дисциплин приоритетного обслуживания неоднородного потока запросов определяется по вероятности своевременного и безошибочного выполнения всех типов запросов, при различной кратности их резервирования и предельно допустимого времени ожидания. Предложена имитационная модель поддержки выбора проектных решений по организации обмена через резервированные каналы, реализуемая в среде AnyLogic 7. Показано, что повышение кратности резервирования для критичных запросов при небольшой нагрузке приводит к возрастанию вероятности своевременного безошибочного обслуживания всех типов запросов, при этом существует граница целесообразности их резервирования.

Предложен вариант развития метода логического дополнения по равновесным кодам. Представлен способ организации контроля комбинационных логических устройств на основе метода логического дополнения до равновесного кода „1 из 4“, не требующий доопределения значений одной из рабочих функций объекта диагностирования. Он основан на алгоритме пошагового доопределе-ния контрольных функций с учетом формирования хотя бы по одному разу всех тестовых комбинаций для элементов сложения по модулю два в блоке логического дополнения и тестера. Возникающие в процессе получения значений контрольных функций неопределенные значения позволяют оптимизировать структуру блока контрольной логики и минимизировать сложность конечного устройства. На сложность технической реализации конечного устройства также влияют выбор непреобразуемой функции и последовательность доопределения функций. Замена функций в последовательность доопределения позволяет выбрать наилучший способ построения схемы контроля по показателю структурной избыточности конечного устройства. Рассматриваемый способ, однако, имеет недостаток: необходимо обеспечить появление на входах логического устройства требуемого множества тестовых комбинаций, что может оказаться затруднительным при малом количестве входов.

Повышение производительности автоматизированных систем управления тех-нологическим процессом (АСУ ТП) ужесточает требования к точности цифро-вых следящих систем (ЦСС) опорно-поворотных устройств. Компенсации ско-ростной ошибки и ошибки по ускорению часто достаточно для удовлетворе-ния требованиям динамической точности. Рассмотрена компенсация скоростной ошибки и ошибки по ускорению ЦСС современных АСУ ТП с достаточно высоким темпом вычисления рассогласования. При увеличении темпа вычисления рассогласования ЦСС комбинированного управления по свойствам приближается к непрерывной следящей системе комбинированного управления, параметры которой определены. Предложен метод расчета ЦСС комбинированного управления. Суть метода состоит в обеспечении в непрерывной следящей системе показателей качества управления, несколько лучших, чем заданы для ЦСС, и выборе периода вычисления рассогласования, обеспечивающего заданное качество управления ЦСС. Такой подход позволяет получать в ЦСС комбинированного управления высокое качество как свободных, так и переходных процессов, вызванных изменением задающего воздействия.

Представлена процедура адаптивного кодирования сигналов динамических систем для последующей передачи другой системе. Предложен алгоритм настройки уровня квантования сигнала, основанный на вычислении модуля скользящего среднего. Алгоритм численно и экспериментально исследован, описан процесс его работы. В качестве кодируемого сигнала использовано изменение положения реального квадрокоптера при движении в вертикальной плоскости. Результаты численного моделирования демонстрируют применимость предложенного алгоритма для кодирования сигналов в реальной динамической системе. Алгоритм адаптивного кодирования реализован программно для использования с радиомодемами с целью последующего переноса на реальный квадрокоптер. Описана логика работы программы, описан метод формирования информационных пакетов на основе результатов кодирования. Численно исследовано качество кодирования гармонических сигналов различных частот; влияние скорости изменения сигналов на качество полученного сигнала характеризуется средне-квадратичным отклонением. Даны рекомендации по улучшению качества кодирования при известном характере исходного сигнала.

Проанализирована целесообразность применения многоуровневых инверторов в системах прецизионного сервопривода, обусловленная повышенными требованиями к надежности, точности, диапазону регулирования скорости и момента, а также энергоэффективности подобных систем. Исследованы достоинства и недостатки основных топологий многоуровневых инверторов, а также результаты математического моделирования, полученные в среде MatLab/Simulink. Для сравнения гармонического состава тока, формируемого различными топологиями преобразователей, предлагается использовать коэффициент вариации обобщенного вектора тока статора. Применение многоуровневых топологий инверторов напряжения позволяет расширить диапазон регулирования выходного напряжения, уменьшить влияние мертвого времени, использовать ключи, рассчитанные на меньшее рабочее напряжение, а также улучшить гармонический состав формируемого тока, что непосредственно влияет на снижение пульсаций электромагнитного момента. Результаты исследований позволяют сделать вывод, что применение многоуровневых инверторов в системах прецизионного электропривода имеет преимущества по сравнению с использованием традиционных двухуровневых топологий.

