ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА
Ошибки в троичных кодовых векторах, их классификация и обнаружение
с помощью помехозащищенного кодирования
Ефанов Д. В.
391
Рассматриваются особенности ошибок, возникающих в троичных кодовых векторах вследствие искажений одного или нескольких разрядов и характеризуемых кратностью и видом. Предложена классификация ошибок в троичных кодовых векторах, а также проведено сравнение с ошибками, возникающими в двоичных кодовых векторах. Даны определения различных видов ошибок в двоичных и троичных кодовых векторах и приведены примеры, иллюстрирующие особенности таких ошибок. Классификация ошибок в троичных кодовых векторах позволяет разрабатывать принципы кодирования данных для обнаружения ошибок определенного вида и использовать их как при передаче данных, так и при синтезе функционирующих в троичной логике устройств, обладающих свойством обнаружения неисправностей. Приведены некоторые способы построения троичных кодов, ориентированных на обнаружение ошибок в информационных векторах или в кодовых словах в целом. Результаты могут быть использованы при разработке основ синтеза надежных и безопасных устройств автоматики, функционирующих в троичной логике.
Формирование троичных последовательностей с высокой структурной скрытностью в системах передачи цифровой информации
Стародубцев В. Г., Ткаченко В. В., Боброва Е. А.
405
Представлен алгоритм определения начальных состояний регистров сдвига, входящих в устройство формирования троичных последовательностей Гор-дона — Миллса — Велча (ГМВ) с периодом N=728. Алгоритм основан на сравнении начальных состояний, полученных в результате решения в конечных полях системы линейных уравнений, и состояний, определенных путем децимации символов базисной М-последовательности. Троичные М-последовательности и ГМВ-последовательности обладают одинаковой двухуровневой периодической автокорреляционной функцией, но различ-ной структурной скрытностью, характеризуемой эквивалентной линейной сложностью. ГМВ-последовательность формируется на основе базисной М-последовательности с аналогичным периодом при ее представлении в виде квазиквадратной матрицы. Показано, что для каждого из 48 примитивных полиномов в конечном поле GF(36) может быть сформировано по три ГМВ-последовательности. Для двоичных ГМВ-последовательностей начальные состояния регистров сдвига образуются путем децимации символов базисной М-последовательности, представленной в каноническом виде; для троичных ГМВ-последовательностей отдельные суммируемые составляющие имеют дополнительный сдвиг на полпериода базисной М-последовательности. Полученные результаты могут найти применение при формировании широкополосных недвоичных сигналов в системах передачи цифровой информации.
ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Силовой преобразователь с активным подавлением высших гармоник для систем электроснабжения
летательных аппаратов
Анучин А. С., Кульманов В. И., Стжелецки Р. ., Демидова Г. Л.
417
Представлены два алгоритма активной фильтрации для силового преобразователя с активным подавлением высших гармоник. Первый алгоритм основан на дискретном преобразовании Фурье: посредством синтезированной системы управления инвертированные измеренные высшие гармоники напряжения поступают на вход инвертора. Второй метод управления основан на алгоритме с использованием принципов самообучения, что значительно снижает потребность в вычислительных ресурсах. Активная фильтрация напряжения в обеих системах обеспечивает требуемое качество выходного напряжения с коэффициентом гармонических искажений менее 5 % во всем диапазоне нагрузок. Приведены результаты моделирования и экспериментального исследования преобразователя с синусным фильтром на выходе, разработанного для систем электроснабжения летательных аппаратов.
ОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
Синтез и анализ структур
интерференционных покрытий для системы дополненной реальности на базе световодного комбинера
Губанова Л. А., Зейгман Р. Е., Конева Т. А., Романова Г. Э.
429
Представлены результаты синтеза структур интерференционных покрытий, используемых в системе дополненной реальности на базе световодного комбинера, составленного из призм с нанесенными на их грани оригинальными покрытиями. Рассмотрены характеристики покрытий при разных углах падения излучения и рассчитаны структуры покрытий, включающие в себя слои, изготовленные из тугоплавких окислов, обладающих высокой прозрачностью в видимом диапазоне спектра. В результате синтеза получены покрытия, состоящие из слоев неравной и некратной толщины. Показано, что многослойные неравнотолщинные покрытия на базе диэлектрических слоев обеспечивают постоянство коэффициента отражения (пропускания) в рассматриваемом спектральном диапазоне в заданном интервале углов падающего излучения. Приведены результаты моделирования оптической системы, подтверждающие корректность ее работы при наличии разработанных интерференционных покрытий.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
Методика расчета и проектирования
малогабаритных цилиндрических зубчатых передач из полимерно-композиционных
материалов
Медунецкий В. М., Шалобаев Е. В., Зинков В. А.
436
Предложена методика расчета и проектирования малогабаритных цилиндрических кинематических зубчатых передач преимущественно из конструкционных полимерно-композиционных материалов. Методика состоит из четырех последовательных этапов, в которых представлены формулы расчета основных геометрических параметров зубчатых передач. Определены особенности применения композиционных материалов для зубчатых колес. Приведены рекомендации по оптимизации параметров зубчатой передачи на примере использования конусно-клиновых зубчатых венцов.
Анализ динамики мембранного упругого элемента с присоединенной сосредоточенной массой
Ткалич В. Л., Калинкина М. Е., Коробейников А. Г., Пирожникова О. И.
