LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Цифрові системи керування реального часу для відтворення стаціонарних віброакустичних полів

Здобувачем було розроблене програмне забезпечення процесу метрологічної атестації, і він приймав участь в приймально-здавальних промислових випробуваннях системи керування вібровипродуваннями «Спектр-М» на підприємстві Міністерства авіаційної промисловості Білоозерському філіалі «Прибор» (м. Фаустово, Московської обл.).

Найбільшу кількість запроваджень на підприємствах Міністерства авіаційної промисловості (МАП) дістала створена за участю здобувача однокомпонентна ІКС віброакустичними випробуваннями «Спектр-2». За підтримки МАП при виділенні ним як базового підприємства Білоозерського філіалу «Прибор» «Спектр-2» була запроваджена там в промислову експлуатацію у складі системи акустичних випробувань в малогабаритній ревербераційній АВК. У складі підсистеми промислових вібраційних випробувань в термовібробарокамері «Спектр-2» була запроваджена в СибНИА (Сибірський науково-дослідницький інститут авіації (м. Новосибірськ)). Підсистема збирання і оброблення даних була запроваджена у промисловій системі вібраційних випробувань в ГОИ (Державний оптичний інститут (м. Сосновий бор, Ленінградської обл.)).

Система «Спектр-2» була побудована на базі керуючого обчислювального комплексу СМ-4 і пристрою спряження комп’ютера з об’єктом у стандарті CAMAC. При розробленні алгоритмічного забезпечення системи керування використовувалась математична модель УОК (35). Розглянутий у розділі 5 адаптивний алгоритм спільного керування середньоквадратичним відхиленням і спектральною густиною широкосмугового випадкового процесу УОК використаний у системах «Спектр-2» і «Спектр-PC» і забезпечував основні режими функціонування систем: ідентифікації ОК і випробувань на широкосмугове випадкове діяння. Здобувачем були розроблені мовою ФОРТРАН основні пакети програмного забезпечення систем: введення заданої спектральної густини вихідного випадкового процесу, широкосмугової ідентифікації УОК, керування випробуваннями на широкосмугове віброакустичне діяння. Наведені технологічні характеристики системи «Спектр-2» та результати експериментів, пов’язаних з відтворенням вібраційних умов роботи бортового обладнання літальних апаратів, які проводились здобувачем на стенді моделювання комплексних діянь в СибНИА (м. Новосибірськ).

За безпосередньою участю здобувача в рамках робіт за проектами з ряду Національних науково-технологічних програм була створена відкрита система керування реального часу «Спектр-PC» для відтворення і активної компенсації стаціонарних віброакустичних полів на базі IBM PC і системи фільтрації та введення-виведення аналогових сигналів в комп’ютер у тому ж стандарті. У складі підсистеми вібраційних випробувань вона передбачалась для запровадження на підприємстві МАП МКБ «Факел» (м. Хімки, Московської обл.). Основні режими функціонування системи такі: ідентифікація ВТ, тракту генерування, УОК при тестовому гармонічному і широкосмуговому випадковому діяннях; випробування на скануюче гармонічне, задані полігармонічне та стаціонарне широкосмугове випадкове діяння, активна компенсація полігармонічного віброакустичного шуму. Як основне алгоритмічне забезпечення системи використовувались всі алгоритми, розроблені здобувачем у розділі 5 дисертації. Програмне забезпечення написане мовами C і C++ та ASSEMBLER у вигляді інтегрованого середовища та пакетів програм. Здобувачем розроблене мовою C++ програмне забезпечення, що стосується основних режимів функціонування системи: широкосмугової ідентифікації та випробувань, активного гасіння полів. Розглянуті результати експериментів з відтворення та компенсації віброакустичних полів з використанням «Спектр-PC». Наведені технологічні характеристики системи, з аналізу яких випливає, що при виділенні тільки 2-х з 8-и реалізованих в «Спектр-PC» вимірювальних каналів відкрита комп’ютерна система «Спектр-PC» за можливостями і продуктивністю відповідала досить поширеній на світовому ринку випробувальних засобів на початку 90-х років закритій мікропроцесорній дороговартісній системі керування вібраційними випробуваннями SI 1215 (2 вимірювальних канали) транснаціональної корпорації «Shlumberger», не маючи аналогів в СНД.

IKC «Спектр-PC» може використовуватися у складі інтегрованих комплексів автоматизації лабораторних і стендових випробувань у промисловості, деякі методологічні основи побудови яких вироблені при роботі над створенням системи. Системи такого роду можуть здійснювати автоматизацію випробувань, діагностику на основі даних випробувань, застосовуватись при сертифікації виробів, виготовлених за новими технологіями.

Додатки містять опис деяких методів розв’язання хвильових задач акустики, розгляд діянь інтенсивних акустичних навантажень на реальні повітряні апарати, аналіз деяких акустичних випробувальних установок США та Японії; реферативне викладення розроблених здобувачем раніше алгоритмів керування полігармонічними віброакустичними полями та деякі постановки задач, що не виносяться на захист докторської дисертації; опис технічних засобів, аналіз документів і деяких результатів дослідницької та промислової перевірки систем керування віброакустичними полями; копії документів про запровадження одержаних здобувачем особисто наукових результатів, про приймально-здавальні випробування та запровадження створених за участю автора цифрових систем керування реального часу.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі здійснене теоретичне обгрунтування і практична реалізація нового концептуального вирішення акустичних випробувальних систем, що забезпечує відтворення віброакустичних полів з заданою просторовою кореляцією в широкому частотному діапазоні, створене і досліджене алгоритмічне та програмне забезпечення, проведені дослідницькі і промислові випробування цифрових систем керування реального часу для відтворення та активної компенсації стаціонарних віброакустичних полів.

Найважливіші наукові і практичні результати, одержані в дисертації, такі.

1. Через об’єктивну неможливість апріорного задання граничних умов у прямих та обернених хвильових задачах випромінювання та розсіяння звуку в закритих приміщеннях без здійснення дискретних вимірювань поля там застосовано для вирішення обернених задач випромінювання при зафіксованому розташуванні мікрофонів і випромінювачів скінченновимірні математичні моделі акустичних трактів як об’єктів керування. Як самі моделі, так і розроблені на їх основі алгоритми ідентифікації та керування орієнтовані на реалізацію в цифрових системах керування реального часу з зворотним зв’язком і мають важливе значення для прикладної акустики. Вони використані у створених системах лабораторних віброакустичних випробувань та системах активної компенсації віброакустичного шуму.

2. Запропонований оригінальний підхід до наближеного об’єктивного відновлення полігармонічних акустичних полів у закритих приміщеннях за дискретними вимірюваннями, що грунтується на апроксимації поля при кожному значенні частоти відрізком потрійного ряду за системою відомих функцій, коефіцієнти якого знаходяться в результаті вирішення трикритеріальної екстремальної задачі, один з критеріїв якої враховує саме акустичну природу поля і геометрію приміщення. При вирішенні екстремальної задачі одержана система лінійних алгебраїчних рівнянь для знаходження коефіцієнтів ряду з матрицею істотно