Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника
Все статьи: 1079
Статья научная
С развитием электронных систем управление различными электродвигателями асинхронного типа становится все более эффективным и точным. Такие двигатели используются в мире повсеместно, разнообразие задач, выполняемых такими механизмами, с каждым днем растет, и потребность в них не уменьшается. В настоящее время всё большее распространение получают системы электропривода переменного тока на базе асинхронного двигателя. Это обусловлено высокой надежностью, простотой конструкции и относительно малой стоимостью асинхронных двигателей, а также стремительным развитием силовой преобразовательной техники, позволяющей создавать различные виды полупроводниковых преобразователей и надежных источников питания. В большинстве случаев система векторного управления строится для предварительно намагниченного электропривода. В данной статье рассмотрен синтез системы векторного управления асинхронным двигателем без предварительного намагничивания, а также рассмотрены алгоритмы векторного управления электромеханического дебалансного вибромодуля без предварительного намагничивания АДКЗР. Цель исследования. Разработать структуру управления асинхронным двигателем дебалансного вибромодуля. Ввести звено деления в структуру управления. Синтезировать регулятор скорости, потокосцепления ротора и двух составляющих тока статора. Скомпенсировать действие ЭДС в каналах поперечной и продольной оси. Обеспечить в системе управления возможность реверса электрической машины. Реализовать моделирование полученной системы и провести исследование полученных результатов, получив динамические характеристики. Методы. Система векторного управления строится в виде канала стабилизации модуля потокосцепления ротора и канала управления скоростью вращения ротора. Для достижения необходимого результата введем нелинейный регулятор типа звена деления в структуру управления. Это позволит преобразовать нелинейную структуру в линейную. Скомпенсируем действие ЭДС в каналах поперечной и продольной оси. Реализовав моделирование полученной системы, проведем исследование полученных результатов, получив динамические характеристики. Результаты. Структурное моделирование будет проведено в программном пакете MATLAB/Simulink. В целях сравнительной оценки результатов синтеза системы управления с регулятором момента в виде звена деления будет также синтезирована система подчиненного регулирования, обладающая аналогичными параметрами силовой части. Заключение. Выбор в качестве выходной координаты момента двигателя позволяет существенно упростить математическую модель асинхронного двигателя. Кроме особенностей математической модели асинхронного электродвигателя в настоящей работе требуется учитывать особенности вибромодуля как нагрузки. В данном случае можно выделить две главные особенности - большой момент инерции маховых масс электропривода, а также синусоидальную зависимость момента сопротивления от угла поворота ротора.
Бесплатно
Статья научная
Использование алгоритмических методов коррекции погрешности в интеллектуальных датчиках давления предполагает знание функции преобразования измерительного преобразователя. Авторами разработаны алгоритмы выбора и обоснования моделей функций преобразования. Применение этих алгоритмов дает возможность находить наилучшие функции преобразования для датчиков давления разного конструктивного исполнения.
Бесплатно
Статья научная
Использование алгоритмических методов коррекции погрешности в интеллектуальных датчиках давления предполагает знание функции преобразования измерительного преобразователя. Авторами разработаны алгоритмы выбора и обоснования моделей функций преобразования. Применение этих алгоритмов дает возможность находить наилучшие функции преобразования для датчиков давления разного конструктивного исполнения.
Бесплатно
Алгоритмы измерения уровня жидкости в закрытом резервуаре
Статья научная
Рассмотрен принцип работы радиолокационного уровнемера. Описаны два метода определения расстояния - импульсный и частотный. Приведены структурные схемы дальномеров, функционирующих на основе указанных методов.
