ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню
Аннотации номера

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

391
Рассматривается задача оценивания параметра распределения Пуассона по результатам теоретических исследований и ограниченных натурных испытаний. Входящий в распределение Пуассона параметр характеризует поток событий в сложной системе и в различных задачах представляет собой либо среднее число случайных событий, происходящих в заданном интервале времени, либо среднее число точек, попадающих в заданную область пространства. Величина этого параметра существенно влияет на стоимость разрабатываемой системы и возможность ее применения по назначению. Получение достаточного объема информации для оценивания этого параметра в процессе испытаний опытных образцов системы не представляется возможным. Необходимо использовать априорную информацию о потоке событий в системе, накопленную до проведения испытаний. Представлено решение задачи оценивания параметра распределения Пуассона путем совместной обработки априорной информации и ограниченных опытных данных.
СИНТЕЗ ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Быстров С. В., Григорьев В. В., Мансурова О. К., Першин И. М.
398
Для непрерывных линейных динамических объектов с одним входом и выходом разработана процедура синтеза полиномиальных, в частности линейноквадратичных, законов управления. Применение таких законов управления позволяет повысить скорость сходимости процессов при больших отклонениях с сохранением качественных показателей процессов при малых отклонениях. Синтез законов управления производится на основе использования методов теории оптимального управления посредством решения модифицированного уравнения Риккати. Доказывается, что используемые законы управления не нарушают свойства асимптотической или экспоненциальной устойчивости в зависимости от выбранного при проектировании типа устойчивости.

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

404
Предложена стандартная структура системы функционального контроля на основе метода логического дополнения. Установлены правила вычисления функций логического дополнения, позволяющие обеспечивать полную самопроверяемость структуры системы функционального контроля. Сформулированы условия, предъявляемые к контролируемому логическому устройству, выполнение которых гарантированно позволяет синтезировать полностью самопроверяемую систему функционального контроля.
412
Рассмотрен поляризационно-модуляционный метод измерения угла крена летательного аппарата по излученным горизонтально поляризованным сигналам радиомаяка, расположенного в точке с известными координатами. На борту летательного аппарата сигналы радиомаяка принимаются антенной, в одноканальном СВЧ-тракте которой установлен поляризационный модулятор, выполненный в виде вращающейся секции круглого волновода с вмонтированной полуволновой фазовой пластиной. Крен измеряется на выходе одноканального радиоприемного устройства по фазе четвертой гармоники частоты поляризационной модуляции.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

420
Исследованы параметры режимов резания при тонком фрезеровании сложнопрофильных поверхностей на многоосевых обрабатывающих центрах при изготовлении деталей для изделий космического приборостроения. Приведена взаимозависимость характеристик процесса обработки, оказывающих наибольшее влияние на возникновение паразитирующих вибраций в зоне резания. Отображена зависимость влияния скорости резания в условиях высокоскоростного фрезерования на параметры вибрационной активности фрезерной системы. Проведены исследования вибрационной активности, возникающей при обработке титанового сплава на фрезерном обрабатывающем центре. Определен коэффициент диссипации энергии виброскорости на основе анализа данных, полученных при использовании виброкомпенсатора в процессе тонкого фрезерования. Выведена зависимость, учитывающая влияние коэффициента потерь при высокоскоростной обработке титановых сплавов с применением демпфирующих элементов. Изложены основные результаты исследований динамических процессов, протекающих при концевом фрезеровании деталей на высоких частотах и влияющих на формирование размерной погрешности обработки.
АНАЛИЗ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ДЕФЕКТОВ 3D-ПЕЧАТИ Филиппов А. Н., Копасов Е. А., Ивашкова К. П.
426
Рассматриваются современные проблемы аддитивных технологий. Показана важность автоматизации поиска решения по устранению дефектов деталей, формируемых с использованием 3D-печати. Представлена классификация дефектов по источнику возникновения. Разработано возможное меню поисковых предписаний для нахождения решения проблемы на основе виртуального строкового пространства технологических данных.

НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ

431
Продемонстрировано применение метода обработки прозрачных материалов лазерно-индуцированной микроплазмой для создания многоуровневых фазовых пластин на поверхности плавленого кварца. Описана оптимизация этого метода для существующей лазерной установки „Минимаркер-2“ на основе Yb-волоконного лазера с наносекундной длительностью импульсов (50—200 нс). Разработано программное обеспечение, позволяющее связать параметры лазерной обработки с глубиной рельефа микроструктур, а также генерировать многоуровневые фазовые пластины в автоматическом режиме. На основе полученных результатов записаны образцы многоуровневых фазовых пластин с бинарной и дискретной структурой, рассчитанные для тестирования в схеме с He-Ne-лазером. Представлены результаты сравнительного анализа применения бинарной и дискретной фазовых пластин в качестве гомогенизаторов излучения He-Ne-лазера. Показано, что более равномерное распределение интенсивности в сечении пучка достигается при использовании дискретной фазовой пластины. Данный метод лазерной записи дифракционных элементов позволяет изготавливать фазовые пластины с глубиной рельефа от 0,1 до 15,0 мкм с шагом 50 нм и минимальным размером единичного элемента 200 мкм.
440
Обсуждаются вопросы использования гибридных, гетерогенных архитектур серверов, вычислительные модули которых состоят из универсальных процессоров, программируемых логических интегральных схем и графических процессоров. Использование гетерогенной архитектуры позволяет повысить эффективность решения таких задач, как web-приложения, поиск и индексация больших массивов данных, хостинг физических и виртуальных серверов, маршрутизация, параллельные и „облачные“ вычисления. Представлены результаты оценки эффективности ряда прикладных задач с параллельными вычислениями — умножения матриц, операций с большими данными, поиска подстрок в потоке данных в режиме реального времени по шаблону. Описана архитектура гетерогенного многопроцессорного аппаратно-программного комплекса, построенного на базе открытой телекоммуникационной платформы и стандарта microTCA/AMC, опытный образец которого изготовлен в рамках проекта „Разработка и организация высокотехнологичного производства энергоэффективных многопроцессорных аппаратно-программных серверных комплексов для государственных и корпоративных информационных систем и центров обработки данных“.
ОБОБЩЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ УСТРОЙСТВ С ЛЕВИТАЦИОННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ Абдуллаев Я. Р., Керимзаде Г. С., Мамедова Г. В., Пириева Н. М.
447
Для проектирования электромагнитных устройств с левитационными элементами определены обобщенные показатели: значения тока в режимах тока и усилий, подъемная сила, рабочий ход, электромагнитное давление, время трогания, электромагнитная жесткость и грузоподъемность. Получены аналитические выражения для обобщенных показателей, которые содержат безразмерные величины, что приводит к упрощению расчетов рассматриваемых показателей и созданию взаимосвязей параметров в явной форме.

