Тезисы докладов ХХXVII самарской областной
| Вид материала | Тезисы |
- Тезисы докладов ХХ xvi самарской областной, 6387.86kb.
- Тезисы докладов, 4952.24kb.
- Тезисы докладов, 3726.96kb.
- Тезисы докладов, 1225.64kb.
- Правила оформления тезисов докладов Тезисы докладов предоставляются в электронном виде, 22.59kb.
- «Симпозиум по ядерной химии высоких энергий», 1692.86kb.
- Требования к тезисам докладов, 16.83kb.
- Тезисы докладов научно-практической, 6653.64kb.
- Правительство самарской области постановление от 27 октября 2010 г. N 539 об утверждении, 449.25kb.
- Тезисы докладов 1 Межвузовская научно -практическая конференция студентов и молодых, 100.64kb.
Проанализированы современные системы управления подвеской. Рассмотрены схемы электронного управления демпфированием амортизаторов, уровнем давления в активных элементах пневмо- и гидропневмоподвески; рассмотрены применяемые датчики и исполнительные устройства. Выбрана наиболее подходящая компоновка для реализации на российском рынке с учетом климатических условий, финансовой доступности, сложившейся системы производства, ремонта и обслуживания автомобилей. Предложены и рассмотрены ее структурная и функциональная схемы, алгоритмы работы. Рассмотрены перспективы развития системы.
СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СОВРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ
Филатов А.А., научный руководитель доц. Королев В.В.
(Тольяттинский государственный университет)
Представлена разработка проекта электромобиля, пригодного для реализации без значительных затрат на организацию производства, создание инфраструктуры, строительство производственных мощностей.
Проведен анализ структуры электромобиля, анализ существующих систем управления электродвигателем электромобиля и перспективы развития таких систем. Разработаны функциональная и принципиальная электрические схемы системы управления электродвигателем, алгоритм работы, произведен выбор элементов электрической принципиальной схемы. Изучен вопрос выбора тяговых аккумуляторов. Предложен способ отопления салона в холодное время года.
Автоматизированная линия по сборке АПЭ-120
с подробной разработкой модуля установки штока и донышка
Афанасьев В.А., научный руководитель доц. Береснев Ю.Л.
(Самарский государственный технический университет)
Цель разработки – проектирование автоматизированной линии по сборке АПЭ-120 с разработкой модуля установки штока и донышка.
Для достижения этих целей необходимо решать ряд задач: технологическую, которая включает разработку последовательности выполнения переходов транспортировки, накопления, запрессовки и завинчивания корпусов, штоков и донышек; конструкторскую, которая включает разработку структурных схем используемого технологического оборудования, кинематические схемы исполнительных механизмов и модуля в целом, разработку сборочных чертежей исполнительных устройств модуля; управленческую, которая включает разработку систем управления исполнительными механизмами модуля.
Решение перечисленных задач дает возможность снижения трудоемкости, экономии средств и времени на производство.
Автоматизированная линия по производству шоколадных плиток
с разработкой модуля укладки плиток в коробки
Мякишев А.В., научный руководитель доц. Береснев Ю.Л.
(Самарский государственный технический университет)
Объектом автоматизации является технологический процесс производства шоколадных плиток на предприятии ОАО «Россия». Технологический процесс включает изготовление, упаковку в оберточную бумагу и фольгу, транспортировку и упаковку в коробки. Этапы упаковки в коробку выполнятся вручную, это влечет рост трудоемкости, затрат времени и себестоимости. Цель разработки – проектирование автоматизированного модуля укладки и предварительной упаковки.
Автоматизированный модуль дает возможность снижения трудоемкости, экономии средств и времени на производство.
Автоматическая линия сборки шарошек буровых долот
с разработкой интегрированной системы управления
Овчинников Е.А., научный руководитель доц. Береснев Ю.Л.
(Самарскитй государственный технический университет)
На предприятии ЗАО «Волгабурмаш» используется технологический процесс сборки шарошки бурового долота, выполнение которого обеспечивается вручную. Предлагается выполнять технологический процесс сборки в автоматическом режиме с использованием четырех модулей:
- Модуля измерения и сортировки диаметров зубков шарошек, который состоит из бункерного дискового загрузочного устройства, валкового устройства, устройства измерения диаметров зубков и накопительных бункеров.
- Модуля измерения и сортировки диаметров отверстий в корпусе шарошки, который состоит из устройства закрепления и ориентации шарошки, измерительного щупа для определения нулевого отверстия, щупа для определения размеров отверстий.
- Модуля транспортировки зубков и шарошек. который состоит из двух роботов-манипуляторов, имеющих возможность перемещения по направляющим рельсам и выполняющих функцию загрузки заготовки шарошки и выгрузки готового изделия,
- Модуля запрессовки, который состоит из гидравлического пресса и устройства закрепления и ориентирования шарошки относительно головки пресса.
Задачей проекта является создание автоматизированной линии линейной компоновки и интегрированной системы управления сборочным процессом, включающей в себя системы управления всеми четырьмя модулями.
РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ИСКЛЮЧЕНИЮ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ОТКАЗОВ
ДЛЯ ГИДРОЦИЛИНДРА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА FMEA
Пасечникова А.С., научный руководитель доц. Усольцева И.И.
(Самарский государственный технический университет)
В сельскохозяйственной технике, тракторах и грузовых машинах широко используются гидроцилиндры для подъемных механизмов. Несмотря на то, что конструкции и технологии производства отработаны, возникают различные дефекты, среди которых наиболее часто встречается течь рабочей жидкости по штоку гидроцилиндра.
Для выявления наиболее опасных дефектов и их причин использован анализ FMEA типовой конструкции гидроцилиндров. Значимость, возникновение, причины и обнаружения дефекта оцениваются по десятибалльным шкалам. Рассчитывалось приоритетное число рисков (ПЧР) для каждой причины, из них выделены наиболее значимые: наличие загрязнений (посторонних частиц) во внутренней полости гидроцилиндра; повреждение штока при изготовлении и сборке; повреждение штоковых уплотнений при сборке.
В результате разработанных мероприятий по совершенствованию типовых конструкций гидроцилиндра для снижения риска наиболее значимых дефектов. После реализации этих мероприятий проведен повторный анализ и выявлены новые конструктивные элементы с повышенной опасностью и намечены новые решения для дальнейшего совершенствования конструкции.
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ
ДИСКРЕТНЫМИ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ
Грешняков П.И., научный руководитель доц. Илюхин В.Н.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
В дискретном регуляторе реализуется многопоточная структура с рабочими и резервными линиями, в каждой из которых устанавливается регулирующий клапан, а на его входе и выходе – отсечные. После клапанов на выходе все линии объединяются в одну. Количество линий колеблется от 5 до 30 в зависимости от места расположения клапана в системе.
Реализация требуемой дискретности по площади проходного сечения регулятора проводится путем использования функциональной зависимости. Используются числовые последовательности двоичного кода {1,2,4,8,16…}, последовательности с более сложным построением, например, последовательность Фибоначчи: {1, 1,. 3, 5, 8, 13, 21,…}.
Решаются следующие задачи: исследование характеристик регулятора, в том числе на переходных режимах; реализация сложных алгоритмов управления; обеспечение равноступенчатости характеристик; исключение забросов и провалов характеристик на переходных режимах.
СЕКЦИЯ электроники и радиоэлектроники
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ НА КАКАО-ПОРОШОК И КАКАО-БОБЫ
С ЦЕЛЬЮ УНИЧТОЖЕНИЯ БАКТЕРИЙ И НАСЕКОМЫХ
Агапов П.А., Советкин Д.А., научный руководитель проф. Путько В.Ф.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Электродинамическое воздействие СВЧ поля осуществляется на уровне клетки, позволяет управлять обменными процессами через мембрану клетки насекомых и микроорганизмов. Нанотехнология электромагнитного управления на уровне клетки на резонансных частотах позволяет обеспечить избирательное уничтожение заданных типов бактерий и насекомых без повреждения семян сельскохозяйственных культур. Резонансный характер электромагнитного СВЧ воздействия проявляется при совпадении собственной частоты колебаний мембраны клетки с частотой внешнего электромагнитного поля.
Данные исследований показали возможность понижения заселённости бактерий в какао-порошке в 3 раза и уничтожения долгоносиков и рыжих мукоедов в зерне.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ШЛИФОВАНИЕМ
С ЭЛЕМЕНТАМИ АДАПТАЦИИ
Кирюникова А.О., Бормотин Н.В.,
научные руководители проф. Дубинин А.Е., доц. Брятова Л.И.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Система предназначена для автоматического шлифования круглых изделий (коленчатых валов, поршней и гильз двигателей внутреннего сгорания, подшипниковых колец и т.п.) на серийных станках, оснащенных приводом врезной подачи.
Электронный блок системы состоит из двух каналов: канала управления врезной подачей по заданной программе и канала коррекции программы в зависимости от изменяющихся условий шлифования.
Система работает по двухкомандной программе «черновое шлифование – выхаживание» с коррекцией припуска на выхаживание в зависимости от состояния системы «станок – приспособление – инструмент – деталь» (СПИД), характеризуемого ее постоянной времени, измеренной на этапе чернового шлифования.
Применение системы позволяет увеличить производительность обработки на 25% (при обеспечении заданной точности) по сравнению с производительностью, обеспечиваемой серийными системами активного контроля.
ФОРМИРОВАНИЕ ВИРТУАЛЬНОГО ПАРКА УЗЛОВ ЭЛЕКТРОВОЗА
С ПРИМЕНЕНИЕМ 3D MAX
Царыгин М.В., Ананьев М.А., научный руководитель препод. Буштрук Т.Н.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Применение 3D-моделирования в формировании парка узлов электровозов в обучающих системах обеспечит оперирование объектами и схемами, недоступными зачастую в реальных условиях, в трёхмерном пространстве.
