ivdon3@bk.ru
В работе представлены результаты проектирования ведомого блока последовательного периферийного интерфейса (Serial Peripheral Interface - SPI), применяемого для высокоскоростной синхронной передачи данных между управляющими и периферийными устройствами, на основе базовых матричных кристаллов серии 5503. Полученная микросхема может применятся совместно с ведущим блоком SPI для согласования микроконтроллеров и микропроцессоров с различными датчиками, аналого-цифровыми, цифроаналоговыми преобразователями, модулями памяти и связи. По результатам разработки предложена методика проектирования цифровых интегральных микросхем в отечественной САПР «Ковчег» с использованием поведенческих описаний на языках описания аппаратуры.
Ключевые слова: базовый матричный кристалл, последовательный периферийный интерфейс, язык описания аппаратуры, система автоматизированного проектирования
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.2 - Вычислительные системы и их элементы
В статье рассматриваются вопросы использования в нефтедобывающей отрасли автономных источников электрической энергии для питания удаленных потребителей с эпизодической нагрузкой, главным образом, узлов задвижек на трубопроводах. Показано, что решение о надежности электроснабжения, должно приниматься на основе дополнительных исследований статической и динамической устойчивости электротехнического комплекса генерации электрической энергии.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, узел задвижек на трубопроводах, экология, статическая устойчивость, динамическая устойчивость
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Объектом исследования данной статьи является погружной асинхронный электродвигатель привода центробежного насоса, широко применяемый для механизированного подъема пластовой жидкости из нефтяных скважин. Показана важность данного класса электрических машин на современном этапе развития нефтедобычи и в ближайшей перспективе. Обоснована актуальность разработки уточненных математических моделей, учитывающих особенности конструкции электродвигателя и режимов его эксплуатации. Выполнен обзор существующих моделей электродвигателя и их ограничений. Обозначен круг задач, потенциально решаемых с помощью уточненной модели. Сформулированы основные требования к уточненной математической модели и принимаемые допущения. Выявлены основные проблемы и определены задачи, которые необходимо решить для практического применения предлагаемой модели.
Ключевые слова: погружной электродвигатель, ЭЦН, пакет ротора, математическая модель, тепловые процессы
В статье описываются результаты спектрального анализа потребляемой мощности малого поселения сибирского региона. Предлагается структура электротехнического комплекса генерирования электрической энергии с гибридным накопителем энергии. Показано, что в общем случае, оптимальный гибридный накопитель энергии должен состоять из N компонент, различающихся по соотношению: допустимая частота цикла заряд-разряд к стоимости компоненты. В качестве критерия выбора предлагается оценка по удельной приведенной стоимости выработанной электроэнергии.
Ключевые слова: гибридный накопитель энергии, электротехнический комплекс, возобновляемая энергия, суточный график нагрузки, спектральный анализ, ряд Фурье
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье приводится конструкция и обсуждаются технологические основы изготовления трехосевого интегрального микромеханического акселерометра туннельного типа. Рассмотрена технология управляемой самоорганизации механически напряженных полупроводниковых слоев GaAs/InAs. Описан принцип работы акселерометра на основе туннельного эффекта. Предложенная конструкция была промоделирована и оптимизирована с использованием САПР ANSYS. Полученные результаты моделирования могут быть использованы для разработки высокотехнологичных прецизионных трехосевых МЭМС-сенсоров линейных ускорений.
Ключевые слова: МЭМС, микроэлектромеханическая система, акселерометр, моделирование, дизайн, датчик, сенсор, математическая модель
01.04.10 - Физика полупроводников , 01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Рассматриваются методика реализации, структура и функциональная схема системы обнаружения поверхностных дефектов на основе метода электроимпедансной томографии в материалах инженерных конструкций, подвергающихся в процессе эксплуатации значительным нагрузкам. Рассмотрено устройство управления системы сбора/подачи напряжений на граничные электроды чувствительного элемента и описан алгоритм его работы.
Ключевые слова: мониторинг дефектов, неразрушающий контроль, электроимпедансная томография, моделирование, чувствительный элемент, функциональная схема
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Гидрологические и гидравлические процессы на урбанизированных территориях тесно связаны с экологической безопасностью акватории. Результаты многолетних наблюдений за состоянием водных объектов города Ростова-на-Дону это подтверждают. Потенциал гидрологии водохозяйственных, биоинженерных гидротехнических сооружений необходимо привлекать для обеспечения надлежащего экологического состояния этих объектов.Способность реки Темерник самоочищаться не обеспечивает восстановления нарушенного экологического равновесия восстановлена за счет изменения параметров русла реки Темерник, строительства очистных гидротехнических сооружений и использования для очистки водорослей. К источникам загрязнения водных объектов относятся также неорганизованный сток поверхностных вод с загрязненных территорий в пределах города, что ухудшает показатели экологической чистоты гидросферы региона, её водного баланса. Рассмотрены вопросы обеспечения экологической безопасности водного хозяйства мегаполиса на основе мониторинга качества природных вод в естественных водоёмах.
Ключевые слова: Водный объект, водопотребление, водохозяйственная обстановка, гидротехническое сооружение, качество воды, природная вода, река, родник, экологическая ситуация, мониторинг, загрязняющие вещества, отбор проб, гидрохимические исследования
05.23.16 - Гидравлика и инженерная гидрология , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В работе представлен подход к комплексному измерению температуры, влажности и электрической дуги для щитов комплектных распределительных устройств. Использование полигармонического сигнала заданной формы позволило опрашивать одновременно два датчика. Датчики температуры и влажности выполнены в виде в волоконных брэгговских решеток со специальными спектральными характеристиками.
