Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Автометрия

2013 год, номер 6

1.
СОВМЕСТНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПО СИСТЕМНЫМ КРИТЕРИЯМ КАЧЕСТВА ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ПРОЦЕССОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕПЛОФИЗИКИ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСАХ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА ДАВЛЕНИЕМ

Ю.Э. Плешивцева, Э.Я. Рапопорт
Самарский государственный технический университет, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244
yulia_pl@mail.ru
Ключевые слова: технологический комплекс, обработка металла давлением, индукционный нагрев, совместная оптимизация, системные критерии качества, оптимальное управление, альтернансный метод, оптимальное проектирование
Страницы: 3-13
Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация >>
Предлагается метод решения задачи совместной оптимизации по системным критериям качества теплофизических процессов предварительного нагрева и последующей пластической деформации металлических полуфабрикатов в производственных комплексах обработки металла давлением в условиях свободы выбора допустимых начальных температурных состояний перед операцией пластического деформирования, связывающих эти процессы в единую технологическую систему. Возможности практического применения метода иллюстрируются на примере технологического комплекса, предназначенного для изготовления пресс-изделий из алюминиевых сплавов.


2.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЛЬТРА КАЛМАНА В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ТРАЕКТОРНЫМ ДВИЖЕНИЕМ КВАДРОКОПТЕРА

С.А. Белоконь, Ю.Н. Золотухин, К.Ю. Котов, А.С. Мальцев, А.А. Нестеров, В.Я. Пивкин, М.А. Соболев, М.Н. Филиппов, А.П. Ян
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
serge@idisys.iae.nsc.su
Ключевые слова: квадрокоптер AR.Drone, управление траекторным движением, расширенный фильтр Калмана
Страницы: 14-24
Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация >>
Рассматривается задача управления движением квадрокоптера по заданной в неявном виде в пространстве координат траектории. Предложенная ранее система автоматического управления полётом квадрокоптера дополнена соотношениями на основе расширенного фильтра Калмана для оценки вектора состояния объекта и систематической ошибки измерений. Работоспособность системы управления в присутствии шумов измерений и внешних возмущений подтверждается результатами моделирования и экспериментов с квадрокоптером AR.Drone.


3.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ИНВАРИАНТНЫХ НАБЛЮДАТЕЛЕЙ СОСТОЯНИЯ ПОНИЖЕННОГО ПОРЯДКА

А.З. Асанов, Д.Н. Демьянов
Казанский (Приволжский) федеральный университет, 420008, г. Казань, ул. Кремлёвская, 18
askhat.asanov@yandex.ru
Ключевые слова: наблюдатель пониженного порядка, внешние возмущения, инвариантность, канонизация матриц, алгоритм синтеза
Страницы: 25-32
Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация >>
Предложен алгоритм аналитического синтеза наблюдателей пониженного порядка для динамических систем с матрицей выхода произвольного вида и сформулированы условия инвариантности построенного наблюдателя к внешним возмущениям. Получены условия разрешимости задачи синтеза в виде системы линейных матричных уравнений. Представленный алгоритм основан на невырожденном преобразовании вектора состояния с использованием технологии канонизации матриц и методах решения линейных матричных уравнений произвольной размерности.


4.
УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМОЙ «КАРЕТКА – ИНВЕРТИРОВАННЫЙ МАЯТНИК» НА ОСНОВЕ СИГНАЛЬНО-АДАПТИВНОЙ ОБРАТНОЙ МОДЕЛИ

В.В. Панкратов, А.А. Татарникова, А.Б. Татарников
Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20
pankratov_v_v@ngs.ru
Ключевые слова: автоматическое управление, инвертированный маятник, сигнально-адаптивная обратная модель
Страницы: 33-41
Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация >>
Рассматриваются типовые задачи автоматического управления объектом «каретка – однозвенный инвертированный маятник»: стабилизация маятника в отсутствие ограничений на координаты каретки, управление скоростью и положением каретки со стабилизацией маятника, а также управление положением с подчинённой системой регулирования скорости. Алгоритмы управления синтезированы методом сигнально-адаптивной обратной модели исходя из требования желаемого распределения полюсов линеаризованной «нуль-системы» с преднамеренной организацией трёхтемповых процессов. Приведены результаты цифрового моделирования синтезированных систем управления.


5.
РАЗРАБОТКА И ИДЕНТИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ СЕРВОПРИВОДА НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

К.Ю. Котов, А.С. Мальцев, А.А. Нестеров, М.А. Соболев, М.Н. Филиппов, А.П. Ян
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
kotov@idisys.iae.nsc.su
Ключевые слова: сервопривод, частотные характеристики, идентификация, испытательный стенд
Страницы: 42-50
Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация >>
Разработана модель сервопривода и проведена идентификация её параметров на основе данных, полученных на созданном испытательном стенде. Высокая точность предложенной модели подтверждена экспериментально.


