Информационные технологии и системы, вычислительная техника
Методика уточнения априорных вероятностей
состояний сложной системы
по экспериментальным данным
Арсеньев В. Н., Петухов А. Б., Ядренкин А. А.
199
Рассматривается задача уточнения априорных вероятностей гипотез о состоянии сложной системы по данным, получаемым в процессе ее опытной отработки и эксплуатации. Предложен метод решения этой задачи путем взвешенного учета результатов априорных и экспериментальных исследований системы. Приведены результаты сравнения апостериорных оценок с оценками, полученными по формулам Байеса. Показано, что, в отличие от байесовского решения, использование предложенного метода позволяет учитывать близость результатов априорных исследований системы к результатам опытов и не позволяет априорной информации доминировать над опытными данными.
Спектр гармонического колебания при частотной модуляции случайным сигналом
Зиатдинов С. И., Осипов Л. А.
206
Исследованы частотные свойства сигнала при модуляции случайным процессом с ненулевой средней частотой. Показано, что энергетический спектр частотно-модулированного гармонического колебания является бесконечно широким и содержит дискретную спектральную линию и парциальную область на частоте модулируемого колебания, а также парциальные области, соответствующие гармоникам средней частоты модулирующего узкополосного случайного сигнала относительно частоты модулируемого колебания. Ширина спектральных областей зависит от дисперсии и номера соответствующей гармоники средней частоты модулирующего сигнала. Представлены результаты расчетов энергетического спектра частотно-модулированного гармонического колебания. Соотношения для корреляционной функции и энергетического спектра частотно-модулированного сигнала могут быть использованы при исследовании и разработке систем передачи информации с угловой модуляцией несущего колебания.
Приборы и системы автоматического управления
Повышение точности компенсации нелинейных элементов систем управления
Савельев Д. О., Чёрный С. П., Соловьёв В. А.
206
Исследуются принципы многокаскадного управления и методы компенсации статических нелинейных элементов систем автоматического управления. Вследствие того, что при компенсации более сложных нелинейных элементов использование только одного из известных способов компенсации не всегда позволяет снизить ошибку системы до желаемой величины, предложено новое решение — способ компенсации, построенный на принципе многокаскадного управления, который практически полностью сводит ошибку к нулю. Представлены особенности настройки интеллектуальных систем, основанных на теории нечетких множеств, для решения задачи компенсации естественных и искусственных нелинейностей. Проанализировано влияние различных алгоритмов нечеткого логического вывода при реализации технологии многокаскадного нечеткого управления для компенсации нелинейностей различного типа.
Оптические и оптико-электронные приборы и системы
Датчик статического и полного давления на основе линейки фотоэлектронных приемников
Антонец И. В., Борисов Р. А.
222
Рассматриваются принципы разработки датчика статического и полного давления, основанные на использовании оптического метода преобразования информации. Существенной особенностью предлагаемого датчика является применение в качестве вторичных преобразователей оптических ПЗС-линеек, с помощью которых возможно осуществлять преобразование пространственного распределения светового потока в электрический сигнал. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований процедур обработки информации, представлены математические модели и алгоритмы управления микроконтроллером, который обеспечивает при измерении линейных перемещений центра мембраны и обработку сигналов с выхода оптической линейки при воздействии на нее светового пятна. Предлагаемый датчик давления, по сравнению с аналогами, имеет существенно меньшие массогабаритные параметры, а энергопотребление снижено более чем на порядок.
Комплексная система эндоскопирования для контроля эрозионного износа лопаток паровых турбин
Шуть Г. А., Пузырев Е. И., Васильева А. В., Васильев А. С., Некрылов И. С., Ахмеров А. Х., Тимофеев А. Н.
228
Рассматриваются особенности работы системы видеоэндоскопирования рабочих лопаток паровой турбины без вскрытия корпуса цилиндров в режиме работы турбоагрегата на валоповоротном устройстве. Предложены концепция системы и ее структурная схема, в состав которой входят гибкий и жесткий видеоэндоскопы, синхродатчик и персональный компьютер. Представлен алгоритм вычисления длины хорды лопаток методом цифровой обработки изображения, позволяющий оценивать динамику износа рабочих лопаток во времени. С использованием разработанного экспериментального стенда, моделирующего ротор турбины, проведены исследования статической характеристики синхродатчика и оценена погрешность определения длины хорды лопаток. Экспериментальные исследования показали, что погрешность определения длины хорды в предложенной конфигурации системы не превышает 0,2 мм.