Рассмотрена задача диагностирования трубопроводов с использованием фази-рованной антенной решетки (ФАР) на электромагнитно-акустическом преобразователе (ЭМАП). Предложен алгоритм работы фазированных решеток на ЭМАП, обеспечивающий улучшенные точностные характеристики и более высокую скорость сканирования объекта контроля по сравнению с классическим методом диагностики с ФАР. Работоспособность и эффективность разработанного алгоритма сканирования исследованы экспериментально с помощью макета ЭМАП-ФАР и контрольного образца. Результаты экспериментов демонстрируют, что предложенный алгоритм позволяет существенно снизить влияние перекрестных помех и повысить отношение сигнал/шум в распределениях амплитуд эхосигналов по сравнению с классическим алгоритмом.

Современный уровень развития техники расширил область применения элек-трических аппаратов с левитационными элементами, используемых для точной стабилизации переменного тока в регулируемых нагрузках, автоматического контроля неэлектрических параметров технологических процессов и т.д. Получены аналитические выражения для оптимизации и анализа параметров. Наличие безразмерных величин упрощает расчеты и построение взаимосвязей между параметрами в явной форме. На основе полученных взаимосвязей разработаны рекомендации к проектированию различных электрических аппаратов с левитационными элементами.

В условиях низкой освещенности количество стробирующих импульсов оказы-вается избыточным, но в то же время суммарное время экспозиции оказывается недостаточным. Для устранения указанного недостатка и повышения информативности изображения предлагается получать два отдельных кадра — в пассивном (обычном) и активно-импульсном режиме работы, — а затем суммировать их попиксельно непосредственно на фотоприемнике. Предлагается режим управления ПЗС-фотоприемником со строчным переносом, позволяющий увеличить время экспозиции при низких освещенностях в активно-импульсной системе наблюдения без использования электронно-оптического преобразователя.

Рассматривается возможность использования графических методов на стадии анализа и синтеза оптических систем, основанных на рациональном сочетании базовых оптических элементов: апланатических линз, зеркал и концентрических систем. Стройная система композиции оптических схем различного назначения, предложенная М. М. Русиновым, дополняется применением графических редакторов. Современные графические редакторы, например AUTOCAD, VISIO, COMPAS, позволяют производить построения наглядно и с высокой точностью и в результате минимизировать объем вычислений при создании новой оптической системы. Вычислительная работа сводится при этом к проверочному расчету и, при необходимости, к небольшой доработке системы, которая вполне может быть выполнена в графическом редакторе.

Изучено влияние режима сдвоенных лазерных наносекундных импульсов на изменение морфологии абляционных кратеров, формируемых на поверхности титана. Рассмотренный режим сдвоенных наносекундных импульсов позволяет эффективнее, по сравнению с режимом моноимпульсного воздействия, использовать лазерную энергию для задач формирования микрорельефов благодаря разделению „избыточной“ плотности мощности временной задержкой, превышающей продолжительность жизни лазерной плазмы. Показано, что вариация временных параметров сдвоенных импульсов приводит к возрастанию глубины удаленного слоя приблизительно в 1,5 раза, двукратному увеличению аспектного отношения, а также уменьшению количества жидкой фазы материала, выбрасываемого давлением отдачи. Обнаружено, что в режиме сдвоенных наносекундных импульсов формируется сложная двухуровневая микроструктура кратеров. Полученные структуры кратеров в режиме сдвоенных наносекундных импульсов могут быть использованы для изменения трибологических свойств поверхности металлов и создания функциональных микрорельефов.

Построение и поддержка лабораторных комплексов в образовательном учреж-дении является сложной задачей, решение которой требует значительных ре-сурсов. Технологии виртуализации компонентов сетевой инфраструктуры по-зволяют более полно использовать имеющееся оборудование лабораторного комплекса, интенсифицировать процесс обучения и прививать учащимся прак-тические навыки построения современных систем передачи данных. Предложен подход к модернизации лабораторного комплекса учебного заведения путем распределения вычислительных ресурсов маршрутизаторов и сервера реальной несущей сети между виртуальными маршрутизаторами и виртуальными рабочими станциями, а коммуникационных ресурсов физических каналов — между соответствующими виртуальными каналами. Для имитации рабочих станций в лабораторном комплексе используется типовое решение виртуализации рабочих станций (Virtual Desktop Infrastructure, VDI).