6.
АЛГОРИТМЫ ПОИСКА КОМПРОМИССА МЕЖДУ ТОЧНОСТЬЮ И СЛОЖНОСТЬЮ ПРИ ПОСТРОЕНИИ НЕЧЁТКИХ АППРОКСИМАТОРОВ

И.А. Ходашинский, И.В. Горбунов
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 634050, г. Томск, просп. Ленина, 40
hodashn@rambler.ru
Ключевые слова: нечёткий аппроксиматор, генерация структуры, оптимизация параметров, метаэвристики
Страницы: 51-61
Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация >>
Рассмотрены два важных этапа в построении нечётких аппроксиматоров: генерация структуры и оптимизация параметров. Предложены два критерия оптимизации: точность, измеренная среднеквадратической ошибкой, и сложность, выраженная числом нечётких правил. Приведены результаты исследований полученных аппроксиматоров на реальных данных из репозитория KEEL, проведено сравнение результатов с аналогами.


7.
СОЛНЕЧНЫЙ ТЕЛЕСКОП ОПЕРАТИВНЫХ ПРОГНОЗОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

В.С. Пещеров1, В.М. Григорьев1, П.М. Свидский2, А.Н. Бевзов3, К.И. Будников3, С.В. Власов3, А.А. Зотов3, В.Н. Котов3, А.К. Китов1, А.А. Лубков3, С.А. Лылов3, С.В. Перебейнос3
1Институт солнечно-земной физики СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 126а, а/я 291
vsp@iszf.irk.ru
2Институт прикладной геофизики им. академика Е. К. Федорова, 129128, Москва, ул. Ростокинская, 9
svidsky@mail.ru
3Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
bevzov@iae.nsk.su
Ключевые слова: телескоп, автоматизированная система управления, измерения КМП, Солнце, магнитограмма
Страницы: 62-69
Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация >>
Рассматриваются функциональные и метрологические характеристики нового солнечного телескопа, предназначенного для получения количественных данных о крупномасштабных магнитных полях (КМП) Солнца. Полная автоматизация процесса измерений, применение ПЗС-матриц в системах сканирования изображения и регистрации спектров и оптическая схема, согласованная с основной задачей телескопа, привели к существенному повышению оперативности, качества, точности измерений КМП и расширению круга задач в сравнении с существующими телескопами. Созданная автоматизированная система управления телескопом, измерительная система и программа обработки результатов измерений в реальном времени позволяют получать магнитограмму КМП с требуемой точностью за время около 15 мин.


8.
МАСШТАБИРУЕМАЯ ОТКАЗОУСТОЙЧИВАЯ СРЕДА УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ НА ОСНОВЕ ОДНОРАНГОВОЙ РАСПРЕДЕЛЁННОЙ АРХИТЕКТУРЫ

Р.В. Нестуля, О.В. Сердюков, А.Н. Скворцов
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
rvn@tornado.nsk.ru
Ключевые слова: автоматизированная система мониторинга и управления технологическими процессами (АСУТП), одноранговая распределённая система управления реального времени, управляющий компьютер (УК), устройства связи с объектом (УСО)
Страницы: 70-78
Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Аннотация >>
Разработан и апробирован новый подход к организации программно-технических комплексов (ПТК), предназначенных для автоматизации крупных, функционально сложных технологических объектов с объёмом каналов контроля и управления порядка 104. Новизна предложенного подхода состоит в применении единой информационной магистрали для взаимодействия всех элементов системы управления (устройств ввода/вывода, управляющих компьютеров, рабочих станций и серверов) или одноранговой распределённой среды управления (ОРСУ). Результаты разработки воплощены в ПТК «Торнадо-N» и внедрены на ряде объектов энергетики в России и за рубежом. Подтверждены на практике преимущества систем управления с архитектурой ОРСУ в гибкости, масштабируемости, отказоустойчивости и производительности в сравнении с классическими многоуровневыми системами.


9.
МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АКУСТООПТИЧЕСКИМ МОДУЛЯТОРОМ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРЯМОГО СИНТЕЗА ЧАСТОТ

В.П. Бессмельцев, А.Н. Ралдугин, В.А. Слуев
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
bessmelt@iae.nsk.su
Ключевые слова: акустооптический модулятор, cинтезатор частот, устройство лазерной записи, многоканальный лазерный фотопостроитель, прямой цифровой частотный синтез, калибровка каналов
Страницы: 79-85
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Представлена система управления акустооптическим модулятором лазерного излучения в многочастотном режиме на основе модулей многоканального синтезатора с использованием метода прямого цифрового синтеза частот. Рассмотрены особенности работы системы при многоканальной лазерной записи в режиме управления амплитудой, фазой и частотой каналов с автоматической калибровкой интенсивности в каждом. Применение системы в фотопостроителе для производства фотооригиналов печатных плат позволило увеличить разрешающую способность прибора, улучшить стабильность и воспроизводимость записи.


