Электроника - наиболее емкая и бурно развивающаяся отрасль в нашей стране. Современные способы проектирования электронных устройств немыслимы без применения компьютерных технологий, в частности, специализированных программ компьютерного анализа и моделирования принципиальных электрических схем разрабатываемых устройств. Ключевым звеном электроники на нынешнем этапе ее развития является интеллект. Это связано с появлением и широким внедрением таких микросхем, как микроконтроллеры. Этот аспект дает принципиально новые возможности решения самых разнообразных задач, в том числе, задач стратегической направленности, требующих оперативного решения. Все это стало возможным в первую очередь потому, что устройства, в основе которых лежит микроконтроллер, требуют алгоритмического и дальнейшего программного обеспечения, что дает возможность создания интеллектуальных систем и устройств. Об одном таком устройстве и пойдет речь в данной статье. Разработанное устройство является системой, состоящей непосредственно из системы управления, исполнительного устройства, которое является устройством принятия решений, силовой части и периферийных устройств. В статье поясняется идея, принцип работы разработанного устройства, структурная и принципиальные схемы разработанных основных блоков устройства, а также их алгоритмическое обеспечение, в основе которого лежит принцип интеллектуального управления. Разработанное устройство предназначено для автоматического поддержания на заданном оператором уровне освещенности в помещениях промышленных предприятий.

Ключевые слова: интеллектуальное управление, блок датчиков, бинарный код, схема синхронизации, транзисторный ключ, шинный формирователь, оптосимистор, система управления, исполнительное устройство, силовая часть

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Актуальной научно-технической задачей является разработка преобразователей электрической энергии с высокими эксплуатационными и энергетическими характеристиками. Применение современных методов разработки и анализа схем силовой электроники, основанных на использовании средств компьютерной техники, позволяет успешно решать эту задачу. В данной статье, разработана принципиальная схема регулятора переменного напряжения, в которой для управления силовым тиристорным ключом применяется система управления выполненная на основе микроконтроллера, реализующего алгоритм импульсно-фазового регулирования величины переменного выходного напряжения. Система управления, силовым тиристорным ключом, синхронизирована с моментами перехода через ноль питающего напряжения синусоидальной формы. Схема регулятора адаптирована для компьютерного моделирования в среде программного продукта PROTEUS. В статье, также разработана структурная схема и выполнена программная реализация на языке ассемблера алгоритма работы микроконтроллера. В результате компьютерного моделирования получены временные диаграммы напряжений на основных элементах схемы регулятора переменного напряжения. Временные диаграммы поясняют особенности электромагнитных процессов, протекающих в схеме регулятора. Результаты компьютерного моделирования, схема регулятора, разработанный алгоритм и программное обеспечение микроконтроллера могут найти применение при разработке преобразователей электрической энергии для систем автоматического управления электротехнологическим оборудованием.

Ключевые слова: компьютерное моделирование, тиристорный регулятор, переменное напряжение, алгоритм работы микроконтроллера, временные диаграммы, транзисторный ключ, система управления, демпфирующая цепь, силовой тиристор, активно-индуктивная нагрузка

В статье рассматриваются вопросы, связанные с проектированием устройств управления технологическим оборудованием на основе искусственных нейронных сетей. Разработан алгоритм процесса обучения нейронных сетей, основанный на методе Уидроу-Хоффа, предназначенный для автоматизированного проектирования искусственных нейронных сетей, функционирующих в среде микропроцессорной системы или персонального компьютера. Выполнена программная реализация алгоритма обучения трехслойной нейронной сети с использованием языка программирования С# на платформе Microsoft.NET. В программе используется алгоритм обучения нейронной сети с «учителем». В статье показан интерфейс взаимодействия разработанной программы с «учителем» (проектировщиком нейронных сетей). Приведен пример разработки искусственной нейронной сети, выполняющей функцию сумматора двоичных чисел. Полученные в статье результаты могут быть в дальнейшем использованы при разработке компьютерной системы автоматизированного проектирования искусственных нейронных сетей, а также могут найти применение при разработке программного обеспечения для микропроцессорных систем управления технологическим оборудованием.

Ключевые слова: искусственная нейронная сеть, обучение, алгоритм, язык программирования, смещение нейрона, сумматор, входные сигналы, выходные сигналы, синаптические связи, нейрон

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Разработка преобразователей электрической энергии с высокими энергетическими характеристиками является важной научно-технической задачей. Решение этой задачи невозможно без применения современных методов компьютерного моделирования. В данной работе, разработана компьютерная модель и принципиальная схема регулятора переменного напряжения с высокочастотной импульсной модуляцией выходного напряжения. Применяются методы цифровой обработки сигналов и компьютерного моделирования. Представлены результаты гармонического анализа выходного напряжения регулятора. Исследованы электромагнитные процессы, протекающие в схеме регулятора. Получены временные диаграммы токов и напряжения. Результаты компьютерного моделирования могут найти применение при разработке преобразователей электрической энергии для электротехнологических процессов.

Ключевые слова: компьютерное моделирование, регулятор переменного напряжения, алгоритм, высокочастотная импульсная модуляция, временные диаграммы, транзисторный ключ, система управления, гармонический состав, демпфирующая цепь, тиристор, активно-индуктивная нагрузка

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