Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Електроніка. Обчислювальна техніка arrow Цифрові системи керування реального часу для відтворення стаціонарних віброакустичних полів
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Цифрові системи керування реального часу для відтворення стаціонарних віброакустичних полів

Анотації 

Зєлик Я.І. Цифрові системи керування реального часу для відтворення стаціонарних віброакустичних полів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.03 - системи і процеси керування. Інститут космічних досліджень НАНУ-НКАУ, Київ, 1999.

   Здійснене теоретичне обгрунтування і практична реалізація нового концептуального вирішення акустичних випробувальних систем, що забезпечує відтворення полів з заданою просторовою кореляцією в широкому частотному діапазоні, створене алгоритмічне та програмне забезпечення, виконані дослідницькі і промислові випробування цифрових систем керування реального часу для відтворення і активної компенсації стаціонарних віброакустичних полів. Розвинуті методи розв’язання обернених задач випромінювання в акустиці, що базуються на застосуванні скінченновимірних математичних моделей віброакустичних трактів як об’єктів керування за умов невизначеності параметрів ОК та дії неконтрольованих збурень. Розроблені і досліджені матричні алгоритми ідентифікаціі та керування з зворотним зв’язком і реалізовані в інформаційно-керуючих системах віброакустичних випробувань реального часу, запроваджених на низці підприємств.
   Ключові слова: система керування реального часу, віброакустичне поле, віброакустичні випробування, просторово-часова кореляція, спектральна густина, матричний алгоритм, рекурентний метод найменших квадратів, стохастична апроксимація, адаптивний алгоритм керування, інформаційно-керуюча система.

Zyelyk Yarema. Digital real time control systems for stationary vibroacoustical fields reproduction. - Manuscript.

Thesis for a doctor of technical science degree by specialty 05.13.03 - control systems and processes. - Space Research Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine and the National Space Agency of Ukraine, Kyiv, 1999.

   Theoretical study and practical implementation of the new conceptual solution of acoustic test systems ensuring reproduction of fields with the given space correlation in a broad bands of frequencies are carried out, corresponding algorithms and software are created, the research and industrial tests of digital real time control systems for reproduction and active cancelling of stationary vibroacoustical fields are conducted. The solution methods of inverse radiation problems in acoustics, which are based on the use of finite-dimensional mathematical models of vibroacoustical paths as control plants (CP) considered under conditions of uncertainty of CP parameters and action of uncontrollable disturbances, have been developed. The matrix algorithms of identification and feedback control have been developed and implemented in real time information control systems of vibroacoustical tests at a number of enterprises.
   Key words: real time control system, vibroacoustical field, vibroacoustical test, spatial - time correlation, spectral density, matrix algorithm, recurrent least squares method, stochastical approximation, adaptive control algorithm, information control system.

Зелык Я.И. Цифровые системы управления реального времени для воспроизведения стационарных виброакустических полей. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.13.03 - системы и процессы управления. Институт космических исследований НАНУ-НКАУ, Киев, 1999.

