В статье предложены подходы к разработке адаптивной и робастной систем, предназначенных для повышения качества управления температурным режимом процессов восстановления и вакуумной сепарации губчатого титана в условиях неопределенности. Рассмотрены принципы построения систем управления. Показано, что при практически одинаковом с адаптивной системой качестве управления робастная система имеет более простую структуру. Изложен метод определения робастных настроек ПИ- регулятора температурного режима процессов.

Ключевые слова: губчатый титан, восстановление и вакуумная сепарация, условия неопределенности, модель динамики, адаптивное и робастное управление

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье представлен метод создания модели комбинационной схемы, реализованной в базисе ПЛИС на основе её исходного описания. Данная модель представляет собой эквивалентную логическую схему в базисе внутренних логических элементов ПЛИС. Полученная схема может быть использована для расчета различных параметров, таких как быстродействие, площадь, потребляемая мощность и т. д. В статье предлагается использовать данную модель для оценки сбоеустойчивости по отношению к одиночным ошибкам, возникающим в комбинационных участках схемы или в регистрах конфигурации. Кроме того, полученная эквивалентная схема может быть модифицирована и повторно синтезирована в среде САПР для повышения логической устойчивости к одиночным сбоям. Непосредственная оценка маскирующих свойств логической схемы по исходному описанию невозможна из-за процесса синтеза и существенного изменения структуры схемы, а оценка характеристик сбоеустойчивости после размещения в кристалл недоступна из-за отсутствия в современных САПР (Altera Quartus II, Xilinx ISE, Synopsys Synplify) необходимых инструментов для получения эквивалента схемы на уровне логических вентилей. Единственной возможностью является создание собственных инструментов анализа нет-листа и построение модели комбинационной схемы для оценки её сбоеустойчивости.

Ключевые слова: оценка сбоеустойчивости, ресинтез, комбинационные схемы, ПЛИС, инжектирование ошибок

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Предлагаются рекуррентные математические выражения, позволяющие посредством разработанной программы определить коэффициенты специального полинома, получаемого из передаточной функции нелинейной импульсной системы любого порядка. Приводится методика проверки строгой положительности полученного полинома (являющегося аналогом характеристического полинома системы) по знакам определителей иннорной матрицы и тем самым определить факт абсолютной устойчивости сиcтемы.

Ключевые слова: нелинейные импульсные системы, вычисление коэффициентов полинома, построение иннорных матриц, определение абсолютной устойчивости по знакам определителей инноров.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье описываются результаты моделирования работы пятиканального инвертора со скалярным регулятором частоты вращения электродвигателя. Кратко рассматриваются принципы скалярного регулирования, структура пятиканального инвертора, а также способ управления пятиканальным инвертором с помощью метода двойной последовательности нулевых напряжений (DZV). Приводится структура модели и результаты моделирования, подтверждающие возможность использования пятиканального инвертора вместе со скалярным регулятором частоты вращения электродвигателя.

Ключевые слова: электродвигатель, регулирование частоты вращения, скалярный регулятор, пятиканальный инвертор, Simulink

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье описываются особенности реализации блока управления шаговым электродвигателем поворота камеры роботизированной мобильной платформы с использованием отечественной элементной базы. Проанализирована структура векторного регулятора для шагового электродвигателя. Произведен выбор управляющего микроконтроллера для системы управления шаговым электродвигателем. Разработана структурная схема блока управления шаговым электродвигателем.

Ключевые слова: роботизированная мобильная платформа, шаговый электродвигатель, управление электродвигателем, векторный регулятор, промышленная электроника

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В работе проведены теоретические исследования связанной композиционной системы, состоящей из двух регулярных анизотропно-градиентных планарных структур, главные оси тензоров диэлектрической проницаемости которых совпадают с осями декартовой системы координат, когда их элементы имеют обобщённые пространственные распределения. Для этого воспользовались представлением поля связанной системы совокупностью поверхностных волн смешанного спектра регулярных симмтеричных градиентных анизотропных волноводов и полученной ранее системой связанных интегро-квазидифференциальных уравнений относительно амплитудных коэффициентов взаимодействующих мод. Такой подход позволил проанализировать влияние анизотропии, неоднородности на поперечную и продольную зависимость модовых преобразований. Удалось проследить за модовыми преобразованиями с сохранением поляризации, учесть фазовые соотношения между взаимодействующими модами и функциями изменения материальных характеристик связанных структур и их зависимость от параметров градиентности элементов тензора диэлектрической проницаемости волноведущих сред. Выявлена возможность эффективного управления взаимодействием с модами непрерывного спектра за счёт изменения параметров и характеристик композиционных искусственныхсред. Проведено сравнение потерь в оболочке с таковыми в обычной связанной системе. Отмечено совпадение полученных результатов.