Бесплатно
Алгоритмы конвейерного интервального анализа трафика
Статья научная
Рассматривается модель участка доступа мультисервисной сети оператора связи от магистральной линии до порта абонента. Рассматривается трафик мультисервисной сети на данном участке. Сформулированы проблемы, возникающие при анализе свойств очередей IP-TV видеотрафика стандарта H.264 в реальном времени. Приводится описание интервального метода анализа трафика и предлагается ряд алгоритмов, расширяющих и дополняющих этот метод. Интервальный метод дополняется возможностью анализа реальных потоков трафика заявок произвольной длины. Рассматривается вопрос выбора единицы квантизации длины заявки. За единицу времени обработки заявки в интервальном методе принимается время обработки исходящим каналом 1 КБ данных. Подтверждена справедливость формул интервального метода для расчета дифференциальной интенсивности событий и дифференциального коэффициента загрузки. Рассматривается работа интервального метода с поддержкой пакетов произвольной длины в режиме конвейера реального времени с непрерывно поступающими заявками. Предлагается алгоритм конвейеризации в виде «скользящего окна». Вводится понятие скользящего окна на пространстве временных меток заявок. Рассматривается возможность независимой эволюции границ окна. Алгоритм предусматривает расчет количества заявок на интервалах обслуживания и определение размеров очередей при заданных коэффициентах загрузки. Предложен способ получения указанных величин в аналогичном скользящем окне в зависимости от интервалов обслуживания. В результате приводится алгоритм обратного асинхронного расчета очереди для параллельной обработки скользящего окна с разными значениями коэффициента загрузки. Демонстрируются результаты реализации данных алгоритмов в рамках с работы системы конвейерного интервального анализа трафика на тестовом стенде.
Бесплатно
Статья научная
Предложены алгоритмы обработки априорной и текущей входной измерительной информации об объектах, методах и средствах влагометрии при оценивании величины влажности твердых веществ. Приведен аналитический вид уравнений для вычисления статистических характеристик массовой доли влаги в твердом веществе заданного объема на основе статистической обработки измерительной информации, получаемой применением заданных методик и технических средств влагометрии.
Бесплатно
Алгоритмы управления температурой в помещениях
Статья научная
Анализируются алгоритмы управления температурой в помещениях. Приведена методика определения числовых значений параметров П-, ПИ-, ПИД - регуляторов. Описана временная диаграмма адаптивного управления температурой.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе рассматривается информационная система - ее структура и факторы воздействия внешней среды, что позволяет описывать ее имитационными средствами. Элементами для описания подобных систем являются алгебраические дифференциальные уравнения, цепи Маркова или аналогичные им. Цель исследования заключается в формировании условий проведения натурного эксперимента не на исследуемой системе, а на некоторой другой (с известными параметрами распределения исследуемой случайной величины, например, закона распределения), достаточно «похожей» на данную и такой, экспериментальное функционирование которой не приведет к сколько-нибудь ощутимым издержкам. Методы исследования. При имитации процессов Маркова очень часто встречаются трудности, связанные с необходимостью ввода в память машины стохастических матриц бесконечной размерности. Фактически очень трудно представить бесконечную стохастическую матрицу, в которой все элементы выбраны «чисто случайно», т. е. без каких бы то ни было закономерностей. На практике всегда случаются только такие матрицы, в которых, начиная с некоторой строки, проявляется определенная закономерность в образовании элементов. На этом свойстве основывается решение указанной проблемы.
Бесплатно
Анализ актуальности создания электронного правительства
Статья научная
Проведен анализ актуальности создания электронного правительства в России, учитывая все последние тенденции в развитии электронного правительства как в России, так и во всем остальном мире, и с точки зрения временного и финансовых вложений России и различных стран. За основы берется рейтинг Организации Объединенных Наций. Также исследуются возможности углубления процесса модернизации электронного правительства и способы взаимодействия граждан и бизнеса с правительством, приведен опыт различных стран в достижении высоких показателей в области создания и модернизации электронного правительства.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются алгоритмы 3D-реконструкции и их применимость для решения задач компьютерного зрения на процессорах с низким энергопотреблением. Проведенный анализ быстродействия и вычислительной сложности алгоритмов позволяет определить их преимущества и сделать оптимальный выбор в зависимости от условий их реализации.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена возможность применения методов вычислений, использующих уравнение полной энергии, для численного исследования распространения ударных волн в гетерогенных двухфазных средах. С этой целью был проведен анализ инвариантности относительно преобразования Галилея уравнений сохранения, описывающих течения в аэровзвесях. Показано, что уравнение полной энергии смеси не является инвариантным относительно преобразования Галилея. Это значит, что численные методы, опирающиеся на решение уравнения сохранения полной энергии (например, «метод крупных частиц»), не могут быть применены в настоящее время при решении задач, связанных расчетами течений аэровзвесей. Результаты расчетов течений аэровзвесей, проведенные данными методами, не могут быть признаны достоверными.