В образовательный процесс необходимо всё шире внедрять инновационные технологии, образовательные услуги должны видоизменяться и традиционные методы необходимо сочетать с мультимедийными способами подачи материала. Современные компьютерные технологии позволяют с различной степенью детализации имитировать производственные установки и процессы
При формировании систем дистанционного обучения по устройству и функционированию различных узлов электровозов необходимо представить их наиболее наглядно – для этих целей целесообразно использовать новые компьютерные технологии – 3D формат. Интерактивные программные модули позволят имитировать производственные ситуации, проводить тренинговые мероприятия и виртуальные лабораторные работы.
ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРЕНАЖЕР ОСМОТРЩИКА-РЕМОНТНИКА ВАГОНОВ
Царыгин М.В., научные руководители препод. Буштрук Т.Н., асп. Кленюшин Д.С.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Компьютерный тренажер (программный обучающий комплекс) содержит программные модули по всем блокам и позициям осмотра вагонов в соответствии с технологическими картами и нормативными документами ОАО «РЖД» и предназначен для подготовки персонала эксплуатационного депо - осмотрщиков-ремонтников вагонов, технологов (может быть использован при обучении студентов соответствующей специальности). Компьютерные тренажеры могут достаточно легко тиражироваться и использоваться для подготовки специалистов без отрыва от производства.
В компьютерном тренажере применены мультимедийные технологии; в объектах-контейнерах содержится текстовая, аудио, графическая и видеоинформация и обеспечен способ интерактивного взаимодействия с ней.
Необходимо все шире внедрять компьютерные технологии и в образовательный процесс ВУЗов. Электронная форма подачи материала по различным видам занятий является альтернативой самостоятельной работе студента и будет, несомненно, востребована. Моделирование (имитация) производственного процесса, ситуаций окажет существенную помощь при изучении студентами технических дисциплин.
СХЕМА ПИТАНИЯ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ
ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРИВОДА ГИДРОКЛАПАНА
КОДО-ИМПУЛЬСНОГО СЕЙСМОИСТОЧНИКА
Асонов С.В., научный руководитель доц. Чуркин И.М.
(Тольяттинский государственный университет)
Рассматривается система импульсного питания привода сервоклапана электрогидравлического кодо-импульсного сейсмоисточника. Схема выполнена на полупроводниковых прибора. В качестве накопителя энергии служит конденсаторная батарея, заряжаемая от источника питания через дроссель.
Для повышения КПД преобразователя электромагнитной энергии в механическую энергию сейсмических волн в схеме питания предусмотрен режим рекуперации энергии из электромагнитной системы двигателя в накопительную ёмкость.
Высокое быстродействие сервоклапана, а потому и высокая частота возбуждения сейсмических волн электрогидравлическим сейсмоисточником обеспечивается режимом форсировки возбуждения и гашения электромагнитного поля двигателя сейсмоисточника.
Устройство в целом разработано в рамках Х/Д 2009/05, заключённого между ТГУ и ООО «Новоросморгео». Испытания, проведённые в лабораторных условиях показали высокую эффективность схемы как источника кодо-импульсного сейсмоисточника. Полученные результаты и высокая эффективность работы на схемы питания позволили приступить к разработке опытного образца как схемы питания для привода сервоклапана, так и сейсмоисточника в целом.
Устройство предназначено для проведения сейсморазведочных работ на нефть и газ, а также при инженерно-строительных изысканиях.
Метод компьютерного синтеза плавных переходов
в неоднородных линиях передачи
Никушин А.В., научный руководитель доц. Панин Д.Н.
(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)
Предложен компьютерный метод синтеза согласующих переходов в виде отрезка линии с плавно меняющимся волновым сопротивлением.
Представлены результаты синтеза переходных устройств с различными профилями волновых сопротивлений. Для сравнения предложены: оптимальный кусочно-линейный переход, обладающий минимальным коэффициентом сглаживания в заданном диапазоне частот, переход с двойным кусочно-линейным профилем, а также с параболическим профилем.
Рассчитаны частотные характеристики коэффициента отражения от синтезированного перехода между линиями с варьируемым перепадом волновых сопротивлений ρ. На основании данных зависимостей сделаны выводы о применимости каждого типа переходов и точности технологической реализации.
ВЕНТИЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ДЛЯ АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
С ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ
Горбачев Е.Е., научный руководитель доц. Грачев П.Ю.
(Самарский государственный технический университет)
Одной из проблем обеспечения непрерывности работы автономных систем электроснабжения на базе ветроэлектрических установок является нестабильность генерируемой мощности, вследствие возможности уменьшения скорости ветра ниже рабочего значения. Для таких систем гарантированное электроснабжение потребителей может быть обеспечено дополнительным источником, включающим блок аккумуляторных батарей и вентильный преобразователь, выполненный по схеме автономного инвертора напряжения.
Для возможности регулирования процесса заряда аккумуляторов предложено в вентильном преобразователе диоды обратного моста заменить управляемыми вентилями – тиристорами. Эта замена также позволит отключать батарею аккумуляторов от сети при достаточном заряде аккумуляторов без введения дополнительных контактных элементов в цепь дополнительного источника гарантированного электроснабжения.
Рассмотрена функциональная схема автономной системы электроснабжения на базе ветроэлектрической установки с дополнительным источником гарантированного электроснабжения потребителей, принципиальная схема вентильного преобразователя с транзисторами, используемыми в качестве основных элементов, и тиристорами, – в качестве вентилей обратного моста. Приведена схема системы контроля заряда аккумуляторов.
