Работа посвящена применению алгоритма симплекс-оптимизации в области магнитных измерений, а именно в измерении кривой размагничивания высококоэрцитивных магнитных материалов. Алгоритм нашёл своё место в реализации нового метода, основанного на натурно-модельном подходе и модели гистерезиса Джилса-Аттертона, суть которого также описана в работе. Ожидается, что новый метод даст возможность более точно определять кривую размагничивания постоянных магнитов за счёт применения измерителей напряжения тока вместо классических индукционных датчиков, что позволит избежать накопления ошибки. Алгоритм симплекс-оптимизации позволяет оптимизировать параметры модели Джилса-Аттертона таким образом, чтобы смоделированная математическая модель высококоэрцитивного магнитного материала наиболее соответствовала измеряемому магнитному материалу. Метод опробован на мультифизической модели, построенной в программном пакете COMSOL Multiphysics, и включает в себя расчёты индуктора и постоянного высококоэрцитивного магнита.

Ключевые слова: постоянный магнит, неодимовый магнит, высококоэрцитивный материал, магнитный материал, разложение Фурье-Бесселя, аппроксимация, импульс, оптимизация, симплекс, алгоритм Нелдера-Мида, математическая модель, коэрцитивная сила, гистерезис

2.2.4 - Приборы и методы измерения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Работа посвящена разработке нового метода определения кривой размагничивания высококоэрцитивных постоянных магнитов, например, магнитов из сплава NeFeB. Ожидается, что новый метод даст возможность более точно определять кривую размагничивания постоянных магнитов за счёт применения измерителей напряжения и тока вместо классических индукционных датчиков, что позволит избежать накопления ошибки, возникающей при интегрировании сигнала с индукционных датчиков. В работе подробно описан алгоритм работы нового метода определения кривой размагничивания, даны ссылки на методы и алгоритмы, применяющиеся при разработке нового метода. Метод опробован на мультифизической модели постоянного магнита и намагничивающей установки, построенной в программном пакете COMSOL Multiphysics.

Ключевые слова: постоянный магнит, неодимовый магнит, высококоэрцитивный материал, магнитный материал, разложение Фурье-Бесселя, аппроксимация, импульс, оптимизация, симплекс, алгоритм Нелдера-Мида, математическая модель, коэрцитивная сила, гистерезис

2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Описывается построение регрессионной модели погрешностей аппроксимации кривой тока от факторов, влияющих на эту погрешность. В качестве влияющих факторов выбраны: количество коэффициентов разложения Фурье-Бесселя и количество точек, по которым построена исходная функция. Экспериментальные данные получены в результате моделирования электрических процессов, протекающих в системе импульсного перемагничивания.

Ключевые слова: постоянный магнит, регрессионная модель, разложение Фурье-Бесселя, аппроксимация, импульс, факторы, функция, кривая, импульс, погрешность

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Система измерения габаритов грузов предназначена для потокового измерения габаритов грузов, которыми могут быть багаж в аэропортах и перевалочных базах, различные посылки, а также коммерческие грузы. Авторами статьи разработаны структурная и функциональная схемы контрольно-измерительной системы динамического измерения габаритов грузов, а также рассмотрены принципы ее функционирования.

Ключевые слова: контрольно- измерительная система, измерения, габариты грузов, багаж, автоматизированные системы

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе рассматриваются математические модели, полученные на основе экспериментальных исследований листовой электротехнической стали. Модели отражают погрешность определения основной кривой намагничивания электротехнической стали. Определяются магнитные свойства в центре и у кромки среза листовых проб размером 150×150 мм, изготовленных резкой гильотинными ножницами и лазерной резкой. Обоснован выбор масштабных коэффициентов для расчета основной кривой намагничивания с погрешностью ± 5 % по измеренной вебер-амперной характеристике. Исследование выполнено с помощью устройства экспресс-контроля магнитных характеристик листовой электротехнической стали. Определялась основная кривая намагничивания материала пробы из листовой электротехнической стали в переменном магнитном поле с частотой 50 Гц, вдоль направления проката. Исследовались пробы изотропной листовой электротехнической стали марки 2212.

Ключевые слова: математическая модель, электротехническая сталь, магнитные свойства, кривая намагничивания

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Предложен метод измерения магнитных характеристик высококоэрцитивных постоянных магнитов из редкоземельных материалов, таких как неодим-железо-бор и самарий-кобальт. Суть метода заключается в следующем: данные об измеренном питающем напряжении и характеристиках намагничивающей установки основывают математическую модель; измеренная форма импульса намагничивающего тока поступает в математическую модель и сравнивается со смоделированным импульсом тока в устройстве сравнения; далее, если различие характеристик тока не удовлетворяет точности измерения, то вносятся корректировки в математическую модель. Таким образом, математическая модель определяет магнитные характеристики постоянного высококоэрцитивного магнита. Метод разработан на основе натурно-модельных испытаний с использованием мультифизической компьютерной модели. Реализация метода измерения базируется на современных IT-решениях, мультифизическая модель строится в программном пакете COMSOL Multiphysics.

Ключевые слова: магнит, магнитный параметр, мультифизическая модель, намагничивание, высококоэрцитивный материал, неодим, вейвлет, Фурье, анализ, COMSOL

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматривается разработка метода обработки вебер-амперных характеристик электромагнитных приводов. Вебер-амперные характеристики преобразуются в ампер-веберные, отражаются по максимальному значению потокосцепления и интерполируются по одинаковым для всех характеристик значениям тока. Полученные таким образом характеристики преобразуются методом главных компонент и представляются точкой в трехмерном пространстве. По расположению точек центра масс и дисперсии групп характеристик одного электромагнитного привода делается прогноз о его состоянии к моменту следующей проверки по регламенту.

Ключевые слова: прогнозирование, надежность, электромагнитный привод, вебер-амперная характеристика, главные компоненты, потокосцепление, обработка данных, рабочий цикл, неисправность, Statistica, облако точек, рабочая характеристика

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В наши дни, из-за роста массового производства электронных устройств возникает необходимость в быстрой и точной проверке их характеристик. При этом тестирование устройства, как правило, включает в себя совокупность различных типов проверки, выполняемых на разных этапах технологического процесса производства. В частности, для этих целей используется метод аналогового сигнатурного анализа. Он позволяет быстро обнаруживать неисправности на компонентном уровне, что делает его полезным на различных этапах производства, таких как входной контроль, тестирование печатных плат или ремонт неисправных устройств. В данной статье рассматриваются основные принципы работы метода, а также особенности его применения.

Ключевые слова: аналоговый сигнатурный анализ, тестирование на компонентном уровне, вольт-амперная характеристика, локализация неисправностей

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