Установка для изучения оптоэлектронного датчика влажности воздуха
Умаралиев Н. ., Матбабаев М. М., Эргашев К. М.
237
Представлена установка для изучения принципа работы оптоэлектронного датчика относительной влажности воздуха. Приведены описание и структурная схема датчика мониторинга влажности воздуха в контролируемом объекте. Рассмотрены устройство для калибровки датчиков влажности и реализующий его алгоритм.
Технология приборостроения
Цифровой формат подготовки приборостроительного производства. Ч. I. Конструкторский этап
Булавин В. Ф., Булавина Т. Г., Яхричев В. В., Степанов А. С.
242
Обсуждается процесс внедрения цифровых платформ в конструкторский этап подготовки производства на средних и малых приборостроительных предприятиях. Этот процесс реализуется при активном использовании САПР на базе CAD- и CAE-технологий. Рассматриваются процессы, выполняемые в ходе конструкторской подготовки: 3D-проектирование, инженерный анализ конструкции, создание электронных прототипов узлов изделия — одного из факторов цифрового производства. Приведены полученные при моделировании результаты выработки конструкторского решения по вопросу о температурных деформациях узлов измерительных приборов.
Цифровой формат подготовки приборостроительного производства. Ч. II. Технологический этап
Булавин В. Ф., Булавина Т. Г., Яхричев В. В., Степанов А. С.
250
Рассматривается процесс внедрения инновационных цифровых технологий в ходе технологического этапа подготовки производства на средних и малых приборостроительных предприятиях. На этом этапе формируется полный пакет технической документации. Подробно представлена программа „Вертикаль“, обеспечивающая возможности параллельной работы инженеров-технологов при проектировании сложных конструкторско-технологических объектов в реальном времени. Приведен пример работы управляющей программы на основе САМ-приложения, позволяющего визуализировать работу программного продукта.
Научные и практические разработки
О реализуемости многозначных мер тепловых величин в метрологии
Заричняк Ю. П., Ходунков В. П.
257
Выполнен анализ нового класса измерений тепловых величин, базирующегося на применении многозначных мер. На примере измерения теплопроводности твердых тел показана ошибочность ранее предложенного подхода и неправомерность использования принципа многозначности для мер интенсивных теплофизических величин. Доказано несоответствие заявленных метрологических характеристик реально достижимым значениям.
Оценка „коэффициента качества производства“ для модели интенсивности отказов радиотехнических приборов непилотируемых автоматических космических аппаратов
Королев П. С., Жаднов В. В.
264
Представлена методика оценивания „коэффициента качества производства“, разработанная для расчета интенсивности отказов радиотехнических приборов непилотируемых автоматических космических аппаратов. Отличительная особенность предлагаемой методики заключается в учете мероприятий, регламентированных не только нормативно-технической документацией на создание, производство и эксплуатацию радиотехнических приборов, но и системой менеджмента качества. Методика реализуется путем применения структурированного подхода к формированию вопросника для последующей экспертной оценки внешнего и внутреннего аудита. Приведены формулы, позволяющие получить численное значение „коэффициента качества производства“, что поможет повысить точность расчетов характеристик безотказности радиотехнических приборов непилотируемых автоматических КА на этапе проектирования.
Исследование колебаний платформы двуногого шагающего робота
Бжихатлов И. А., Громов В. С.
278
Представлен анализ существующих подходов к планированию траектории движения двуногого шагающего робота, разработана модель робота с платформой, повторяющая кинематическую структуру нижних конечностей человека с аналогичными массогабаритными характеристиками. Создана имитационная модель в программе MatLab, реализующая алгоритм устойчивого движения двуногого шагающего робота. В ходе исследования реализовано решение обратной задачи кинематики численным методом. С использованием алгоритма управления и имитационной модели исследованы колебания платформы шагающего робота по вертикальной оси как наиболее критичной в силу действия гравитации.