ПО МАТЕРИАЛАМ КОНФЕРЕНЦИИ FLAMN

454
Представлен сравнительный анализ двух альтернативных способов формирования оптических волноводов на основе экспериментально полученных пространственных профилей показателя преломления кварцевого стекла при фемтосекундной микрообработке. Рассматриваются преимущества и недостатки обеих методик — создания сердцевины волновода с повышенным показателем преломления и создания оболочки волновода с пониженным показателем преломления. Проведен численный анализ влияния наиболее существенных наблюдаемых в ходе эксперимента возмущений на основные параметры волновода: эффективный показатель преломления, диаметр и форму модового распределения, входные и выходные потери на согласование мод со стандартными оптическими волокнами. В качестве основных возмущений при фемтосекундной записи рассмотрены локальное уменьшение пиковой интенсивности лазерного излучения (вызывающее локальное уменьшение индуцируемого показателя преломления) и локальное отклонение точки фокусировки от заданной траектории (на характерную величину 2 мкм). Результаты исследования могут быть использованы при фемтосекундной записи волноводов с пониженными потерями на рассеяния, а также для повышения повторяемости и надежности данной технологии микрообработки.
460
Рассматривается схема записи волоконных брэгговских решеток излучением эксимерного ArF-лазера с использованием метода фазовой маски с возможностью предварительной ориентации оси двулучепреломления анизотропного оптического волокна. Представлены сравнительные результаты одноимпульсной записи волоконных брэгговских решеток типа II в анизотропном оптическом волокне с эллиптической напрягающей оболочкой с повышенной концентрацией диоксида германия при различной ориентации оси двулучепреломления. Показано, что эффективность записи решеток Брэгга типа II в одноимпульсном режиме выше при позиционировании медленной оси двулучепреломления данного типа световодов перпендикулярно распространению излучения эксимерного лазера; кроме того, предварительная ориентация оси двулучепреломления позволяет уменьшить величину поляризационных преобразований излучения, вызванных взаимодействием с решеткой.
ЗАПИСЬ ВОЛОКОННЫХ РЕШЕТОК БРЭГГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРФЕРОМЕТРА ТАЛЬБОТА И ЭКСИМЕРНОЙ KrF-ЛАЗЕРНОЙ СИСТЕМЫ Грибаев А. И., Варжель С. В., Коннов К. А., Стам А. М., Идрисов Р. Ф., Сложеникина Ю. И.
466
Представлен лабораторный стенд для записи волоконных решеток Брэгга с использованием интерферометра Тальбота. В качестве источника УФ-излучения используется эксимерная KrF-лазерная система MOPA CL-7550 типа задающий генератор — усилитель, которая обеспечивает высокий уровень временной и пространственной когерентности. Решается задача контроля параметров лазерного излучения и оптимизации процесса записи волоконных решеток Брэгга с требуемыми характеристиками. Приведено описание лабораторного стенда, включающего эксимерную лазерную систему, оптическую систему транспортировки лазерного излучения, интерферометр Тальбота, системы контроля ширины линии лазерного излучения, распределения энергии в пучке, плотности энергии лазерных импульсов в области записи и положения оптического волокна. Представлены результаты записи решеток Брэгга типа I, индуцированных при различных условиях в режиме одноимпульсной и многоимпульсной экспозиции. Приведены зависимости спектральных характеристик решеток Брэгга от различных условий записи, а также методика для исследования относительной фоторефрактивности оптических волокон.
ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА СТЕКЛОУГЛЕРОДА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ЭМИТИРУЮЩИХ СТРУКТУР Попов И. А., Соколова Т. Н., Сурменко Е. Л., Чеботаревский Ю. В., Бессонов Д. А., Шестеркин В. И.
474
Описаны специальные приемы и алгоритмы для технологических процессов лазерного формирования эмитирующих структур на поверхности стеклоуглерода марки СУ-2000. Рассмотрены структуры с полукруглой формой вершин в виде столбцов и структуры в виде отдельных острых выступов с высоким аспектным отношением. Формирование выступов на пластине осуществлялось в несколько этапов, на каждом из которых использовалась отдельная программа обхода лазерным лучом обрабатываемой поверхности и разные параметры обработки. Для создания выступов в виде столбцов осуществлялось многослойное последовательное лазерное фрезерование поверхности пластины: на первом этапе формировался усеченный конус с плоской вершиной, на втором — создавалось закругление, на третьем — производилось микроструктурирование поверхности сферических выступов. Формирование выступов игольчатого типа также осуществлялось в три этапа: на первом — грубая фрезеровка цилиндра острия, на втором — тонкая обработка с фрезеровкой игольчатого выступа, на третьем — лазерная очистка его поверхности. В результате получены матрицы микровыступов с плотностью упаковки 2105 см–2 на сферических вершинах миникатодов и выступы игольчатого типа с аспектным отношением около 500.