Статья посвящена решению задачи совершенствования бортовых систем управления и автоведения перспективных локомотивов. Авторами предложено для проведения исследований и улучшения технических характеристик средств и методов автоматизации управления использовать тненажер машиниста локомотива. Для этого в статье предложены технические принципы построения и интеграции в составе тренажера аппаратно-программного роботизированного комплекса для автоматического управления краном машиниста

Ключевые слова: Тренажеро-моделирующий комплекс, аппаратно-программый роботизированный комплекс, система управления, автоведение, автоматическое управление тормозами поезда, вычислительный эксперимент

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассматривается структурная схема активного фильтра гармоник. Дана таблица состояния силовых ключей инвертора напряжения, входящего в состав активного фильтра. Выполнен  расчет емкости конденсатора в цепи постоянного тока активного фильтра гармоник с учетом потерь в силовом преобразователе активного фильтра гармоник.

Ключевые слова: активный фильтр гармоник,мощность искажения, накопительный конденсатор

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассмотрены вопросы вибро- акустической диагностики автотранспортных средств. Показана необходимость выделения доминантной информационной составляющей вибро- акустического сигнала. Рассмотрены вопросы применения частотно-временного и вейв-лет- анализа вибро- акустического сигнала. Разработана методика выделения информаци-онной составляющей на фоне гармонического сигнала, методами вейвлет анализа.

Ключевые слова: автотранспортное средство, вибро- акустическая диагностика, доминантная информация, частотно-временной анализ, вейвлет анализ

01.04.06 - Акустика , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье  описано получение  чувствительности выходного напряжения для типичной архитектуры ИОН к вариациям параметров элементов. Рассмотрены основные преимущества использования этого подхода при анализе и проектировании схемы.  Приведены соответствующие графики чувствительностей. На основе полученных данных сделаны выводы о влиянии отклонений элементов схемы на выходные параметры источника опорного напряжения.

Ключевые слова: чувствительность, источник опорного напряжения, напряжение смещения, групповые отклонения

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

Рассматривается практическая апробация использования программного модуля синтеза топологии в сквозном маршруте проектирования микросхем, построенного на базе модулей САПР одной из ведущих фирм, Cadence Design Systems. Совместимость системы с модулями Cadence достигается за счёт использования входных и выходных файлов в общепринятых форматах обмена проектами. Разработанная программная система может использоваться как на этапе трассировки соединений, так и полностью выполнять синтез топологии, решая задачи размещения элементов проекта и прокладки трасс. Разработанный маршрут апробирован на трёх проектах микросхем на основе аналого-цифрового БМК (КМОП-технология на объёмном кремнии с проектными нормами 2,6 мкм) и может быть использован при проектировании цифровых и аналого-цифровых микросхем на основе БМК, выполненных по технологии с одним слоем коммутации. Полученные положительные практические результаты позволяют сделать вывод о корректности разработанных алгоритмов и работы системы в целом.

Ключевые слова: топологический синтез, интегральная схема, маршрут проектирования, задачи размещения и трассировка

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

Результаты многолетнего изучения компенсационных преобразователей позволили решить задачи  разработки структуры, расчета их элементов, определения статических характеристик и энергетических показателей. При этом остаются неразработанными  алгоритмы их работы, обеспечивающие как успешное использование  компенсационных преобразователей, так и независимое управление активной и реактивной составляющими потребляемой мощности. В статье предложены алгоритмы их работы, обеспечивающие оптимальное использование компенсационных преобразователей. В статье использованы материалы ГК № 16.526.12.6016 от 11.10.2011.

Ключевые слова: Узел нагрузки электрической сети; компенсационные преобразователи; алгоритмы управления, регулируемый электропривод с компенсационным выпрямителем в звене постоянного тока преобразователя частоты

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Предложен  алгоритм управления компенсационными преобразователями, обеспечивающий управление активной и реактивной составляющих потребляемой мощности. Алгоритм позволяет найти оптимальное соотношение между значениями углов управления αе и αи. В используемом алгоритме   лежит способ решения уравнений при помощи итераций .В статье использованы материалы госконтракта № 16.526.12.6016 от 11.10.2011.

Ключевые слова: компенсационный преобразователь, двухзвенный преобразователь частоты, алгоритм управления, целевая функция, итерационный метод

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассматриваются особенности сопряжения возобновляемых источников эергии (ВИЭ), а также технологические платформы, как меры поддержки отрасли. Показаны результаты моделирования ветроэнергетических систем и сделаны выводы о зависимости выходных параметров от стохастически изменяющихся входных параметров.

Ключевые слова: Возобновляемые источники энергии, технологические платформы, системы управления, нечеткая логика

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

В статье рассмотрен процесс разработки алгоритма непрерывной идентификации математической модели главного золотника в реальном времени. Приведен квадратичный критерий качества обучения математической модели и синтез алгоритма непрерывной идентификации с помощью метода инвариантного погружения. Проведено компьютерное моделирование полученного алгоритма идентификации модели главного золотника с использованием реальных экспериментальных данных, полученных при пусках гидроагрегатов Волжской ГЭС. Результаты моделирования подтверждают эффективность разработанного алгоритма.