Исследование режимов работы вентильных преобразователей
для автономной электростанции с газотурбинным двигателем
Унщиков И.М., научный руководитель доц. Грачев П.Ю.
(Самарский государственный технический университет)
В рассматриваемой автономной системе электроснабжения применены вентильные преобразователи (ВП) на базе биполярных транзисторов с изолированными затворами (IGBT), собранные по схеме трехфазного автономного инвертора напряжения (АИН).
Источником электроэнергии автономной электростанции является синхронная машина (СМ), расположенная на валу газотурбинного двигателя (ГТД). К выводам обмотки статора СМ подключен ВП регулируемой частоты, в цепь постоянного тока которого включена аккумуляторная батарея (АБ). Второй преобразователь стабильной частоты соединен с шинами АБ и через фильтр подключен к потребителям.
При запуске ГТД (стартерный режим) напряжение с АБ поступает через ВП регулируемой частоты на обмотку статора СМ. Осуществляется плавный частотный запуск ГТД при широтном регулировании выходного напряжения ВП.
При переходе в генераторный режим работы СМ преобразователь регулируемой частоты работает в качестве выпрямителя и регулятора реактивной мощности, заряжая АБ и осуществляя электропитание нагрузок через ВП стабильной частоты. Последний – работает с ШИМ, формируя требуемое выходное напряжение, которое после фильтрации соответствует стандарту.
Исследованы режимы работы преобразователей в переходном процессе запуска от автономной электростанции асинхронного двигателя соизмеримой мощности.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ СПИРАЛЬНОЙ АНТЕННЫ В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ
Соловьев А.О., научный руководитель проф. Неганов В.А.
(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)
Построена простая корректная физическая модель для задачи о распределении тока по цилиндрической спиральной антенне с линейным шагом намотки. Задача сведена к решению одномерного сингулярного интегрального уравнения первого рода, записанного относительно неизвестной функции, входящей в состав введенного произведения. Проведен анализ распределений поверхностной плотности тока по спирали и электромагнитного поля в дальней и ближней зоне при разных ее геометрических размерах.
АНАЛИЗ МИКРОПОЛОСКОВОГО ВЫСОКОДОБРОТНОГО
КОЛЬЦЕВОГО РЕЗОНАТОРА
Лазунин М.В., научный руководитель проф. Неганов В.А.
(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)
Методом сингулярных интегральных уравнений получено уравнение для собственных частот микрополоскового высокодобротного кольцевого резонатора. Проведен электродинамический анализ основного колебания резонатора. Определены зависимости частоты структуры электромагнитного поля от геометрических размеров резонатора. Результаты работы использованы для разработки мультичастотной резонансной радиометки.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ХЕРСТА
ХАОТИЧЕСКОГО КОЛЕБАНИЯ КУРСА ДОЛЛАРА
Разгоняев Ю.А., научный руководитель проф. Неганов В.А.
(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)
С помощью известной программы FRACTAN определен показатель Херста хаотического колебания курса доллара по отношению к рублю. Поскольку показатель Херста отличен от нуля, сделан вывод о том, что хаотическое колебание доллара не является чисто случайным процессом, а в нем присутствует память. Кроме того, в очередной раз подтверждена фрактальная гипотеза в рыночных отношениях.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФИЛЬТРА НА ЗАПРЕДЕЛЬНОМ ВОЛНОВОДЕ
В СРЕДЕ «CST MIСROWAVE STUDIO»
Богомолов В.П., научный руководитель доц. Солдатов А.А.
(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)
В работе исследовался полосно-пропускающий фильтр на запредельном прямоугольном волноводе. Связь в таком фильтре осуществляется через резонансные штыри. Был произведен расчет размеров фильтра и резонансных штырей. Затем рассчитанный фильтр был спроектирован в среде «CST MIСROWAVE STUDIO». Варьировалось число штырей и различное сечение прямоугольного волновода. С помощью программы «CST MIСROWAVE STUDIO»был выбран оптимальный запредельный фильтр. Программа позволяет получить не только АЧХ фильтра, но и распределение Э/м поля в различных сечениях фильтра. Оптимальные спроектированные размеры фильтра достаточно близко совпадают с расчетными данными.
ГЕНЕРАТОР С ИНЕРЦИОННО-НЕЛИНЕЙНОЙ ОСЬЮ
И РЕЖИМАМИ ХАОТИЧЕСКИХ АВТОКОЛЕБАНИЙ
Карлов А.В., научный руководитель проф. Зайцев В.В.
(Самарский государственный университет)
Приведены результаты численного моделирования процессов в электронном устройстве, динамика которого описывается модифицированной системой уравнений Лоренца. По принятой классификации система относится к генераторам с инерционным самовозбуждением.
Результаты моделирования позволяют сделать вывод о том, что в генераторе реализуются режимы как регулярных, так и хаотических автоколебаний.
Качественно характеристики процессов в представленной системе близки к характеристикам процессов в системе Лоренца.