10.
АПЕРТУРНАЯ АПОДИЗАЦИЯ НА РЕГУЛЯРНЫХ РЕШЁТКАХ С ПЕРЕМЕННЫМ ПРОПУСКАНИЕМ В НУЛЕВОМ ПОРЯДКЕ ДИФРАКЦИИ

А.Г. Полещук1, А.Г. Седухин1, Н.Ю. Никаноров2
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
2ОАО «Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод"», 630049, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 179/3
distorsya@ngs.ru
Ключевые слова: аподизация, пространственная фильтрация, формирование изображений, дифракционные элементы, астрономическая оптика
Страницы: 86-97
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Аннотация >>
Предложен и исследован новый принцип апертурной аподизации изображающих и преобразующих оптических систем с контролируемым разделением выходного светового пучка на пространственно селектируемые дифракционные порядки и выводом всех высших порядков за пределы рабочего поля. Реализация принципа основана на использовании регулярных дифракционных решёток, коэффициент пропускания которых в полезном нулевом порядке дифракции медленно изменяется от ячейки к ячейке, а «избыточный» свет связывается с высшими порядками и экранируется полевой диафрагмой. В целях апробации предлагаемого принципа рассчитан, экспериментально изготовлен и исследован оптический телескоп-рефрактор, оснащённый аподизирующим фильтром с бинарно-амплитудной круговой структурой и имеющий интенсивность первого паразитного дифракционного максимума функции рассеяния точки в 10 раз меньшую по отношению к варианту без фильтра.


11.
ФОТОДЕСОРБЦИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО АЗОТА С ПОВЕРХНОСТИ СТЕКЛА

С.Н. Атутов1,2, Н.А. Данилина1, С.Л. Микерин1,2, А.И. Плеханов1,2
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1
atutov@fe.infn.it
2Новосибирский государственный университет, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2
SLMikerin@yandex.ru
Ключевые слова: фотодесорбция, молекулярный азот, газовые сенсоры, импульсные источники атомов или молекул
Страницы: 98-106
Подраздел: ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МИКРО- И ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментов по фотодесорбции молекулярного азота с поверхности стекла. Исследования проведены в вакуумных стеклянных ячейках, внутренняя поверхность которых освещалась мощной импульсной лампой. Изучена динамика плотности азота в ячейке, вызванная фотодесорбцией, с использованием масс-спектрометра и вакуумной ионизационной лампы. Приведено качественное сравнение экспериментальных результатов с разработанной теоретической моделью.


12.
ГИЛЬБЕРТ-ДИАГНОСТИКА ФАЗОВЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ СВЕТОВОГО ПОЛЯ, ИНДУЦИРОВАННЫХ ВИХРЕВЫМ ТЕЧЕНИЕМ

В.А. Арбузов1,2, Ю.Н. Дубнищев1,2, В.Г. Нечаев2, О.Н. Новоселова2, Д.С. Печкин2, В.В. Сотников1,2, Е.О. Шлапакова2
1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 1
arbuzov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20
dubnistchev@itp.nsc.ru
Ключевые слова: оптическая диагностика потоков, гильберт-оптика, крупномасштабные вихревые структуры, вихревые кольца
Страницы: 107-114
Подраздел: ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МИКРО- И ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ

Аннотация >>
Обсуждаются методы гильберт-фильтрации фазовых возмущений светового поля в спектральной полосе излучения источника. Выполнены экспериментальные исследования эволюции комплементарных вихревых колец, индуцированных в воздушной среде импульсом давления на отверстии в стенке камеры при различных граничных и начальных условиях.


13.
КЛЕТОЧНО-АВТОМАТНАЯ МОДЕЛЬ ИСКУССТВЕННОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ В ВИДЕ САМОВОСПРОИЗВОДЯЩЕЙСЯ СТРУКТУРЫ

С.М. Ачасова
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 6
achasova@ssd.sscc.ru
Ключевые слова: клеточный автомат, самовоспроизводящаяся петля, алгоритм параллельных подстановок, искусственная биологическая клетка
Страницы: 115-121
Подраздел: МОДЕЛИРОВАНИЕ В ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Аннотация >>
Предлагаются две клеточно-автоматные модели искусственной биологической клетки, которые могут быть элементами вычислительных устройств, имитирующих свойства живых организмов: рост, самовоспроизведение, самовосстановление. Модели разработаны на основе алгоритма параллельных подстановок – пространственной модели мелкозернистых параллельных алгоритмов и архитектур. Искусственная биологическая клетка строится из генома, поданного на входную ленту клеточно-автоматной структуры. Результатом является модель искусственной биологической клетки, в которой записан фенотип в виде совокупности фиксированных данных и генотип в виде совокупности мобильных данных.