Точная механика. Автоматика. Приборостроение

Учебное пособие посвящено моделированию и обработке сигналов в программах Matlab 9.6 и Mathcad 14. Рассмотрены наиболее часто применяемые в гидроакустике сигналы для активной и пассивной гидролокации. Подробно описаны свойства гармонических сигналов, случайных сигналов простых и сложных видео- и радиоимпульсов. Также подробно рассмотрены и описаны примеры моделирования и обработки этих сигналов в Matlab 9.6 и Mathcad 14. Все примеры сопровождаются практическими заданиями для самостоятельного выполнения.

В монографии предложены методы управления техническими объектами с помощью интеллектуальных регуляторов. Представлены модели гибридного управления техническим объектом с разработанными системами адаптивного поведения на основе нейронечеткого вывода. В представленных моделях применяются интеллектуальные регуляторы на основе самоорганизации базы знаний без привлечения эксперта, позволяющие обеспечить эффективное робастное управление объектом, функционирующим в непредвиденных внешних ситуациях, а также при изменении его параметров, используя объективные знания о его динамическом поведении. Разработаны методы оптимизации процедуры синтеза нечетких регуляторов.

Учебное пособие «Конструирование и технология производства приборов и систем» посвящено актуальным вопросам конструирования и технологии производства ультразвуковых приборов и систем. Излагаются основные положения системного подхода при проектировании технических средств, анализ надежности при разработке технических систем, вопросы организации конструкторских разработок и технологической подготовки производства.

Рассмотрены основные типы сенсоров, применяемые в многоспектральных системах технического зрения. Поясняется конструкция оптических сенсоров. Приведено описание параметров элементов сенсора и влияние их значений на получаемое изображение. Отмечены сильные и слабые стороны применения сенсоров в зависимости от целей системы технического зрения и условий, в которых система технического зрения выполняет поставленную задачу. Также рассмотрены принцип функционирования и основные особенности работы лазерной локационной системы (лидара) и радиолокационной станции.

Содержит материалы лабораторных занятий и разбор решения задач по дисциплине «Микропроцессорные системы управления». Изложена общая методика проведения работ, приведены рекомендации по написанию программ к поставленным задачам и по визуализации проектов, алгоритм проверки работоспособности программы.

В учебно-методическом пособии содержатся рекомендации для выполнения практических и самостоятельных работ по дисциплине «Математические основы управления».

В данном пособии раскрываются методы решения задач управления процессами и системами, предлагаются алгоритмы решения и компьютерные задачи для закрепления теоретического материала лекционного курса.

В методических указаниях приведено описание порядка выполнения курсовой работы по дисциплине «Основы автоматизированного проектирования» с использованием САЕ-системы Autodesk Inventor.

Предлагаемый полный курс познакомит вас с особенностями аппаратного обеспечения и программирования микроконтроллера Arduino Uno®. Рассмотрены графические языки программирования Snap! и ArduBlock, текстовый язык Wiring и производственные языки. Кроме того, вы научитесь читать, составлять и собирать действующие схемы из электронных компонентов. В заключение мы расскажем вам, как правильно оформлять инженерные проекты. Материал излагается в формате последовательно выстроенных тем, сопровождаемых вопросами, практическими заданиями и проектами. Проектная часть курса может быть расширена серией книг «РОБОФИШКИ. Конструируем роботов на Arduino®» издательства «Лаборатория знаний».

В монографии представлены материалы анализа современных микропроцессорных устройств применяемых в электроэнергетике. Представлены основные параметры микропроцессорных устройств предназначенных для защиты от внешних коротких замыканий в электроустановках напряжением выше 1 кВ, защиты силовых трансформаторов, синхронных и асинхронных электродвигателей, КРУ, ТПА, шинных конструкций и кабельных линий.

Рассматриваются вопросы организации и этапы проектирования, разработки функциональных схем систем автоматического контроля и регулирования, выбора средств измерения и регулирования, составления заказных спецификаций средств измерения и автоматизации. Приведены справочные материалы по средствам измерения и автоматизации, входящих в государственную систему приборов (ГСП).