ЕСТЕСТВЕННЫЕ ШУМЫ В RC-ГЕНЕРАТОРАХ:
АНАЛИЗ МЕТОДОМ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ФЛУКТУАЦИОННЫХ УРАВНЕНИЙ
Юдин А.Н., научный руководитель проф. Зайцев В.В.
(Самарский государственный университет)
Для анализа амплитудно-частотных флуктуаций автоколебаний в радиочастотных генераторах с RC-цепями обратной связи предлагается использовать интегральные флуктуационные уравнения (ИФУ). Получены ИФУ общего вида для схем с лестничными RC-структурами и распределенными RC-линиями. Проанализирована связь между коэффициентом шума усилителя и шириной спектральной линии автогенератора, выполненных на основе идентичных активных элементов.
Приведены примеры расчетов шумов конкретных схем автогенераторов.
МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ФИЛЬТР НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ РЕЗОНАТОРЕ
Логвинов А., научный руководитель препод. Рахаев А.А.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Рассмотрены методы построения полосно-пропускающих фильтров СВЧ-диапазона на основе микрополосковой линии передачи с диэлектрическими резонаторами.
Проанализированы структуры полей собственных типов колебаний диэлектрических резонаторов, рассчитаны зависимости резонансных частот резонатора от геометрических размеров. Определены коэффициенты связи диэлектрических резонаторов с линией передачи, рассчитана конструкция многорезонаторного фильтра.
Конструкция фильтра оптимизирована с помощью программы трехмерного электродинамического моделирования HFSS, рассчитана его частотная характеристика.
ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР СВЧ-ДИАПАЗОНА НА ДИОДЕ ГАННА
Салимов А., научный руководитель препод. Рахаев А.А.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Рассмотрены методы построения и конструкции перестраиваемых автогенераторов СВЧ-диапазона на основе микрополосковой линии передачи.
Проведено сравнение диапазона перестройки частоты автогенератора при различных методах включения варактора в колебательную систему, рассчитаны зависимости резонансной частоты колебательной системы от напряжения на варакторе. Рассмотрены конструкции фильтрующих устройств в цепях подачи управляющего напряжения на диод Ганна и варактор, оптимизированы их топологии для получения наибольшего диапазона частот.
Рассчитана конструкция автогенератора, оптимизированы его параметры с помощью программы Microwave Office по критерию максимальной перестройки частоты автогенератора.
СИНФАЗНО-ПРОТИВОФАЗНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ
Соломин С., научный руководитель препод. Рахаев А.А.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Рассмотрены методы построения синфазно-противофазных делителей мощности СВЧ-диапазона с использованием различных типов линий передач.
Проанализированы структуры полей собственных типов волн в микрополосковой и симметричной щелевой линиях передачи, рассмотрено построение делителей мощности на основе этих линий.
Рассчитаны частотные характеристики делителя мощности с использованием эквивалентной схемы и с помощью программы трехмерного электродинамического моделирования HFSS, оптимизирована топология делителя мощности.
АНАЛИЗ ОТРАЖЕНИЯ ПЛОСКИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН
ОТ ДВУХСЛОЙНОЙ КИРАЛЬНОЙ ДИСПЕРСНОЙ МЕТАСТРУКТУРЫ
Алафьева Н.А., научный руководитель проф. Осипов О.В.
(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)
Проведено исследование отражения плоской электромагнитной волны H-поляризации от планарной метаструктуры, состоящей из двух киральных слоев с различными геометрическими и электрофизическими параметрами. Киральный слой представлял собой совокупность равномерно распределенных идеально проводящих спиралей с частотно зависимыми диэлектрической проницаемостью и параметром киральности. Решение задачи осуществлялось классическим методом частичных областей с использованием строгого алгоритма определения электромагнитного поля в каждом из слоев метаструктуры. Получена система линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных коэффициентов отражения и прохождения. Было выявлено, что двухслойная киральная метаструктура при различных соотношениях геометрических и электрофизических параметров слоев может выполнять функции: малоотражающего покрытия и защитного экрана в узком диапазоне частот, а также служить концентратором СВЧ энергии требуемого диапазона длин волн. Двумя основными механизмами концентрации энергии являются преобразование падающей волны в поверхностную волну, распространяющуюся вдоль поверхности планарной метаструктуры, а также концентрация энергии в киральных слоях за счет интерференции волн с право- и левокруговыми поляризациями.
ФРАКТАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА СОЦИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ
С БЕЗОПАСНОСТЬЮ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ (БЖ)
Баженов В.Д., научный руководитель доц. Вороной А.А.
(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)
Диагностика, цель которой выявление проблем и выявление латентных структур на предприятии, может быть существенно облегчена, так как метод анализа с помощью фрактальных множеств позволяет создать довольно точную модель социальных процессов. Для всех внедряемых новшеств в уже сформированные организации надо проводить исследования на их совместимость с процессами и силами, обеспечивающими самоорганизацию системы. В уже действующих организациях и протекающих социальных процессах добавление факторов дающих новую силу и устойчивость, переводящих структуру на новый качественный уровень, тоже нелишне.