   Осуществлено теоретическое обоснование и практическая реализация нового концептуального решения акустических испытательных систем, обеспечивающего воспроизведение полей с заданной пространственной корреляцией в широком диапазоне частот, создано алгоритмическое и программное обеспечение, выполнены исследовательские и промышленные испытания цифровых систем управления реального времени для воспроизведения и активной компенсации стационарных виброакустических полей. Развиты методы решения обратных задач излучения в акустике, базирующиеся на использовании конечномерных математических моделей виброакустических трактов как объектов управления в условиях неопределенности параметров ОУ и действия неконтролируемых возмущений. Разработаны и исследованы матричные алгоритмы идентификации и управления с обратной связью и реализованы в информационно-управляющих системах виброакустических испытаний реального времени, внедренных на ряде предприятий.
   Предложен оригинальный подход к приближенному объективному восстановлению полигармонических акустических полей в закрытых помещениях по дискретным измерениям, базирующийся на аппроксимации гармонического поля при каждом значении частоте отрезком тройного ряда по системе известных функций, коэффициенты которого находятся в результате решения трехкритериальной экстремальной задачи, один из критериев которой учитывает именно акустическую природу поля и геометрию помещения. При решении экстремальной задачи получена система линейных алгебраических уравнений для отыскания коэффициентов ряда существенно меньшей размерности, чем размерность матрицы системы, к которой приводило бы использование для решения соответствующей краевой задачи (с привлечением данных измерений) конечноразностных методов.
   На основе всестороннего изучения состояния проблемы приближенного воспроизведения реальных виброакустических полей в лабораторных условиях с целью исследования виброакустической прочности новых изделий впервые предложено и реализовано (защищенное патентом Украины) концептуальное решение акустических испытательных систем, позволяющее воспроизводить виброакустические поля с заданной пространственной корреляцией в широком частотном диапазоне. Это качество является новым, не совпадающим со свойствами известных в современной мировой практике решений-прототипов в области прикладной акустики и систем испытаний, и предложенная концепция акустических испытательных систем обладает существенными отличиями и мировым приоритетом.
   Предложены и исследованы в отношении быстродействия, объема оперативной памяти и достигаемой точности рекуррентные алгоритмы текущей идентификации линейного стационарного ОУ рекуррентным методом наименьших квадратов на основе векторно-матричных и матричных уравнений математических моделей ОУ, учитывающих действие на ОУ неконтролируемых случайных возмущений, исследовано быстродействие, объем необходимой оперативной памяти и достижимая точность алгоритмов.
   Предложены и исследованы с точки зрения сходимости векторно-матричные и матричные стохастические регуляризирующие алгоритмы управления с обратной связью, решающие некорректные экстремальные задачи при воспроизведении виброакустических полей при произвольных конечных размерностях линейного ОУ в условиях действия аддитивного многомерного случайного некоррелированного шума при нестохастически заданных ограничениях на параметры ОУ и входные воздействия. Доказаны достаточные условия сходимости алгоритмов с вероятностью 1 к неподвижным точкам порождающих их отображений.
   Предложен и практически исследован адаптивный алгоритм двухэтапного на каждом шаге совместного управления среднеквадратичным отклонением и спектральной плотностью скалярного широкополосного случайного процесса на выходе ОУ в ИУС реального времени “Спектр-2” и “Спектр-PC”. В результате указанной реализации алгоритма обеспечивается высокая скорость его сходимости даже в условиях квазистационарных изменений параметров ОУ.
   Предложен и применен в ИУС реального времени “Спектр-PC” алгоритм точного выявления частоты основной гармоники полигармонического виброакустического шума на основе двухэтапного последовательного БПФ и ДПФ-анализа и точного (по основной частоте) генерирования полигармонического компенсирующего сигнала. Алгоритм обеспечивает когерентность компенсируемого и компенсирующего сигналов и как следствие - высокую степень активного гашения шума.
   Предложен и реализован в ИУС “Спектр-2” и “Спектр-PC” унифицированный алгоритм повышения точности генерирования гармонических сигналов с помощью цифро-аналогового преобразователя и синхронизатор-таймера, в результате которого вычисляется надлежащая поправка рассчитываемого кодового представления временной реализации генерируемого гармонического сигнала в оперативной памяти ЦАП (компьютера) таким образом, чтобы амплитуда первой гармоники сигнала аналоговой ступенчатой полигармонической аппроксимации на выходе ЦАП совпадала с заданной амплитудой идеального аналогового моногармонического сигнала.
   Разработанное соискателем защищаемое в работе алгоритмическое обеспечение и программное обеспечение использовано в созданных при его участии цифровых системах управления реального времени для осуществления промышленных виброакустических испытаний, которые были внедрены на ряде предприятий: Институте кибернетики имени В.М. Глушкова НАНУ, Белоозерском филиале “Прибор” (г. Фаустово, Московской обл.), СибНИА (г. Новосибирск), ГОИ (г. Сосновый бор, Ленинградской обл.).
   Системы такого типа могут использоваться в составе интегрированных комплексов автоматизации лабораторных и стендовых испытаний в метрологических и сертификационных центрах определенных отраслей промышленности, аналогичных центрах отдельных предприятий.
   Ключевые слова: система управления реального времени, виброакустическое поле, виброакустические испытания, пространственно-временная корреляция, спектральная плотность, матричный алгоритм, рекуррентный метод наименьших квадратов, стохастическая аппроксимация, адаптивный алгоритм управления, информационно-управляющая система.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Цифрові системи керування реального часу для відтворення стаціонарних віброакустичних полів

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!