Изложены теоретические вопросы создания и внедрения современных средств и систем автоматизации строительных и дорожных машин, обеспечивающих повышение технико-экономической эффективности капитальных вложений, снижение эксплуатационных затрат и улучшение качества строительно-монтажных работ. Рассмотрены способы алгоритмизации процессов управления.

Рассмотрены способы и технические средства предотвращения тяжелых аварий и повышения безопасности работы мощных шагающих экскаваторов с практикой внедрения разработанных систем. Обоснована постановка проблемы в общем виде и ее связь с важными научными и практическими задачами. Описаны найденные алгоритмы управления взаимосвязанными электроприводами, способы управления и технические средства их реализации. Изложены схемные решения и примеры построения САУ электроприводами на основе получения информации о координатах рабочего органа драглайна. Даны результаты и анализ полевых испытаний изобретенных систем на действующих экскаваторах.

Рассматриваются вопросы, связанные с процессом создания САПР. Основное внимание уделено моделированию САПР с целью анализа её эффективности, рассмотрены также методики разработки САПР и инструментальные средства, ускоряющие процесс создания САПР.

В учебном пособии изложены основы классической теории автоматического управления, приведены сведения о методах анализа и синтеза систем автоматического управления.

Учебное пособие «Электроакустические пьезопреобразователи и антенные решетки» продолжает серию учебных пособий для магистрантов, обучающихся в области пьезоэлектрического приборостроения. Описаны особенности электроакустических пьезопреобразователей и антенных решеток, а также представлены современные методы определения и контроля их параметров.

В монографии рассмотрены основные элементы, узлы и устройства для построения электронных, электромехатронных и мехатронных систем и комплексов технологических машин и оборудования, принципы построения электромехатронных и мехатронных модулей и систем, приведены практические системы автоматизации технологических процессов и производств на их основе.

В учебнике в систематизированном виде излагаются теоретические основы и методы ремонта, технического обслуживания и диагностирования систем управления. Основные теоретические вопросы дополняются примерами и заданиями для самостоятельной работы.

В методических указаниях представлены требования к содержанию отчетов по производственным практикам, организуемым кафедрой «Технический сервис», рекомендации по их выполнению и подготовке к защите.

Рассмотрены основы алгоритмизации и программирования на языке Pascal ABC. Сформулированы определения основных понятий и раскрыто их содержание. Дана классификация программного обеспечения компьютера и приведены основные характеристики. Все основные положения проиллюстрированы примерами.

Широкопрофильный журнал освещает фундаментальные и прикладные проблемы современного научного приборостроения практически во всех естественнонаучных областях - физика, химия, биология, медицина и др. Цель журнала: содействие развитию научного приборостроения как высокотехнологичной, наукоемкой базы экспериментальных исследований. Задачи: – освещение результатов новых научных исследований, имеющих существенное значение для развития отрасли, – анализ тенденций развития перспективных направлений научного приборостроения, – освещение итогов отраслевых научных конференций. Журнал адресован специалистам и руководителям научных организаций, вузов, промышленных предприятий, исследователям, разработчикам и пользователям приборов для научных исследований в различных областях знаний.

Представлен обзор основных методов нелинейного динамического анализа и изложена концепция структурного анализа квазихаотических систем и процессов с позиций теории самоорганизации. Приведены примеры практического приложения предлагаемых методов структурного анализа в медико-биологических и научно-технических исследованиях.

Рассмотрены теоретические вопросы совершенствования рабочих процессов укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей на основе автоматизации. Предложены методики параметрического синтеза ПИД-регулятора систем управления объектами второго и высокого порядков на основе частотного и модального методов. Приведены материалы новых технических решений систем автоматического управления асфальтоукладчиками и вибрационными катками.

Рассмотрены основы распределенной обработки информации и проблемы, связанные с проектированием и разработкой распределенных систем. Детально описаны процессы параллельной обработки данных и показаны современные подходы к решению возникающих при параллельной обработке информации задач. Особое внимание уделено вопросам распределенной обработки информации и управления при решении производственных задач. Представлены модели оценки программного обеспечения распределенных систем.

Изложены вопросы, касающиеся автоматизации предприятий и организаций, а также основные принципы построения систем сбора и обработки данных. Рассмотрены наиболее распространенные интерфейсы, применяемые в промышленности. Кратко описаны основные принципы построения компьютерных сетей и реляционных баз данных.

Изложенный в учебном пособии материал позволит сформировать знания о современных методах и средствах, используемых при создании автоматизированных систем управления технологическими процессами опасных производств. Рассмотрен алгоритм решения задач анализа и синтеза систем управления.

Приведены основные критерии и методы повышения качества систем автоматического управления (САУ). Рассмотрены методы определения передаточных функций САУ, обеспечивающих заданное или минимальное значение критерия качества.

В учебном пособии изложены математические основы теории линейных систем автоматического регулирования и управления, представлены описание и характеристики восьми основных типовых звеньев. Включены разделы структурного анализа и преобразования схем. Рассмотрены основные методы определения устойчивости, вопросы повышения точности, а также основные методы коррекции автоматических систем.

учебном пособии приведены общие сведения о САПР, дана их классификация, а также рассмотрены виды обеспечения САПР.

Дано описание лабораторной установки по исследованию системы автоматического регулирования на базе регулятора ТРМ151. Приведены краткие теоретические сведения и методики выполнения работы.

В данном электронном учебном пособии рассматриваются теоретические основы и правила различных способов моделирования трёхмерных объектов и создания инженерной анимации в программном пакете «3ds Max». По каждому разделу представлены тестовые задания и контрольные вопросы, позволяющие повторять учебный материал и проверять его усвоение. Графический материал представлен в виде многочисленных рисунков и анимации.

Effective organisation of communication channels in autonomous information and measurement systems (AIMS) is a burning issue. It is particularly challenging for areas where, for a number of reasons (primarily unprofitability or immaturity of the wired infrastructure), telecommunications can rely only on wireless technologies, i.e., radio channels. Arctic regions of the Russian Federation, where most of Russia’s gas and gas condensate deposits are located, constitute a typical example of such areas. The key challenges during construction of wireless communication channels are associated with the fixed range of frequencies that can be used without a licence. For the purposes of radio traffic, the frequency used by AIMS transmitters and receivers depends on the frequency of the quartz crystal resonators used in such devices. The stability of this frequency determines both the number of radio channels that can be used and the efficiency of data transfer. Key factors affecting the quartz frequency include temperature and “ageing” of quartz crystals. Known methods for increasing the frequency stability generally allow compensation for the temperature drift of the quartz frequency. In addition, such methods are increasingly energy-consuming, which is unacceptable in the Extreme North. This article suggests using GPS receiver data for frequency adjustment. With a minor increase in energy consumption, this technique enables full compensation for quartz crystal resonator frequency drift, no matter what the cause of such drift, eventually allowing operation of more radio channels within the authorised bandwidth with preserved channel separation. In general, it helps increase the efficiency of data transfer in the telemetry systems of gas field operations.

В статье рассмотрена проблема достоверности показаний измерительных каналов давления магистрального транспорта газа. Приведен разработанный метод контроля достоверности показаний измерительных каналов давления в близких местах установки. Реализован алгоритм контроля достоверности показаний в виде программного комплекса

В статье анализируется один вид ложных остановов объектов первой категории взрывоопасности, который возникает в результате деградации автоматической системы противоаварийной защиты (СПАЗ). Поскольку рассматриваемый вид остановов происходит в отсутствие инцидента на объекте, то каждый такой останов считается ложным остановом объекта и возникает при нижеизложенных условиях. Объекты первой категории взрывоопасности обслуживаются СПАЗ, каждая часть которой является многоканальной подсистемой, способной деградировать в процессе эксплуатации до одноканального режима работы. При этом СПАЗ также становится одноканальной системой. В целях безопасности для рассматриваемых объектов длительная работа СПАЗ в одноканальном режиме ограничивается заранее указанным интервалом времени, значение которого зависит от общей ситуации, сложившейся на объекте. При этом если в течение указанного интервала времени не будет восстановлен исходный многоканальный режим работы СПАЗ, то объект принудительно, и часто автоматически, переводится в останов. Именно такие остановы объекта при отсутствии на нём инцидента именуются управляемыми ложными остановами. В статье приводится аналитический метод расчета интенсивности управляемых ложных остановов объекта в зависимости от значения выбранного интервала времени, отведенного на восстановление деградированных подсистем СПАЗ.