АНАЛИЗ СЕЙСМИЧНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ТЕОРИИ ФРАКТАЛОВ
Ларичев А.С., научный руководитель доц. Вороной А.А.
(Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики)
Сейсмический режим – совокупность землетрясений, которые рассматриваются как точки в координатах пространство-время, снабженные параметром энергии. Сейсмический режим представляет собой яркий пример самоподобного процесса.
Образование структур неоднородностей геофизической среды в большом диапазоне масштабов можно рассматривать как своего рода самоорганизацию среды, служащую для трансформации поступающей в нее энергии.
Фрактальные свойства обнаруживаются в различных геологических структурах и процессах на различных пространственно-временных масштабах, в том числе и в сейсмотектоническом процессе.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
СЛОЖНЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Нестеров Д.В., научный руководитель к.т.н. Мещанов А.В.
(Самарский государственный технический университет)
На основе концепции векторных многокомпонентных физических величин построены математических моделей сложных перемещений подвижных объектов. Рассмотрены их применения для различных физических и технических приложений. Представлены направления дальнейшего развития в робототехнике, системах ближней локации, системах слежения и т.д.
ФИЗИОТЕРПЕВТИЧЕСКИЙ СВЧ-АППАРАТ
Баскаков Д.С., научный руководитель проф. Нестеров В.Н.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Представлен новый высокостабильный, современный медицинский прибор, предназначенный для лечения различных заболеваний путем воздействия электромагнитным полем сверхвысокой частоты на соответствующие участки человеческого тела и его внутренние полости.
СЕКЦИЯ вычислительной техники и автоматизации
производственных процессов
РАБОТА КОМПЛЕКСА ТИПОВЫХ РЕШЕНИЙ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ
НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ «ГРАФ ПЛЮС» НА СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ
Литвинов В.Г., научный руководитель проф. Востокин СВ.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
В случае использования суперкомпьютеров переход от численного метода к программе на данный момент остается самостоятельной научной и инженерной проблемой, которую инженер-математик традиционной квалификации не в состоянии эффективно решать. Причина заключена в необходимости работать в необычной для него области параллельного и системного программирования, решать задачи распределения ресурсов и синхронизации. Использование типовых решений позволяет пользователю избегать таких сложностей. В рамках выбранного каркаса, пользователь вводит последовательный код, который далее преобразуется в параллельный и автоматически компилируется на суперкомпьютере с возможностью последующего ее запуска к исполнению.
Все это позволяет программистам-математикам, используя привычный для них способ построения и исследования математической модели, эффективно применять высокопроизводительную технику в своих исследованиях, не углубляясь в тонкости разработки параллельных программ.
WEB-ПРИЛОЖЕНИЕ «АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА СБОРА
И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ АВТОШКОЛ»
Зубенко А., научный руководитель проф. Михеева Т.И.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Для сбора и обработки данных о процессе функционирования автошкол, а также контроля над их деятельностью со стороны МРЭО разработана автоматизированная система, выполненная в виде WEB-приложения. В системе хранятся данные обо всех курсантах автошкол, процессе их обучения, сдаче экзаменов. Курсант может зайти в свой личный кабинет и получить конфиденциальную информацию. Администрация автошколы, благодаря автоматизации сбора и обработки информации о каждом курсанте, по окончании обучения группы курсантов, получает автоматически сформированный пакет сводных документов для отправки в МРЭО и индивидуальных документов для выдачи курсантам. В системе предусмотрена архивация данных для восстановления истории обучения курсанта, при смене им фамилии, переводе в другую автошколу или повторном обучении. В настоящее время WEB-приложение проходит тестирование.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ВИЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ
РАБОТЫ УДАЛЕННОЙ АППАРАТУРЫ
Янбарисов Д.Р., Башаров Д.М., Садыков Р.Х., научный руководитель доц. Добрынин Е.В.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Для решения задачи контроля состояния коммутационной аппаратуры предлагается внедрение системы удаленного визуального наблюдения с применением инфракрасных камер. Установка такой системы позволит: визуально оценивать состояние удаленных объектов в режиме реального времени и в моменты переключений; контролировать нагрев токоведущих частей с помощью тепловизионных камер.
Разработанная технология дает возможность своевременно реагировать обслуживающему персоналу на нештатные ситуации в работе электрооборудования и предупреждать аварии с большими потерями, заранее оценивать ситуацию на объекте в случае аварий. Это дает возможность более подготовлено выезжать бригаде и соответственно, меньше будет затрачено времени на восстановление нормальной работы системы.
Структурное моделирование шаровой мельницы
как объекта управления
Золотарева А.А., научный руководитель доц. Галицков С.Я.
(Самарский государственный архитектурно-строительный университет)
На примере шаровой мельницы, используемой для помола извести на предприятии по производству изделий из ячеистого бетона, рассматривается математическая модель помола и структурная модель мельницы как объекта управления.
Процесс помола можно представить системой нелинейных уравнений учитывающих функциональные связи площади удельной поверхности размолотой извести с коэффициентом тонкости помола производительностью мельницы, динамику питателя, на основании которых синтезирована структурная схема динамики технологического процесса помола извести как объекта управления, где в качестве входной координаты принята скорость ленточного питателя при допущении, что расход на его входе постоянен. За выходную координату выбрана удельная площадь поверхности извести.