444
Рассматриваются вопросы динамики нестационарных колебаний прямоугольной мембраны с одной и двумя присоединенными массами. Построены математические модели с использованием методов решения прямых задач механики упругодеформированного тела, а именно уравнений Вольтерры и метода Крамера. Полученное решение прямой задачи имеет экспериментальное приложение к задачам анализа перемещений, прогибов, деформаций и напряжений при нестационарных колебаниях мембран с присоединенной сосредоточенной массой, используемых в коммутационных элементах (мембранных герконах) и микромеханических датчиках давления. На основе полученных математических моделей произведен расчет мембранных упругих элементов запатентованной серии коммутационных элементов и датчи-ков давления.
Испытания многокристальных IGBT-модулей на стойкость к циклическому воздействию силового тока
Веревкин В. В., Стригунов С. Л., Пилипенко А. П., Волобуев К. А., Лобанова В. А.
451
Представлены результаты экспериментального сравнения многокристальных IGBT-модулей с различным расположением кристаллов транзисторов на DBC-подложке после ресурсных испытаний в режиме электротермоциклирования. Установлено, что топология многокристальных модулей в части расположения кристаллов транзисторов влияет на степень равномерности распределения температуры между чипами. Описана разработанная для проведения испытаний установка для электротермоциклирования IGBT-модулей, основные преимущества которой — возможность точного мониторинга состояния испытуемых образцов по значениям двух термочувствительных параметров и повышенная надежность оборудования. В ходе эксперимента с помощью термопары типа К и тепловизора определено распределение температуры между параллельно включенными кристаллами макетных образцов и другими токопроводящими элементами конструкции приборов. Получены экспериментальные зависимости параметров модуля от количества циклов, позволяющие оценить степень деградации испытуемого образца до его разрушения. Экспериментально установлено, что, во-первых, значение термочувствительного параметра и, следовательно, циклостойкость многокристальных модулей зависят от температуры наиболее разогретого транзисторного чипа, и, во-вторых, температура отдельных участков проводных соединений в многокристальном модуле сопоставима с температурой кристаллов и также может приводить к деградации элементов конструкции модуля вследствие термомеханических напряжений. Полученные результаты могут быть использованы при разработке и проектировании многокристальных IGBT-модулей.
Исследование свойств
поверхности сплавов с помощью инструментального индентирования
Скотникова М. А., Попов А. А., Иванова Г. В., Цветкова Г. В.
460
С помощью инструментального индентирования исследованы закономерности упругопластической деформации заготовок из сплавов алюминия АМц, титана ВТ23 и сталей 45, ХВГ с ГЦК, ГПУ и ОЦК-решеткой соответственно. Показано, что с увеличением глубины погружения индентора до 30 мкм, значения инструментальной твердости, модуля упругости и их отношение стремятся к значениям классической микротвердости, модуля Юнга и их отношению. Исследована природа увеличения контактных напряжений сплавов вблизи поверхности индентора. Установлена причина труднообрабатываемости сплавов на основе титана.
НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ
Алгоритм структурно-параметрического синтеза механизмов адаптивных захватных устройств со звеньями переменной длины
Борисов И. ., Защитин Р. А., Борисова О. В., Колюбин С. А.
467
Представлен алгоритм структурно-параметрического синтеза механизмов пальцев универсальных захватных устройств, способных решать задачи надежной манипуляции объектами произвольной формы при внешних статических контактных воздействиях и использовании относительно простых регуляторов по положению и скорости. Требуемые характеристики работы устройства достигаются благодаря механической декомпозиции каналов управления, в частности за счет введения в конструкцию роботов активных либо пассивных звеньев переменной длины. Предложенный алгоритм может быть применен для синтеза механизмов как индустриальных захватных устройств, так и антропоморфных протезов кисти.
Оптимизация структуры и свойств алюминиевого сплава системы Al-Cu-Mg
Паитова О. В., Бобрук Е. В., Скотникова М. А.
476
Приведены результаты исследования свойств алюминиевого сплава Д16 си-стемы Al-Cu-Mg. С помощью оптической металлографии, растровой электронной микроскопии, испытаний на электропроводность изучена склонность сплава к естественному и искусственному старению после закалки и интенсивной пластической деформации кручением (ИПДК) под давлением 6 ГПа при комнатной температуре. Построены зависимости микротвердости и электропроводности от времени выдержки. Показано, что термическая обра-ботка (закалка + ИПДК + естественное старение) приводит к повышению в 2,3 раза твердости сплава Д16 по сравнению со стандартной термической обработкой (Т4) при сохранении уровня электропроводности.
Автоматизированный комплекс динамического позиционирования
человека в гравитационном поле
Подвязников М. Л., Новичков А. А., Толкачёв П. И., Викторов О. А., Божокин С. В., Толкачёв Н. П.
483
Представлен автоматизированный комплекс динамического позиционирования „Механор СА-05“, разработанный и изготовленный АО „Обуховский за-вод“. Комплекс позволяет автоматически управлять перемещением тела человека в гравитационном поле с помощью компьютерной программы, задающей различные направления, скорости движения и амплитуды качания механургического стола. Комплекс применяется для диагностики и лечения дыхательной, сердечно-сосудистой, центральной и периферической нервной систем, опорно-двигательного аппарата, а также активации микроциркуляции крови и других биологических жидкостей. С помощью теории вейвлетов определены количественные параметры нестационарных сигналов ЭКГ, ЭЭГ, пульсовой волны и дыхательных ритмов во время проведения динамических ортостатических проб.