Содержится анализ зданий и комплексов как объектов энергопотребления. Рассмотрены все виды энергоресурсов, потребляемые зданиями и комплексами: тепловая и электрическая энергия, вода. Предложен алгоритм моделирования, обеспечивающий объективную оценку различных вариантов сочетаний узлов и решений инженерных систем на основании сценарной верификации с использованием данных о реальных погодных условиях календарного года. Приведены все необходимые теоретические обоснования проводимых исследований.

Пособие подготовлено в соответствии с ФГОС ВО, учебным планом и программой дисциплины. Содержит курс лабораторных работ, включающих основные теоретические данные об администрировании программного обеспечения, языке автоматизации bash и способах обеспечения безопасности Linux систем, а также практические задания, контрольные вопросы, литературу.

На конкретных практических примерах продемонстрированы принципы и последовательность создания компьютерной модели технологического процесса ректификационного разделения многокомпонентной смеси средствами пакета моделирующих программ ChemCAD. Книга предназначена для изучения методов компьютерного моделирования процессов ректификации одновременно с моделированием систем автоматического управления ректификационными установками. Изложенный подход к моделированию применим как при создании новых, так и при оптимизации существующих производств.

В статье представлены аспекты проектирования автоматизированной системы генерации кодов электрических элементов технологического оборудования с использованием CASE-средств. Предлагается собственная технология итеративной разработки таких систем. В предложенной методике используется средство для разработки баз данных ERwin Data Modeler фирмы Computer Associates и реализованный авторами инструмент для автоматической генерации кода ERwin Class Builder. Реализованный инструмент проектирования является надстройкой над ERwin Data Modeler фирмы Computer Associates, расширяющей его функциональность. ERwin Data Modeler работает с логической и физической моделями данных и позволяет генерировать описание базы данных и ddl-скриптов.

Приведены основы моделирования электрических машин (трансформаторы, асинхронные и синхронные машины и машины постоянного тока) в среде MATLAB 7.x с помощью приложения Simulink

Рассмотрены наиболее актуальные проблемы информатизации современного машиностроительного производства и предложены оптимальные методы и пути их решения в существующих экономических условиях. Предложенные технические решения по модернизации различного технологического оборудования позволяют придать морально устаревшему оборудованию новые технологические возможности, повысить класс точности технологического оборудования, расширить функциональные возможности станков и номенклатуру обрабатываемых изделий, снизить трудоёмкость обработки, повысить оперативность и точность контроля, повысить качество выполнения технологических операций.

Монография посвящена вопросам проектирования пьезоэлектрических виброизмерительных преобразователей (акселерометров), широко используемых для измерения параметров вибрационных и ударных ускорений в различных областях техники. Приведены сведения о пьезоэлектрических материалах и пьезоэлементах, физико-технических основах работы акселерометров, их конструктивных схемах и технических характеристиках. Рассмотрены механизмы влияния внешних факторов, воздействующих на акселерометры в реальных условиях эксплуатации. Описаны методики измерения основных характеристик акселерометров и сравнительной оценки их технического уровня.

В данной части учебного пособия рассматриваются основные понятия по архитектуре информационных систем (ИС), приведены классификация и базовые структуры ИС. Представлены стили проектирования и атрибуты качества ИС. Рассматриваются архитектуры вычислительных платформ ИС, архитектурные стили ИС, паттерны и фреймворки. Приведены основные принципы организации объектных распределённых систем.