Ключевые слова: связанные регулярные анизотропно-градиентные структуры, поверхностные волны, параметры градиентности элементов тензора диэлектрической проницаемости, потери направляемых мод

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

в статье рассматривается реализация и идентификация параметров автономного необитаемого подводного аппарата. Описана структура глайдера и его основных элементов конструкции. Описаны экспериментальные исследования для идентификации параметров глайдера.

Ключевые слова: глайдер, подводный аппарат, механизм изменения плавучести исполнительные механизмы, система управления, микроконтроллерная плата, пульт дистанционного управления.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассмотрено распространение поверхностных волн в открытых нелинейных анизотропно-градиентных планарных композиционных структурах. Планарная волноведущая структура состоит из четырёх слоёв, диэлектрическая проницаемость внутренней среды которых содержит аддитивные составляющие. Одно из слагаемых зависит от модуля электрического поля по степенным законам. Другое слагаемое представляет собой тензор диэлектрической проницаемости, главные оси которого совпадают с осями декартовой системы координат, повёрнуты на некоторый угол относительно продольной координаты Oz, повёрнуты вокруг поперечной координаты Oy. Элементы тензора диэлектрической проницаемости зависят от пространственных координат по обобщённым законам. Из уравнений Максвелла получены волновые уравнения для поперечных составляющих электрического и магнитного векторов. Найдены новые решения этих квази-дифференциальных уравнений, частными случаями которых является множество известных специальных функций. На этой основе найдены поперечные и продольные составляющие электрического и магнитного полей. В итоге исследования приведены возможные практические приложения полученных результатов.

Ключевые слова: нелинейность, нелинейная оптика, слоистые структуры, поверхностные волны, дискретный спектр, диэлектрические волноводы сложной структуры.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

Цель и задачи данной работы заключаются в исследовании схем аналоговых и дискретно-аналоговых перестраиваемых интеграторов, особенности их построения и работы, определение уникальности каждой схемы, как по схемотехническому исполнению, так и по способу перестройки, проведение анализа. Для решения задачи выполнен анализ отечественных и зарубежных работ, приведены схемы аналоговых и дискретно-аналоговых перестраиваемых интеграторов, работа имеет обзорных характер. В ходе сравнительного анализа, в статье, было выявлено, что в зависимости от конкретной решаемой задачи, а также от технологии изготовления, любое из схемотехнических решений интеграторов может оказаться более эффективным по сравнению с другими.

Ключевые слова: аналоговый интегратор, дискретно-аналоговый интегратор, перестраиваемый интегратор, перестройка цифровым кодом, перестройка изменением скважности импульсов, пере-стройка изменением частоты импульсов

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассматривается трехконтурная система управления электромагнитным подшипником газового нагнетателя мощностью 16 МВт. В качестве регулятора тока используется релейный регулятор, работающий в скользящем режиме, а для определения параметров регулятора скорости и регулятора положения произведена настройка на модульный оптимум. Произведен анализ переходных процессов в программном комплексе «Matlab Simulink». В результате моделирования системы управления электромагнитным подшипником поучены переходные процессы по управляющему и возмущающему воздействиям.

Ключевые слова: электромагнитный подшипник, трехконтурная система управления, контур тока, релейный регулятор, модульный оптимум

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В этой статье, рассмотрены основные технические проблемы умного дома и здания. Следующие факторы воздействия: механический, химический, биологический, воздушный, акустический и вибрации ..., которые влияют на качество жизни и особенно состояние дома. Выведены требования каждого типа датчиковых систем, которые используются в контроле и управления интеллектуальным зданием. Была сформирована классификация датчиков на подсистем, которые должны быть размещены в зоне ответственности интеллектуальная система управления домом, для того, чтобы обеспечить всестороннее и полное собрание данных о состоянии умного дома. Авторы подчеркивают, преимущества и возможную замену волоконно-оптических датчиков для измерения некоторые основные параметры, которые требуются для мониторинга и управления умным домом. Кроме того, сосредоточен на волоконно-оптический датчик деформации контроля состояния фундамента здания. Введен анализ структуры, технических параметров и даже принципа работы каждого компонента датчика. Датчик содержит некоторые основные элементы: механический механизм, источник света, волоконно-оптический волновод в качестве чувствительного элемента. В статье предлагаются некоторые варианты использования волоконно-оптических датчиков для контроля состояния фундаментов здания.