Модернизация автоматизированной системы управления
Блока очистки газа установки Л-24/8С
Гордеев А.О, научный руководитель препод. Кошелев М.В.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
Рассмотрен абсорбер высокого давления блока очистки газа установки Л-24/8С. Представлена улучшенная система регулирования давления в абсорбере, которая позволяет повысить эффективность, а так же производительность установки. Модернизация позволяет к 500 000 тоннам в год полученного вакуумного газойля получать ещё 20 000 тонн.
Способ регулирования основан на замене некоторых компонентов системы. В частности на замене контура регулирования PR-1255 на более подходящий этой системе PR-1266D, что позволяет за счёт современности данного контура отбросить ненужные два датчика расхода, так как в них система перестает нуждаться. За счёт проведённых исследований можно с уверенностью сказать что система регулирования не будет давать заявленную ранее добавочную производительность, она будет намного меньше. Но управление этой системой значительно облегчится.
Проверка системы произведена в программном пакете “Simulink” системы “Matlab”. Сделан вывод о том, что система может стабильно работать и в более экономичном варианте.
Модернизация автоматизированной системы управления
Блоком стабилизации установки Л24/8C
Хикметов В.К., научный руководитель препод. Кошелев М.В.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
Рассмотрен ВХК - 102 блока стабилизации установки Л-24/8С. Представлена более улучшенная система регулирования скорости вращения вентилятора контура охлаждения воздушного холодильника-конденсатора, которая позволяет повысить эффективность, а так же производительность установки и охлаждение продукта с температуры 125143°С до температуры 5565С. Модернизация позволяет более эффективно охлаждать пары бензина, воды и углеводородный газ в воздушном холодильнике-конденсаторе. После прохождения продукта через ВХК - 102 он будет охлаждаться до температуры нужной для продолжения производственного процесса в установке Л24/8.
Способ регулирования основан на замене контроллера отвечающего за скорость вращения вентилятора воздушного холодильника-конденсатора. За счёт проведённых исследований можно с уверенностью сказать, что система регулирования будет давать более улучшенную производительность. К увеличению производительности этой системы, значительно облегчится и управление.
Проверка системы произведена в программном пакете “Simulink” системы “Matlab”. По результатам был сделан вывод о том, что система может работать более эффективно с новым контроллером отвечающего за управление вентилятором воздушного холодильника-конденсатора.
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВНЕШНИХ ПОЛЕЙ
АСИНХРОННОГО ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Шумилова С.В., научные руководители ст. преп. Шумилов Е. А., ст. преп. Горшков Р.Г.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
Использование частотно-регулируемых электроприводов наряду с преимуществами влечет за собой массу негативных последствий, связанных с электромагнитной совместимостью входящих в их состав преобразователей частоты (ПЧ).
Работа выпрямителя и инвертора, входящих в состав ПЧ, является причиной появления в силовых цепях кондуктивных помех, которые, в свою очередь, являются источниками индуктивных помех, излучаемых в пространство.
Излучения, создаваемые высокочастотными составляющими входных и выходных токов ПЧ, являются источниками, которые могут оказывать негативное влияние на работу двигателя, устройств автоматики, связи и т. п. Источники могут генерировать как один вид воздействий, так и разные. Один вид поля источника может влиять на интенсивность других полей этого источника. Следовательно, для обеспечения электромагнитной совместимости частотно-регулируемых электроприводов актуальным становится вопрос взаимного влияния физических полей. В работе рассматривался асинхронный частотно-регулируемый электропривод с пространственно-векторной модуляцией.
В среде Elcut, с учетом взаимного влияния, были смоделированы физические поля, созданные в пространстве высокочастотными составляющими тока статора и дана оценка их влияния на расположенные в непосредственной близости технические средства.
РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РОТОРА
ГЕНЕРАТОРА ВЕТРОТУРБИНЫ, КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
Башарова Е.В., научный руководитель доц. Тараканов А.В.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
Задачей управления ветротурбиной явилось поддержание постоянной угловой скорости ротора генератора. Описание математической модели для ротора генератора, как объекта управления, основано на том, что его угловая скорость будет иметь выходное значение в зависимости от скорости ветра (V) как внешнего возмущения, и угла поворота лопасти, как органа управления.
Проверка системы на устойчивость произведена в программном пакете «Simulink» системы «Matlab». По результатам работы был сделан вывод о том, что система устойчива, и на углах атаки α=35…85° удерживает номинальную частоту вращения ротора генератора с погрешностью 0,6% в диапазоне скорости ветра V = 7…17 м/с.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ
ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
Севастьянова А.В., научные руководители ст. преп. Горшков Р.Г., ст. преп. Шумилов Е.А.