Ключевые слова: адаптивные системы управления, диагностика, электрогидравлические следящие системы, гидроагрегаты, золотник, рекуррентный метод наименьших квадратов, идентификация

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

Предложен аналитический метод расчёта индукционных и индуктивных свойств проводящего цилиндра с азимутальной плотностью вихревого тока. Метод позволяет: рассчитать радиальные распределения азимутальной компоненты вектора напряженности вихревого электрического поля, плотности токов Фуко, удельной тепловой мощности, выделяемой в локальной области проводника; определить зависимости среднего значения ЭДС в кольце, индукционного тока и интегрального омического сопротивления от приведённого радиуса полости цилиндра; вычислить из энергетических соображений индуктивность, вносимую проводящим цилиндром, для электромагнитных полей, в которых между током и потоком существует конечный фазовый сдвиг. Оценки, проведённые для существующих проводников и полупроводников, указывают на то, что больших значений индуктивности можно добиться на низких частотах для материалов с малым удельным сопротивлением и малых значений индуктивности – на СВЧ и КВЧ для материалов с большим удельным сопротивлением.

Ключевые слова: вносимая индуктивность, индукция, вихревое электрическое поле, переменный ток, поток магнитного поля.

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 работе приводится определение обратимости, которое может быть использовано в теории линейных электрических цепей. Для определения условий протекания процессов в обратной последовательности выбрана линейная электрическая цепь второго порядка, содержащая два реактивных элемента L и C. Для линейной электрической цепи в момент коммутации ток (или напряжение) можно представить в виде суммы двух составляющих: принужденной и свободной. Условия обратимости для принужденной составляющей тока (или напряжения) можно добиться соответствующим  изменением параметров независимых источников электрической энергии. Для свободной составляющей обратимость процесса можно обеспечить, изменив знаки элементов цепи таким образом, чтобы знаки корней характеристического уравнения изменились на противоположные.

Ключевые слова: Обратимый процесс, электрическая цепь, ток, коммутация, многополюсник, входное сопротивление, характеристическое уравнение

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Предложен цифровой параметрический метод измерения фазового сдвига сигналов с медленно меняющимися амплитудами одинаковыми медленно меняющимися мгновенными частотами. Проведено численное моделирование и эксперименты на разработанном аппаратно-программном комплексе. Погрешность измерения разности фаз гармонических сигналов в экспериментах составили не более 0,00001 рад. Метод может быть использован в задачах, где измеряемая величина выражена через разность фаз квазигармонических сигналов.

Ключевые слова: фазовый сдвиг, квазигармонический сигнал, измерения в реальном времени, аппаратно-программный комплекс

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Проведен анализ новых методов и средств измерения параметров пьезокерамических элементов и пьезоматериалов, использующих цифровой принцип построения аппаратуры. В качестве сигнала возбуждения пьезокерамических элементов используется ЛЧМ-импульс. Приведены результаты экспериментальных исследовани  

Ключевые слова: пьезокерамический элемент, пьезоматериал, методы и средства измерений, цифровая обработка сигналов

01.04.06 - Акустика , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассмотренна эффективность многоконтурных систем автоматического управления в технологическом процессе рекуперации бензина, приведено обоснование выбранного регулятора основного показателя эффективности (температуры внутри адсорбера)

Ключевые слова: многоконтурная система автоматического управления, касадная система управления, система управления с компенсацией возмущения, среднеквадратичный критерий качества, эффективность системы автоматического управления

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

В статье рассматривается модернизированный алгоритм таймера для пользовательской библиотеки программируемых логических контроллеров, благодаря которой возможно повышение эффективности использования средств для программирования логических контроллеров, а так же снижение времени необходимого на создание программы.

Ключевые слова: алгоритм таймера, пользовательская библиотека, модернизация таймера, универсальный таймер, кодесис, CFC

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Рассматривается метод расширения диапазона рабочих частот и повышения быстродействия переменного дифференциального делителя напряжений – аттенюатора (АТ), имеющего паразитные ёмкости на выходах С01, С02. Повышение верхней граничной частоты АТ обеспечивается за счёт введения цепей компенсации С01, С02, которые работают в широком диапазоне изменения коэффициентов передачи. Приводятся результаты компьютерного моделирования.  

Ключевые слова: резистивный делитель напряжения, дифференциальный аттенюатор, паразитная емкость нагрузки, быстродействие, верхняя граничная частота, аналогово-цифровые преобразователи.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Рассматривается задача структурирования показателей качества информационно-вычислительных систем, в том числе и на транспорте. Для каждого показателя качества определяется ряд соответствующих ему критериев. Предложен алгоритм анализа абонентских задержек.