Пособие содержит методические указания для проведения лабораторных работ по разделу «Технические средства автоматики» на базе универсального лабораторного стенда. Даны краткие теоретические сведения по теме каждой из работ. Работа одобрена методической комиссией факультета агротехники и энергообеспечения, протокол №8 от 26.04.2016, и методическим советом ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, протокол №2 от 05.03.2017 в качестве практикума для проведения лабораторных работ по автоматике для обучающихся по направлению 35.03.06 «Агроинженерия» (профили «Технический сервис в АПК», «Технические системы в агробизнесе»).

В методических указаниях даны исходные материалы для выполнения курсовой работы по дисциплинам: «Теория автоматического управления»; «Управление техническими системами» с примером расчета одного из вариантов задания, а также основные стандарты и требования, которые должны использовать студенты при выполнении курсовой работы.

Методические указания по выполнению лабораторных работ включают описание, принцип работы и правила пользования тремя тепловычислителями: DIO-99, СПТ-941, КМ-5.

Методические указания включают 10 вариантов заданий и схем для расчетно-графической работы, 3 типа передаточных функций САУ и пример решения* расчетно-графической работы (*выполнен при участии студентки Петровой О.С.)

Методические указания включают 10 вариантов заданий и схем для расчетно-графической работы, 3 типа передаточных функций САУ и пример решения* расчетно-графической работы (*выполнен при участии студентки Петровой О.С.)

Методические указания включают 10 вариантов заданий и схем для расчетно-графической работы, три типа передаточных функций систем автоматического управления и пример решения расчетно-графической работы

В монографии дан анализ существующей структуры и методов управления когенерационной системой централизованного теплоснабжения (КСЦТ). Раскрыты особенности функционирования системы управления КСЦТ. Предложено эшелонное представление системы управления КСЦТ как подсистемы когенерационной системы преобразования энергии (КСПЭ). Сформированы общие принципы управления КСЦТ. Раскрыты особенности автоматизации на различных ступенях управления. Приведены современные технические средства управления технологическими процессами. На основе эшелонного представления с использованием операторного метода сформирована новая структура модели системы управления КСЦТ, в которой за счет введения в локальный контур управления активной пиковой нагрузки уменьшено влияние транспортного запаздывания на систему управления. Дан анализ существующей модели управления. Выполнен синтез модели АСУ КСЦТ по двум взаимосвязанным критериям: интегральной квадратической оценке качества переходного процесса и интегральному показателю минимума энергетических затрат. По методу Е. П. Стефани проведен синтез и определены параметры корректирующего устройства. Сформирована новая структура модели системы управления КСЦТ. Выполнен анализ устойчивости сформированной модели системы управления КСЦТ. С использованием графо-параметрического метода дана оценка существующей и предлагаемой систем управления по интегральному показателю минимума энергетических затрат. Дана количественная оценка эффективности систем управления АСУ КСЦТ с различной структурой управления по критерию минимума энергетических затрат.

Представлен анализ общего состояния когенерационных (на основе комбинированной выработки тепловой и электрической энергии) систем централизованного теплоснабжения. Рассмотрены основные факторы, оказывающие влияние на качество управления температурным режимом зданий, отапливаемых от систем централизованного теплоснабжения. Предложен вариант реструктуризации существующих систем централизованного теплоснабжения за счет подключения к тепловым сетям по разработанному алгоритму активно работающих распределенных пиковых нагрузок, обеспечивающих теплоснабжение потребителей в местах с максимальной плотностью застройки. Приведены результаты теоретических исследований на устойчивость и управляемость САУ. Раскрыты особенности теплового и гидравлического режимов в условиях автоматического управления. Приведены результаты моделирования когенерационных систем теплоснабжения с распределенными пиковыми нагрузками. Теоретические положения проверены в натурных условиях на базе Орловских тепловых сетей. В качестве пиковых нагрузок использованы котельные лечебно-профилактических учреждений г. Орла. Предложены графо-параметрический метод расчета параметров когенерационного источника и пиковых нагрузок, включающий структурно- параметрический анализ и синтез моделей АСУ КСЦТ, и метод расчета эффективности различных по структуре моделей когенерационных систем теплоснабжения с распределенными пиковыми нагрузками.