Ключевые слова: Умный дом, интеллектуальное управление зданием, фактор действия на здание, чувствительный элемент, оптоволоконный материал, волоконно-оптический датчик, деформация, конструкция, фундамент

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

При создании и эксплуатации медицинских систем и приборов различного назначения, немаловажное значение имеет проведение периодических поверок и испытаний таких систем и приборов. Помимо проверок также проводятся медико-технические испытания при постановке на производство и вводе в эксплуатацию. В данной статье рассмотрен подход к построению оптимальной поверочной системы и приборы для тестирования медицинского оборудования, которые используются при создании и сопровождении современной медицинской техники. Рассмотрены наиболее популярные и доступные системы таких фирм как General Electric Medical Systems IT, Natinal Instruments, ДИАТЕСТ. Произведена оценка эффективности данных приборов на различных этапах создания и поверки медицинского оборудования. В работе рассмотрены примеры построения с использованием современной лабораторной информационной среды LabVIEW. Рассмотренные подходы позволяют выбрать достаточно эффективный комплекс для организации поверок и испытаний медицинского оборудования на предприятии и для обучения студентов. Основываясь на выводах сделанных в статье можно выбрать наиболее подходящий комплекс как для первичной поверки медицинского оборудования, так и для периодической поверки.

Ключевые слова: поверка, испытания, медицинское оборудование,аппаратура, электрофизиологические сигналы, автоматизация

05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье описана проблема фальсификации продукции на международном рынке, представлена разработанная технология совместного использования технологий RFID и двумерного кодирования с целью создания дополнительной защиты продукции от контрафакта.

Ключевые слова: контрафакт, технология RFID, двумерное кодирование, QR-код

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье рассмотрены особенности проектирования систем управления на основе возобновляемых и нетрадиционных источников энергии. Управление ими осуществляется с помощью нечеткого логического элемента по специально сформированной базе правил. Рассмотрен новый подход по повышению энергоэффективности автономных систем за счет измененной структуры управления.

Ключевые слова: Возобновляемые источники энергии, проектирование, оценка, планирование, энергоэффективность, мониторинг, прогнозирование, перспективы развития

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Выход из строя техники связи и автоматизированных систем управления в пожарных частях ГПС МЧС РФ, приводит к значительному снижению укомплектованности ею и, в следствии этого, к срыву выполнения поставленных задач. Предложенный обобщенный анализ позволяет учесть все факторы влияющие на процесс восстановления как отдельного образца так и системы связи в целом и сформировать концептуальную модель процесса восстановления техники связи ремонтными органами системы технического обеспечения связи и АСУ ГПС МЧС РФ.

Ключевые слова: диверсификация управления, диверсификации производства, финансово-экономические цели диверсификации, производственно-технические цели обеспечения гибкости производства

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье описаны модель идеального сайта с точки зрения поисковой системы на основании поискового запроса. Данная модель учитывает различные факторы ранжирования, к которым относятся поведенческие факторы ранжирования, внешние факторы ранжирования и внутренние факторы ранжирования. Описана модель суммарной оценки сайта в сети Интернет в зависимости от факторов ранжирования.

Ключевые слова: фактор ранжирования, сортировка сайтов, оценка сайта, поисковая система, оптимизация сайта, Интернет.

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассмотрено использование искусственных нейронных сетей для краткосрочного и среднесрочного прогнозирования электропотребления энергосбытовой компании. Установлено, что искусственная нейронная сеть может быть использована для составления прогноза электропотребления на сутки вперед с точностью до 2,5% от фактического объема потребленной электроэнергии. Проведенные сравнения прогнозных значений с фактическими позволяют говорить об адекватности выбранной модели сети и ее применимости на практике для успешной работы энергосбытовой компании на оптовом рынке электроэнергии (мощности)

Ключевые слова: энергосбытовая компания, прогнозирование, плановое почасовое потребление, база данных электропотребления, оптовый рынок электроэнергии (мощности), временной ряд, искусственная нейронная сеть, алгоритм Левенберга-Марквардта, регуляризация Байеса, архитекту

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В данной работе рассматриваются вопросы разработки схемы замещения нелинейного двухполюсника с вольт-амперной характеристикой, управляемой напряжением, либо током, которую можно формировать, не изменяя схемы, в соответствии с требованиями проектирования. Для решения задачи используется аналого-цифро-аналоговый элемент. Вольт-амперная характеристика данного элемента определяется программой работы цифрового устройства. Для аппроксимации характеристик нелинейных элементов применяются полиномы различной степени - отрезки рядов Тейлора, Маклорена, Лагранжа и др. По нашему мнению решение подобной задачи является актуальным.

Ключевые слова: Синтез схемы, нелинейные цепи, эквивалентные преобразования, аналого-цифро-аналоговый элемент, нелинейное сопротивление, управляемый источник напряжения, ряд Тейлора, ВАХ нелинейного элемента

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Предлагается методика оценки надежности программного обеспечения, основанная на выделении функциональных блоков, при которой надежность программы складывается из совокупного достижения надежностей каждого функционального блока, обладающего своим особенным набором возможных отказов и сбоев.

Ключевые слова: надежность программного обеспечения, оценка надежности, программное обеспечение, метод оценки надежности, функциональный подход, функциональный блок, отказ, сбой в программе

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

Предлагается адаптация основных системных принципов к управлению качеством программного обеспечения, обосновывается полезный эффект от их применения посредством выявления особенностей, вытекающих из взаимосвязи между составляющими элементами программ и определяющих новые способы управления качеством программных продуктов.

Ключевые слова: качество программного обеспечения, программный продукт, оценка качества программ, системный подход, системные принципы, управление качеством программного обеспечения

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

Статья посвящена экспериментальному исследованию влияния нагрузочных режимов на спектр тока асинхронного двигателя. Разработанная экспериментальная установка на микроконтроллере позволяет измерять осциллограмму тока двигателя и рассчитать её спектр. Расчет спектра выполнялся с помощью Быстрого Преобразования Фурье. Анализ спектрограмм позволяет идентифицировать наличие износа и определять режим работы асинхронного двигателя.

Ключевые слова: Асинхронный двигатель, датчик тока, микроконтроллер, спектр тока, быстрое преобразование Фурье.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе проведены теоретические исследования связанной композиционной системы, состоящей из двух нерегулярных анизотропно-градиентных планарных структур, главные оси тензора диэлектрической проницаемости которых повёрнуты вокруг оси Оу, когда их элементы имеют различные пространственные распределения. С учётом представления поля рассматриваемой связанной системы набором поверхностных и псевдоповерхностных электрических и магнитных волн смешанного спектра регулярных несимметричных неоднородных анизотропных волноводов получена система связанных интегро-квазидифференциальных уравнений относительно амплитудных коэффициентов взаимодействующих мод. Эта система учитывает нерегулярности границ составляющих структур, а также анизотропию, неоднородность, поперечную и продольную зависимость модовых преобразований. Получены её решения, которые позволяют проследить за модовыми преобразованиями с сохранением поляризации, учитывать фазовые соотношения между взаимодействующими модами и функциями изменения границ связанных структур и их зависимость от параметров градиентности элементов тензора диэлектрической проницаемости волноведущей среды. Выявлена возможность управления преобразованием с модами непрерывного спектра за счёт изменения параметров и характеристик композиционных искусственных сред, её невзаимность.

Ключевые слова: связанные нерегулярные композиционные системы, анизотропноградиентные структуры, системы связанных интегро-дифференциальных уравнений, поверхностные волны дискретного и непрерывного спектра, параметры градиентности элементов тензора диэлектрической прониц

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Выход из строя техники связи и автоматизированных систем управления в пожарных частях ГПС МЧС РФ, приводит к значительному снижению укомплектованности ею и, в следствии этого, к срыву выполнения поставленных задач. Предложенная концептуальная модель и его вербальное описание позволили выявить узкие места как в процессе восстановления ТС в ремонтном органе, так и в его материальном обеспечении в виде соответствующих ремонтных комплектов ЗИП, а так же его оперативность распределения при восстановлении группы поврежденных образцов с учетом кратности создаваемого ЗИП.

Ключевые слова: связь, техника связи и автоматизированные системы управления, техническое обеспечение связи и автоматизированных систем управления, система восстановления, ремонт, ремонтопригодность

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье описаны эксперименты по снятию осцилограмм тока статора асинхронного двигателя при различных аварийных режимах работы двигателя. Использовалась экспериментальная установка, состоящая из датчика тока, многоканального модуля АЦП, блока имитации аварийных режимов и компьютера. При обработке собранных данных применялся пакет MathCAD. Анализ спектров осцилограмм показал имеющиеся отличия амплитуд нечетных гармоник спектра. Результаты проведенных исследований могут быть использованы в системе диагностики состояния асинхронного двигателя в реальном времени. Составлен общий алгоритм работы системы диагностики на основе результатов проведенных исследований.

Ключевые слова: Трехфазный асинхронный двигатель, датчик тока, спектральный анализ, гармоника, быстрое преобразование Фурье

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассмотрена математическая модель ШД. Анализ математической модели показал наличие колебательности импульсной характеристики, вследствие чего требуется резервировать длительность управляющих импульсов. В работе приводится пример реализации алгоритма вычисления минимального времени одного такта работы шагового двигателя. Результаты проведенных исследований могут быть использованы в системе управления ШД с целью увеличения скорости работы, а также уменьшения энергопотребления, связанного с управлением ШД.

Ключевые слова: шаговый двигатель, математическая модель, передаточная функция, коэффициент затухания, дифференциальное уравнение, рекуррентное решение, итерационное решение

05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