LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

Розроблене здобувачем алгоритмічне та програмне забезпечення режиму випробувань на широкосмугове випадкове діяння використане у створеній за його участю системі керування віброакустиними випробуваннями «Спектр-2», запровадженій у промислову експлуатацію на низці підприємств Міністерства авіаційної промисловості (МАП).

- За участю здобувача була створена відкрита цифрова комп’ютерна система керування реального часу для відтворення і активної компенсації віброакустичних полів «Спектр-РС» на базі IBM PC. В «Спектр-РС» використане розроблене здобувачем алгоритмічне та програмне забезпечення основних режимів функціонування системи - випробувань на широкосмугове випадкове діяння та активного гасіння шуму.

Особистий внесок здобувача в основних спільних публікаціях:

[11,16] - постановка задач і встановлення зв’язку умов збіжності алгоритмів керування з похибками оцінювання матриці параметрів ОК. Розглянуті в [11,16] матричні алгоритми у випадку однакових розмірностей виходу і входу ОК () і невиродженої матриці його параметрів - це лише покращувані прототипи запропонованих і досліджених здобувачем особисто у розділі 4 дисертації нових матричних алгоритмів керування з зворотним зв’язком, які розв’язують відповідні екстремальні задачі в загальному випадку . [10,12] - оглядові статті про розроблені співробітниками Відділу дискретних систем керування ІК НАНУ матричних алгоритмів ідентифікації та керування, значна частина яких (там вказано, яка) розроблена і досліджена здобувачем особисто. [14] - паритетний внесок автора з науковим консультантом у розроблення і дослідження алгоритму спільного керування. [15,17,20] - алгоритмічне і програмне забезпечення основного режиму функціонування підсистем керування стаціонарними широкосмуговими полями, одержання і аналіз результатів відповідних експериментів. [13] - проектування і реалізація системи, алгоритмічне і програмне забезпечення. [18] - методика, документи алгоритмічне і програмне забезпечення метрологічної атестації. [19] - алгоритм і програма підвищення точності цифрового генерування гармонічних сигналів. [21] - рекурентний алгоритм поточної ідентифікації. [22] - паритетний з іншими авторами винаходу внесок здобувача в постановку задачі, визначення істотних відмінностей вирішення, формулу винаходу.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертації оприлюднені:

На симпозіумі «Evaluation of Adaptive Control Strategies in Industrial Applications» IFAC Workshop (Tbilisi, 1989); Международной конференции «Стохастическая оптимизация» (Киев, 1984); Другій всеукраїнській міжнародній конференції «Обробка сигналів і зображень та розпізнавання образів» УкрОБРАЗ’94 (Київ, 1994); Всесоюзном семинаре «Вопросы оптимизации вычислений» (Алушта, 1987); III Всесоюзной конференции «Перспективные методы планирования и анализа экспериментов при исследовании случайных полей и процессов» (Гродно, 1988); X Всесоюзной акустической конференции (Москва, 1983); Всесоюзном научном совещании по проблемам виброизоляции машин и приборов (Звенигород, 1986); ХХI Всесоюзной школе «Автоматизация научных исследований» (Чолпон-Ата, 1987); II Всесоюзной научно-технической конференции «Вибрация и вибродиагностика. Проблемы стандартизации» (Горький, 1988); Всесоюзном совещании «Проблемы компьютерного интегрированного производства» (Ташкент, 1990); 3-й Республиканской конференции «Автоматизация научных исследований» (Киев, 1986); 1-й - 4-й українських конференціях з автоматичного керування: «Автоматика-94» - «Автоматика-97»; на наукових семінарах : «Исследование и моделирование вибрационных условий работы бортового оборудования летательных аппаратов» (Новосибирск, СибНИА, 1989); «Статистическая идентификация, прогнозирование и контроль» (Одесса, 1991); на постійно діючому семінарі «Дискретні системи керування» (Київ, Інститут кібернетики НАНУ, Інститут космічних досліджень НАНУ-НКАУ).

Публікації. Результати дисертації опубліковані у 21-й статті в наукових журналах і збірниках наукових праць, 1-у авторському свідоцтві (патенті України), 22-х матеріалах і тезах доповідей конференцій.

Структура дисертації. Дисертація складається з титульного аркуша, змісту, вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел з 318 найменувань, чотирьох додатків. Обсяг основного тексту від титульного аркуша до списку використаних джерел (викладеного на 30 сторінках) включно - 312 сторінок, що містять 14 рисунків на 12 сторінках і 14 таблиць. Обсяг додатків - 57 сторінок, у тому числі 12 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обгрунтована актуальність розв’язуваної проблеми, сформульована мета і завдання дослідження, розглянуті наукова новизна та практична цінність отриманих результатів, наведені відомості про особистий внесок здобувача, апробацію роботи та публікації.

У першому розділі розглянуто стан проблем лабораторного відтворення акустичних полів та активної компенсації шуму, методи та засоби їх вирішення і запропонований оригінальний підхід до наближеного об’єктивного відновлення акустичних полів у закритих приміщеннях за даними дискретних вимірювань.

Акустичне поле - це функція координат простору і часу, що характеризує стан суцільного середовища (далі - газу), у якому звук поширюється за допомогою хвиль.

При невеликих амплітудах та значних довжинах хвиль поле звуку може бути вичерпним чином описане однією скалярною функцією - тиском , яка задовольняє хвильовому рівнянню. Для отримання розв’язку цього рівняння, який описує конкретну реалізацію хвильового поля, задаються початкові і граничні (разом крайові) умови, і мають справу з крайовими задачами.

У стаціонарному випадку, при розгляді гармонічних полів на частоті , замість функції , розглядають потенціал швидкостей , пов’язаний з тиском таким чином , комплексна амплітуда якого задовольняє рівнянню Гельмгольца

, (1)

де - оператор Лапласа, - хвильове число, - швидкість поширення звуку, - довжина звукової хвилі.

Для рівняння Гельмгольца в акустиці ставиться низка класичних задач розсіяння (дифракції): Діріхле, Неймана, третя і четверта змішані граничні задачі, причому для четвертої задачі найбільш загальна гранична умова може бути представлена у вигляді

(2)

де - зовнішня нормаль до поверхні розсіяння (випромінювання); - акустичний імпеданс поверхні, що означається відношенням:

, де - нормальна складова коливної швидкості.

В реальних граничних задачах в загальному випадку акустичний імпеданс поверхні , крім залежності від частоти і акустичних властивостей матеріалу поверхні, залежить ще від координат точки на ній (форми поверхні), кута падіння (при плоскій хвилі), а при довільній формі хвильового фронту є функцією його форми. Таким чином, взагалі акустичний імпеданс як неперервна функція наперед не може бути заданий без проведення дискретних вимірювань. Отже, при класичному підході хвильові задачі розсіяння в акустиці в загальному випадку не можуть бути поставлені через неможливість апріорного задання граничних умов як неперервних функцій. Неможливість задання акустичного імпедансу поверхні особливо проявляється в закритих приміщеннях через багатократні відбивання хвиль від стінок і те, що ми не в стані передбачити