(Филиал Самарского государственного технического университета в г. Сызрани)
Использование регулируемых электроприводов с преобразователями частоты связано с проблемой электромагнитной совместимости (ЭМС). Преобразователи частоты таких электроприводов работают в режиме широтно-импульсной модуляции с частотой переключений транзисторов в диапазоне от 3 кГц до 16 кГц. При этом мощность современных преобразователей находится в пределах от единиц киловатт до сотен киловатт. Каждое переключение полупроводниковых ключей в преобразователях вызывает импульс как кондуктивных, так и индуктивных помех. Помехи оказывают значительное воздействие на собственную нагрузку преобразователя (двигатель и двигательный кабель) и на другое электрооборудование. Поэтому действующие стандарты МЭК и Российские стандарты устанавливают жесткие требования к уровню кондуктивных и индуктивных помех. Рассмотрена математическая модель преобразователя частоты, работающего совместно с электродвигателем. Анализ результатов моделирования позволяет осуществлять выбор и расчет параметров средств, обеспечивающих ЭМС.
Моделирование процесса заливки лопатки турбины
с использованием САЕ систем
(методики совершенствования ТПП)
Деркач Н.В., научный руководитель к.т.н. Смелов В.Г.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
В работе был создан групповой технологический процесс литья. Предложены мероприятия по усовершенствованию ТПП лопаток турбины с применением инновационных технологий. Особое внимание в проекте уделено использованию систем автоматизированного моделирования, их применению для выявления проблем и ошибок технологического процесса еще на этапе проектирования. Для этого была создана, конечно-элементная, модель отливки и оболочковой формы лопатки турбины в трех программных продуктах (Unigraphics, HyperMesh, MeshCAST), выявлены достоинства и недостатки каждого из них и выбран программный продукт, наиболее подходящий для дальнейшей работы. В программном комплексе «Полигон» смоделирован процесс литья заготовки лопатки турбины. Расчеты велись в трех направлениях: тепловой расчет, расчет макро- и микропористости, а также расчет потоков скоростей заливки. В результате получены данные, позволяющие судить о качестве получаемой заготовки. Предложенные методики ТПП могут быть внедрены в производство.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ВЛИЯНИЮ ПРЕДПОСЕВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ РАСТЕНИЙ
Стребкова М.В., научный руководитель доц. Зеленко Л.С.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Автоматизирован процесс обработки результатов экспериментов, состоящих в исследовании влияния различных предпосевных воздействий (физических и химических) на жизнеспособность растений. Разработанная система позволяет хранить данные об опытных растениях; производить расчеты различных показателей, таких как интенсивность развития болезней, распространенность заболеваний и т. п.; проводить мониторинг пораженности зерновых на разных фазах вегетации в различных районах земледелия и оценивать устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды. В системе имеется возможность проводить статистическую обработку результатов экспериментов, это помогает сделать вывод о том, какой способ предпосевного воздействия на семена будет наиболее эффективным в борьбе с болезнями. В системе предусмотрено разделение ролей пользователей, которое обеспечивает защиту важной информации об уже проведенных экспериментах. В режиме администратора пользователь имеет возможность редактировать справочники базы данных об эксперименте, проводить расчеты различных показателей. В обязанности оператора входит ввод новой информации в базу данных. Разработанная система внедрена и успешно применяется на кафедре защиты растений Самарской государственной сельскохозяйственной академии.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕТОНАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ
С ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВ
НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА
Солнцева А.В., научный руководитель проф. Скворцов Б.В.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Представлено исследование взаимосвязей между октановым числом и электродинамическими параметрами углеводородных топлив в условиях поточного контроля качества товарных нефтепродуктов. Детонационная стойкость и самовоспламеняемость углеводородных топлив могут быть исследованы с помощью зависимостей между октановым (цетановым) числом и электродинамическими параметрами. При этом нет необходимости в сжигании образцов топлива с помощью моторных установок, что упрощает и удешевляет процесс измерения. Рассматривается компонентный состав углеводородных топлив и их связь с детонационными и электрическими характеристиками. Вычислены предельно возможные и средневзвешенные диапазоны измерения диэлектрических проницаемостей стандартных марок бензинов при наличии различных присадок.
Моделирование технологической системы,
реализующей изготовление корпуса
(модель виртуального станка)
Кондратьев А.И., научный руководитель к.т.н. Смелов В.Г.
(Самарский государственный аэрокосмический университет)
Проект посвящен созданию группового технологического процесса изготовления корпусных деталей. Особое внимание уделено использованию систем автоматизированного проектирования, их применению для выявления проблем и ошибок технологического процесса еще на этапе проектирования. Разработана управляющая программа на механическую обработку для комплексного представителя в программном комплексе GibbsCam, выявлены ее ошибки, т.е. заранее исключены возможные повреждения изготавливаемой детали, крепежной оснастки и инструмента. Результатом работы являются алгоритмы действий по проведению симуляции УП, руководство по характерным проблемам, возникающим в этом процессе. В программном комплексе GibbsCam были разработаны: технологическая система (виртуальный станок), методика построения виртуальных станков, а также управляющая программа траекторий движения инструмента и основных органов станка с помощью MDD Editor, смоделирована обработка корпусной детали на станке. В результате была получена возможность выявления ошибок при разработке управляющих программ для токарно-фрезерных обрабатывающих центров.
Освещенные в проекте вопросы, разработаны с целью дальнейшего их применения для повышения качества и скорости проектирования технологических процессов.