Ключевые слова: Волоконная решётка Брэгга, датчик, влажность, температура, электрическая дуга, комплектный шкаф, энергетическая система распределения, оптоволокно, линза, свет
05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы , 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В ходе проведения строительно-технических экспертиз широко применяется неразрушающий контроль. Его основным отличием от других методов исследований состоит в том, что объект проверки не подвергается разрушению и деформации, при этом применение неразрушающих методов контроля позволяет определить характеристики технического состояния объекта и его отдельных конструкций и выявить потребность в дополнительном усилении или реконструкции составляющих элементов здания.
Ключевые слова: строительно-техническая экспертиза, неразрушающий контроль, методы неразрушающего контроля, качество строительных работ, обследование технического состояния здания
Обсуждены вопросы математической интерпретации результатов траекторных измерений с точки зрения повышения точности идентификации пеленгов беспилотных летательных аппаратов при их движении в «рое» - группе. Предложены варианты идентификации горизонтальных и пространственных пеленгов. Для каждого из вариантов предложены критерии идентификации принадлежности измеренных значений одному и тому же объекту в группе и условия их достижения. Показана ситуация возникновения ложных засечек. Определено, что для устранения ложных триад пеленгов и раскрытия неоднозначностей необходимы дополнительные меры по идентификации, к числу которых можно отнести, в частности, использование комбинаторных алгоритмов исчерпывающего поиска. Для их изучения необходимо разработать экспериментальную статистическую модель с алгоритмическим описанием причинно-следственных связей, что является дальнейшим развитием настоящей работы.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, группа объектов, идентификация пеленгов, горизонтальный пеленг, пространственный пеленг, критерии идентификации, ложная засечка
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Обсуждены вопросы исследования математической интерпретации результатов траекторных измерений с точки зрения повышения точности идентификации пеленгов беспилотных летательных аппаратов при их движении в группе - «рое» и «строе». Предложены варианты идентификации горизонтальных (ИГП) и пространственных пеленгов (ИПП) как раздельно, так и в дополняющем применении. Идентификацию пеленгов однотипных объектов в группе типа «рой» целесообразно проводить по алгоритму ИГП-ИПП. Однако и он лишь частично работоспособен на дальностях 3 км и более. В качестве основного алгоритма идентификации пеленгов однотипных объектов в группе «Строй» целесообразно использовать ИПП. Хотя указанные алгоритмы и достигают высокой эффективности идентификации при благоприятных условиях, при ужесточении условий – довольно резко снижаются. Поэтому для поддержания высокого уровня вероятностей «чистой» идентификации целесообразно использовать дополнительные меры по борьбе с ложными триадами. Для снятия проблем необходимы разработка и применение комбинаторных алгоритмов исчерпывающего поиска, что является направлением для развития дальнейших исследований.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, группа объектов, идентификация пеленгов, горизонтальный пеленг, пространственный пеленг, критерии идентификации, ложная засечка
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В работе рассматривается вопрос создания системы распознавания графических объектов в видеопотоке на основе мультиагентных рекурсивных когнитивных архитектур. Предложена структура системы, иерархия агентов и их взаимодействие. В статье приведено описание разработанного протокола обмена сообщениями между подсистемой кодирования информации полученной с устройств ввода видеосигнала и ядром мультиагентной рекурсивной когнитивной архитектуры
Ключевые слова: мультиагентная система, когнитивная архитектура, агент, распознавание образов, видеораспознавание, многомодальные данные, искусственный интеллект
Предлагается способ и методика контроля жесткости шпиндельных узлов токарных станков с использованием нагрузочного устройства, позволяющего определять статическую радиальную жесткость шпиндельного узла при изменении направления вектора нагрузки. Выбор параметров нагрузочного устройства выполнен с использованием конечно-элементного моделирования. Построенный с использованием предлагаемого способа и методики годограф упругих деформаций передней опоры шпинделя подтвердил наличие существенной анизотропия жесткости опоры шпиндельного узла. Представленные способ и методика контроля жесткости шпиндельных узлов металлорежущих станков, а также нагрузочное приспособление с возможностью изменений направления вектора силы показали свою работоспособность, эффективность, а также достаточную простоту реализации, что наиболее благоприятно для использования в производственных условиях.
Ключевые слова: токарный станок, шпиндельный узел, жесткость, анизотропия жесткости, нагрузочное устройство, метод конечных элементов, годограф деформаций.
05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.02.08 - Технология машиностроения
Рассматривается метод проектирования элементной базы быстродействующих интегральных систем оптической коммутации УБИС. Предложенный метод обеспечивает автоматизацию проектирования функционально-интегрированных источников-модуляторов оптического излучения, изготавливаемых в едином технологическом цикле
Ключевые слова: оптическая коммутация, интегральный инжекционный лазер, квантоворазмерная гетероструктура, амплитудная модуляция, терагерцовый диапазон
В статье рассмотрены главные проблемы схемотехнического моделирования. Рассмотрена проблема решения плохо обусловленных систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) большой размерности. Приведен разработанный модифицированный алгоритм решения СЛАУ. Описан гибридный эволюционный алгоритм решения систем линейных алгебраических уравнений на основе предложенного модифицированного метода. Приведены результаты экспериментального исследования и сравнения разработанного алгоритма с алгоритмами на основе традиционных методов решения СЛАУ, которые подтверждают преимущества предложенного гибридного эволюционного алгоритма.
Ключевые слова: Генетические операторы; эволюционный алгоритм; система линейных алгебраических уравнений; системы автоматизированного проектирования.
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