Ключевые слова: качество, показатель качества, критерий качества, информационно-вычислительная система железнодорожного транспорта,абонентская задержка

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

Рассмотрены методы и результаты проектирования инструментальных усилителей на двух МОУ которые позволяют существенно уменьшить как напряжение дрейфа нуля схемы, так и ее коэффициент передачи синфазного напряжения. В практическом отношении данные методы позволяют решить важную задачу построения прецизионных аналоговых интерфейсов для мостовых резистивных датчиков, функционирующих в широком температурном диапазоне. Также появляется возможность использовать многоразрядные АЦП с существенно более низким опорным напряжением.   

Ключевые слова: смешанные системы на кристалле, инструментальные усилители, синфазный сигнал, мультидифференциальный ОУ, напряжение дрейфа нуля, температурный диапазон, многоразрядные АЦП.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Предлагается метод повышения быстродействия дифференциальных и недифференциальных драйверов (выходных каскадов транзисторной логики, эмиттерных и истоковых повторителей, схем на операционных усилителях с обратной связью и т.п.). Рассматриваются условия синтеза корректирующих цепей, которые компенсируют влияние паразитной емкости нагрузки на диапазон рабочих частот и время установления переходного процесса.

Ключевые слова: драйверы, эмиттерные и истоковые повторители, операционные усилители, корректирующая цепь, быстродействие, верхняя граничная частота, время установления переходного процесса, устойчивость.

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Приведены результаты измерений основных характеристик электронного модуля, созданного на базе двух специализированных аналоговых микросхем, при регистрации сигналов кремниевых детекторов разной площади от источника альфа- частиц 239Pu

Ключевые слова: кремниевый детектор, зарядочувствительный усилитель, спектрометр, детектор, радиометрическая система, ионизирующее излучение

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

Рассматривается синтез системы адаптивного управления и диагностики сервомоторов направляющего аппарата гидроагрегата с поворотно-лопастной турбиной. Приведены критерии качества обучения моделей и критерий качества управления в виде квадратичного функционала обобщенной работы. Рассмотрены основные методы диагностирования сервомоторов.

Ключевые слова: адаптивные системы управления, диагностика, электрогидравлические следящие системы, функционал обобщенной работы, метод наименьших квадратов, идентификация

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

В работе произведен анализ ряда подходов к синтезу систем управления беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) с машущим крылом, в результате которого выделен синергетический подход как наиболее адекватный применительно к указанному типу БПЛА. Изложена идея использования в системе управления прогнозирующей модели как элемента адаптации.

Ключевые слова: система управления, беспилотный летательный аппарат, теория управления, «барьер размерности», синергетический подход, адаптация, прогнозирование.

05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В статье рассмотрен метод детектирования искажений на архивных фотодокументах с помощью текстурного анализа на основе локальных бинарных окрестностей. Предлагаемый подход состоит из следующих этапов: предварительная обработка и обнаружение царапин. Предварительная обработка используется для уменьшения влияния шума и устранения небольших дефектов на изображении. Для распознавания класса дефектов используется метод опорных векторов. Показана эффективность нового подхода на нескольких примерах при обнаружении дефектов.

Ключевые слова: цифровая обработка изображений, обнаружение дефектов, архивные фотографии, локальные бинарные окрестности

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

В настоящее время, особенно актуальна разработка алгоритмов высокоуровневого анализа видеопоследовательностей, в том числе сопровождения объектов в видеопотоке и их реализация в инфокоммуникационных системах. В предлагаемом подходе на этапе предварительной обработки используется вычисление оптических потоков для каждого кадра видеоряда, а так же низкоуровневых признаков (таких как представление каждого пикселя в цветовом пространстве YIU). Для подвижных объектов оптический поток имеет большее значение, чем для неподвижного фона и позволяет найти объекты переднего плана на видеопоследовательности и скорректировать весовую функцию при определении похожей гистограммы на соседних кадрах с учетом движения объектов.

Ключевые слова: компьютерное зрение, трекер, отслеживание объектов, оптический поток, траектория движения

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

Данное исследование посвящено разработке симулятора беспроводной сенсорной сети. Симулятор разработан с использованием принципа мультиагентного моделирования. Для программной реализации были использованы: библиотека мультиагентного моделирования MASON и библиотека моделирования, анализа и визуализации данных представленных в виде графов JUNG. Проведены экспериментальные исследования, направленные на оценку работоспособности и адекватности работы симулятора беспроводных сенсорных сетей. Эксперименты проводились на сетях различного размера.Цель данной работы — создание симулятора беспроводной сенсорной сети, который даст возможность моделировать её работу в различных режимах, в том числе с использованием различных протоколов маршрутизации. Данный симулятор является основой инструментального средства анализа и оптимизации беспроводных сенсорных сетей. Одной из задач разрабатываемого симулятора является анализа влияния различных протоколов маршрутизации на загруженность отдельных узлов, участвующих в ретрансляции пакетов, источниками которых являются другие узлы сети.

Ключевые слова: Беспроводные сенсорные сети, мультиагентное моделирование, имитационная модель, MASON, JUNG

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления