LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

меншої розмірності, ніж розмірність матриці системи, до якої приводило б використання для розв’язування відповідної крайової задачі (з залученням даних вимірювань) скінченнорізницевих методів.

3. На основі вивчення стану проблеми наближеного відтворення реальних віброакустичних полів в лабораторних умовах з метою дослідження віброакустичної міцності нових виробів вперше запропоноване і реалізоване (захищене патентом України) концептуальне вирішення акустичних випробувальних систем, яке дозволяє відтворювати віброакустичні поля з заданою просторовою кореляцією в широкому частотному діапазоні, що істотно відрізняє його від світових аналогів та прототипу і має світовий пріоритет.

4. Запропоновані рекурентні алгоритми поточної ідентифікації лінійного стаціонарного ОК методом найменших квадратів на основі векторно-матричних і матричних рівнянь математичних моделей ОК за умов дії на нього неконтрольованих випадкових збурень, досліджені швидкодія, обсяг необхідної оперативної пам’яті та досяжна точність алгоритмів.

5. Запропоновані векторно-матричні і матричні стохастичні регуляризуючі алгоритми керування з зворотним зв’язком для розв’язування некоректних екстремальних задач при відтворенні полів при довільних скінченних розмірностях лінійного ОК за умов дії на ОК адитивного багатовимірного випадкового некорельованого шуму при нестохастично заданих обмеженнях на параметри ОК і вхідні діяння. Встановлений клас ОК, заданий обмеженням, якому повинні задовольняти матриці оцінок параметрів ОК та евклідова норма матриць похибок ідентитфікації, для якого алгоритми керування збігаються в асимптотиці з ймовірністю 1 до непорушних точок відображень, що породжують алгоритми. Встановлений також клас збурень, що задається обмеженням на математичне сподівання квадрата евклідової норми матриці (вектора) адитивого шуму, при якому алгоритми керування збігаються в асимптотиці. Показано, що вимоги до обмеженості збурень та вимоги до точності ідентифікації, які забезпечують для встановленого класу ОК збіжність алгоритмів керування, є взаємозалежними.

6. Запропонований і досліджений практично в ІКС реального часу «Спектр-2» і «Спектр-РС» адаптивний алгоритм спільного на кожному кроці керування середньоквадратичним відхиленнями (перший етап) і спектральною густиною (другий етап) широкосмугового випадкового процесу, який паралельно дає оцінки параметрів ОК та неконтрольованого збурення і на другому етапі включає поточну ідентифікацію рекурентним МНК та власне керування - процедуру типу стохастичної апроксимації. В результаті такої реалізації алгоритму забезпечується висока швидкість його збіжності навіть за квазістаціонарних змін параметрів ОК.

7. Запропонований і застосований в ІКС реального часу «Спектр-РС» алгоритм точного виявлення частоти основної гармоніки полігармонічного віброакустичного шуму на основі двоетапного послідовного ШПФ і ДПФ-аналізу і точного (за основною частотою) генерування за допомогою ЦАП та синхронізатор-таймера на основі оберненого ШПФ полігармонічного компенсуючого сигналу. Алгоритм забезпечує когерентність компенсуючого і компенсованого сигналів і як наслідок - високий ступінь активного гасіння шуму.

8. Запропонований і реалізований в ІКС «Спектр-2» і «Спектр-РС» уніфікований алгоритм підвищення точності генерування гармонічних сигналів за допомогою ЦАП та синхронізатор-таймера, в результаті якого обчислюється належна поправка розраховуваного кодового представлення часової реалізації генерованого гармонічного сигналу в оперативній пам’яті ЦАП таким чином, щоб амплітуда першої гармоніки сигналу аналогової ступінчатої полігармонічної апроксимації на виході ЦАП співпадала з заданою амплітудою ідеального аналогового моногармонічного сигналу.

9. Нове концептуальне вирішення акустичних випробувальних систем, захищене патентом України, яке забезпечує відтворення віброакустичних полів з заданою просторовою кореляцією в широкому частотному діапазоні, розроблені здобувачем матричні алгоритми ідентифікації і керування та програмне забезпечення були використані у створеній і запровадженій за участю здобувача у дослідну експлуатацію в Інституті кібернетики імені В.М. Глушкова НАНУ багатокомпонентній ІКС акустичними випробуваннями.

10. Розроблені методи, документи та програми метрологічної атестації систем віброакустичних випробувань і використані при атестації та приймально-здавальних випробуваннях за участю здобувача АСУ вібровипробуваннями «Спектр-М», запровадженій у промислову експлуатацію на підприємстві МАП - Білоозерському філіалі «Прибор» (м. Фаустово, Московскої обл.).

11. За участю здобувача за підтримкою МАП здійснене запровадження в промислову експлуатацію системи керування віброакустичними випробуваннями «Спектр-2» та її підсистем на низці підприємств: Білоозерському філіалі «Прибор», СибНИА (м. Новосибірськ), ГОИ (м. Сосновий бор, Ленінградської обл.).

12. За участю здобувача була створена відкрита цифрова комп’ютерна система керування реального часу для відтворення та активної компенсації віброакустичних полів «Спектр-РС» на базі IBM PC. Такого роду системи можуть використовуватися у складі інтегрованих комплексів автоматизації лабораторних і стендових випробувань у метрологічних і сертифікаційних центрах певних галузей промисловості, аналогічних центрах окремих підприємств.

13. Системи типу «Спектр-PC» можуть забезпечувати відтворення і неперервний моніторинг вібраційного стану технологічного обладнання і пов’язаного з ним оточуючого акустичного поля, надаючи інтегровану інформацію системам діагностики, підготовки прийняття рішень і іншим, здійснювати активну компенсацію несприятливих стаціонарних віброакустичних діянь. Методологія побудови таких систем та деякі алгоритми іден тифікації та керування, зокрема матричні, можуть бути використані у розроблюваних зараз у світі лабораторних гібридних системах моделювання та діагностики космічних операцій, у яких поєднується цифрове моделювання з плануванням, проведенням та керуванням експериментом на реальному вузлі космічної системи, спряженому з комп’ютером.

Список опублікованих автором основних праць за темою дисертації :

1. Зелык Я.И. Быстродействие и оперативная память в рекуррентном алгоритме текущей идентификации // Автоматика. -1991. -№ 2. -С. 13-21.

  • Зелык Я.И. Восстановление акустического поля по дискретным измерениям на основе аппроксимации его функциональным рядом // Автоматика. -1993. -№ 2 -С. 20-27.

  • Зєлик Я.І. Активна компенсація полігармонічного віброакустичного шуму і алгоритм точного виявлення частоти його основної гармоніки // Проблемы управления и информатики. -1994. -№ 3-4. С. 22-29.

  • Зелык Я.И. Проблема активной компенсации виброакустических полей и методы ее решения // Проблемы управления и информатики. -1998. -№ 6. -С. 107-115.

  • Зелык Я.И. Численное решение экстремальной задачи с ограничениями при приближенном воспроизведении заданного режима виброакустических испытаний // Кибернетика и вычисл. техника. -1985. -Вып. 67. -С. 94-97.

  • Зелык Я.И О сходимости адаптивного алгоритма управления при ограничениях на управляющие воздействия // Кибернетика и вычисл. техника. -1988. -Вып. 79. -С. 77-82.

  • Зелык Я.И. Рекуррентные алгоритмы текущей идентификации матрицы


  •