Бесплатно
Статья научная
В соответствии с ГОСТ Р 8.673-2009 обязательным этапом при разработке интеллектуальных датчиков с функцией метрологического самоконтроля является анализ составляющих погрешности датчика. В данной работе проанализированы возможные неисправности и источники нарастания погрешности тензометрических преобразователей давления. Выявлены те неисправности, которые влияют на частотную характеристику тензопреобразователей, и, следовательно, могут быть обнаружены при анализе динамических характеристик датчика.
Бесплатно
Анализ зависимости излучаемого импульсного поля от расстояния
Статья научная
В настоящее время повысился интерес к использованию в радиолокации сверхкоротких видеоимпульсных сигналов. Это приводит к значительным изменениям в аппаратуре РЛС. Особенно изменяется теория и конструкция антенн.Рассматриваются вопросы расчета поля излучения антенн, излучающих импульсные поля. Вначале проводится анализ математических и физических принципов, которые описывают поля излучения антенн на разных расстояниях при синусоидальных сигналах. Приведены результаты для импульсных полей.Отмечена новая особенность в поле излучения импульсных сигналов: зависимость формы импульса от направления излучения.Предлагается новый принцип оценки расстояния до дальней зоны излучения различных излучателей в виде зоны формирования импульса поля.
Бесплатно
Анализ зависимости числа Струхаля в уравнении измерения вихреакустического расходомера
Статья научная
Проведено исследование зависимости числа Струхаля в широком диапазоне измерения расходомера при различных температурах измеряемой среды. Установлено, что значение числа Струхаля не является постоянным на всем диапазоне измерения и обладает значительной нелинейностью в области малых расходов. С использованием показателей качества осуществлен выбор наилучшей математической модели, описывающей зависимость числа Струхаля от расхода при различных температурах. Проведено сравнение выбранной математической модели функции преобразования с используемой в настоящее время в серийном производстве расходомеров. Представление числа Струхаля в виде нелинейной функции в зависимости от частоты образования вихрей и температуры измеряемой среды позволяет значительно сократить погрешность измерения на малых расходах. Предложен способ адаптации нелинейной функции преобразования исследованных расходомеров для расходомеров с большим диаметром проточной части.
Бесплатно
Анализ и синтез нейронных сетей, систем с мажоритарными логиками и логиками старшинства
Краткое сообщение
Диагностика объектов и ситуаций, выбор решений - основные понятия и задачи в моделировании решающих правил распознавания, факторного анализа и оптимизации параметров этих моделей. В данной статье изучаются концептуальные вопросы теории искусственных нейронных сетей, в том числе их корректности и устойчивости. Корректность - обеспечение требуемых реакций или малых вариаций сети или системы на входные информации по материалу обучения. Устойчивость - это сохранение реакций нейронной сети или их малое изменение при малых изменениях исходной информации. Будем рассматривать только слоистые сети - они используют суперпозиции функций. Вероятностные методы в данной статье не используются.
Бесплатно
Анализ и уточнение модели уравнения измерения вихреакустического расходомера
Статья научная
Вихреакустические расходомеры широко применяются в сфере ЖКХ в силу своей малой чувствительности к качеству измеряемой среды. Однако, при малых расходах снижается стабильность процесса вихреобразования, что приводит к увеличению погрешности измерения расхода. В статье приведена модель уравнения измерения вихреакустического расходомера, полученная на основе стандартных экспериментальных испытаний расходомеров двух типов диаметров условного прохода: 32 и 50 мм. По экспериментальным данным, полученным при других режимах испытаний расходомеров, были уточнены коэффициенты модели уравнения измерения и подтверждена адекватность полученной ранее модели уравнения измерения для трех типов расходомеров (в том числе для диаметра 25 мм). В результате проведенных исследований показана принципиальная возможность снижения погрешности измерения на малых расходах с 3 % (паспортные данные) до 0,5 %.
Бесплатно
Анализ кондуктивной помехоэмиссии электронных приборов
Краткое сообщение
Проведено экспериментальное исследование кондуктивной помехоэмиссии драйвера питания светодиодных излучателей ИТСК-17507 на соответствие требованиям ГОСТ Р 51318.15-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от электрического светового и аналогичного оборудования. Нормы и методы испытаний». Приведено описание и технические характеристики комплекса технических средств, необходимого для проведения испытаний в соответствии с указанным государственным стандартом. В результате измерений кондуктивной помехоэмиссии на входных клеммах драйвера питания светодиодных излучателей ИТСК-17507, были получены диаграммы изменения амплитуды сигнала в диапазоне частот 0,009-30 МГц. Анализ диаграмм дал следующие результаты: в диапазоне частот 0,15-1,5 МГц наблюдалось превышение норм установленных ГОСТ Р 51318.15-99 на 10-15 дБ. Выявление данной проблемы на этапе проектировки позволило принять меры по обеспечению соответствия драйверов ИТСК-17507 требованиям государственных стандартов без дополнительных финансовых и временных затрат, неизбежных при тестировании на электромагнитную совместимость в аккредитованных лабораториях. Анализ результатов исследования драйверов с внесенными изменениями показал полное соответствие требованиям по электромагнитной совместимости.
