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)

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)

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

05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

  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

Предлагается модель полевого транзистора, совмещающая достоинства табличных и аналитических моделей. Показано, что вольт-амперную характеристику транзистора можно рассчитать как произведение тока, рассчитанного с помощью простой аналитической модели, и поправочной функции управляющих напряжений на основе двумерного степенного ряда.

Ключевые слова: МОП-транзистор, параметры МОП-транзистора, криогенные температуры, параметрическая идентификация

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

Показано, что для описания явлений и процессов в переходном межфазном слое, имеющем определенную толщину, целесообразно различать пограничный поверхностный слой и пограничный диффузионный слой, целиком лежащий в менее конденсированной смежной фазе. В соответствии с этим энергетические и силовые характеристики переходного слоя следует относить к пограничной поверхности межфазного переходного слоя. Рассмотрено основное уравнение электрокапиллярности пограничного поверхностного слоя, устанавливающее зависимость поверхностного натяжения этого слоя от химического состава граничащих фаз и скачка электрического потенциала между ними.
Ключевые слова: Межфазный слой, энтропия, концентрация, адсорбция, пограничное натяжение, поверхностная энергия, электрохимический электрод.

Ключевые слова:

05.17.03 - Технология электрохимических процессов и защита от коррозии

Сведения об авторах выпуска №3 (2013)

Ключевые слова: авторы

Сведения об авторах выпуска №2 за 2012 год

Ключевые слова: авторы