Бесплатно
Анализ межпериодной обработки при нестационарном воздействии пассивной гауссовой помехи
Статья научная
Введение. Адаптивная обработка сигналов в присутствии помех является актуальной задачей для различных радиотехнических систем. Адаптация основана на оптимизации алгоритма обработки в зависимости от параметров помехи, при этом априорно независимые параметры помехи заменяются их оценками в соответствии с методологией адаптивного гауссового подхода. Оценка параметров помехи производится по классифицированной выборке, при этом предполагается стационарность помехи в пределах обучающего окна. Цель исследования. Провести анализ влияния нестационарности помехи на решающую статистику адаптивной межпериодной обработки. Определить зависимость оценки корреляционной матрицы помехи и решающей статистики от положения и интенсивности помехи в обучающем окне. Провести анализ влияния нестационарности помехи на уровень ложных тревог при межпериодной обработке с адаптацией к корреляционной матрице помехи. Выполнить оценку уровня ложных тревог при скачке помехи для последетекторной межпериодной обработки. Материалы и методы. Применение отношения Релея позволяет определить характер изменения решающей статистики межпериодной обработки. В качестве исходных данных используется модель скачкообразного изменения мощности помехи в обучающем окне. Исследуется изменение выборочной матрицы помехи при произвольном расположении скачка помехи и ее влияние на решающую статистику. Результаты. Получено общее выражение для относительного изменения решающей статистики и проведены расчеты для крайних положений помехи в окне. Определены пределы изменения решающей статистики, показано, что максимальное увеличение ее относительно стационарного уровня не превышает значения два, а минимальное уменьшение обратно пропорционально половинному значению скачка интенсивности помехи. Для случая последетекторной межпериодной обработки приведена численная оценка значений вероятности ложной тревоги. Заключение. Полученные результаты показывают, что относительное изменение решающей статистики пропорционально скачку интенсивности помехи и соответствующему изменению вероятности ложной тревоги и приводит к необходимости принятия мер по ее стабилизации.
Бесплатно
Анализ механизмов распределения фонда финансирования в среде программного комплекса RDS
Статья научная
Рассматривается двухуровневая система «заказчик - исполнители». Заказчик финансирует выполнение задания, состоящего из нескольких работ. При этом фонд финансирования ограничен. Выполнение каждой работы поручается конкретному исполнителю - монополисту, не имеющему конкурентов в соответствующей области, поэтому заказчик перераспределять работы между исполнителями не может. Каждый исполнитель стремится увеличить объем финансирования на свою работу и получить за эту работу максимальную прибыль. При определении размеров финансовых средств, выделяемых исполнителям, заказчик может использовать один из механизмов распределения: механизм, обеспечивающий всем исполнителям одинаковую рентабельность, или механизм линейной комбинации минимальной и максимальной рентабельностей. При использовании этих механизмов заказчику необходимо иметь информацию о затратах исполнителей на выполнение работ. Эту информацию заказчик получает от исполнителей. Зная механизм распределения финансовых средств, исполнители могут искажать запрашиваемую информацию о затратах с целью получения большего объема финансовых средств, так как предполагается, что точные значения затрат заказчику не известны. Заказчик стремится получить достоверную информацию о затратах исполнителей. Для каждого механизма формируются условия, при которых исполнителям невыгодно сообщать искаженную информацию о затратах. Показано, что эти условия принципиально отличаются друг от друга. Для проверки и подтверждения теоретических выводов проводятся имитационные эксперименты, иллюстрирующие функционирование системы «заказчик - исполнители» при действии рассматриваемых механизмов распределения. Оценивается эффективность этих механизмов в ситуации равновесия по Нэшу. Приводится описание программного комплекса, разработанного в Институте проблем управления РАН, с помощью которого проводятся имитационные эксперименты и осуществляется анализ механизмов.
Бесплатно
