Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 9.
-
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА НА ОСНОВЕ БЕЗЭХОВОЙ КАМЕРЫ ДЛЯ МЕТОДА АКТИВНОЙ РАДИОСЕНСОРНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
А.Ю. Звягин , К.А. Бойков201-2112025-10-01Аннотация ▼Представлены результаты разработки и экспериментального исследования двух конструкций безэховых камер, предназначенных для активной радиосенсорной технической диагностики (АРТД). Цель работы заключалась в создании условий для получения достоверного сигнального радиопрофиля (СРП) исследуемого объекта с минимальными искажениями за счет эффективного подавления внешних электромагнитных наводок и отражений. В рамках исследования были реализованы две конфигурации экранированных объемов: первая – на основе многослойной фольгированной отражающей структуры, вторая – с использованием высококачественной ткани Фарадея. Проведено сравнительно оценочное тестирование эффективности экранирования при разных состояниях СВЧ элемента. Состояние СВЧ элемента менялось за счёт изменения схемы СВЧ смесителя, путем выпаивания ключевых элементов. Для верификации функциональных характеристик выполнены серии измерений с помощью зондирования поверхности исследуемого
СВЧ-смесителя сверкороткими импульсами (СКИ). Получаемый СРП регистрировался с помощью осциллографа и принимающей антенны. Для обработки результатов использовался корреляционный анализ Пирсона, который показал свою эффективность в количественной оценке различий СРП объекта в исправном и дефектном состояниях. Полученные экспериментальные данные позволили оценить качество и перспективы материалов по ключевым параметрам: степень подавления паразитных сигналов, устойчивость к внешним помехам в различных условиях эксплуатации, механическая долговечность при циклических нагрузках и экономическая целесообразность реализации с учетом себестоимости материалов и трудоемкости сборки. Результаты исследования демонстрируют практическую применимость обеих конструкций в задачах прецизионных радиоизмерений, при этом выбор конкретного материала определяется оптимальным компромиссом между стоимостью производства, эксплуатационными характеристиками в различных климатических условиях и требуемым уровнем экранирования для конкретного применения. Полученные данные могут быть успешно использованы при проектировании как стационарных лабораторных комплексов, так и мобильных систем АРТД в условиях ограниченных ресурсов, включая полевые измерения и промышленный мониторинг. Исследования показали перспективность обоих подходов для достижения максимальных характеристик экранирования в широком частотном диапазоне -
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СПАЙКОВОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ И МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ РТК
А. Ю. Тамм , Е. А. Барымова , М. И. Кузьмин2025-04-27Аннотация ▼Одной из ключевых параметров любой современной механической системы является её
вибрационные и акустические характеристики, оказывающие прямое воздействие на окр у-
жающую среду и человека в процессе работы. В связи с этим, актуальной остается задача
диагностики вибрационных характеристик различных сложных по структуре механических
объектов, к которым можно отнести промышленные робототехнические комплексы. В силу
затрудненности возможности проведения диагностирования и экспериментальной отладки
новых разрабатываемых механизмов, интересным является вопрос применения современных
подходов к решению задачи диагностики, в частности, с применением нейронных сетей и чи с-
ленных методов. Целью данной работы стало исследование возможности совместного приме-
нения спайковой нейронной сети и метода конечных элементов для оценки вибрационных х а-
рактеристик на примере подшипника волнового редуктора. В работе подробно описан алг о-
ритм проведения диагностики, включающий в себя этапы разработки как конечно-элементной
модели исследуемой механической системы, так и разработки архитектуры нейронной сети.
При этом генерация обучающего и контрольного наборов данных для нейронной сети проводи т-
ся на упрощенной конечно-элементной модели, имеющей характеристики, аналогичные детали-
зированной, что обеспечивается совпадением первых десяти собственных форм сборки. Наборы
данных сформированы на основе расчетов численными методами с применением явной схемы интегрирования во времени упрощенной модели редуктора с несколькими типами искусственно
привнесенных дефектов, аналогичных проявляющимся в процессе эксплуатации реального по д-
шипника. Для анализа частотных характеристик разработана архитектура спайковой нейро н-
ной сети, доработанная в дальнейшем на обучающем наборе единичных дефектов. В результа-
те исследования определено, что разработанная спайковая нейронная сеть обеспечивает кла с-
сификацию данных на контрольной выборке с точностью 85%, что позволяет сделать вывод о
применимости предлагаемой методики определения вибросостояния механических систем с
совместным использованием нейронных сетей и метода конечных элементов -
РЕАЛИЗАЦИЯ В БАЗИСЕ ПЛИС РЕЛЯТОРНЫХ КОНТРОЛИРУЮЩИХ ОПРОСНЫХ УСТРОЙСТВ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ
С.А. Панычев , А.И. Панычев , А.В. Максимов270-2802025-07-31Аннотация ▼Сформулированы требования к современным средствам технического контроля и функ-
циональной диагностики оборудования для ответственных применений, одним из которых яв-
ляется обработка диагностической информации в темпе реального времени. Отмечено, что
для работы с цифровыми диагностическими сигналами перспективными являются реляторные
контролирующие опросные устройства, основанные на аппарате порядковой логики, дающей
существенный временной выигрыш перед традиционной двоичной логикой. Аппаратная реали-
зация порядково-логических опросных устройств в базисе ПЛИС наряду с очевидными преиму-
ществами этапа разработки позволит осуществлять оперативную реконфигурацию внутрен-
ней структуры для адаптации к изменяющимся условиям функционирования объекта контроля.
Рассмотрена аппаратная реализация двух известных устройств. Устройство переменного
приоритета использовано для выявления зафиксировавшего отказ или сбой датчика с возмож-
ностью установки номера датчика, с которого начнется опрос, и направления обхода датчи-
ков. Устройство централизованного контроля группы объектов применено для поиска экстре-
мального (максимального или минимального) цифрового диагностического сигнала с одновре-
менным определением номера соответствующего датчика за один такт работы системы
контроля и диагностики. Разработка комбинационных схем данных контролирующих опросных
устройств выполнена средствами ISE Design Suite 14.7. Представлены положительные резуль-
таты тестирования алгоритмов работы созданных моделей, сведенные в таблицы состояний
входов и выходов схем и иллюстрируемые временными диаграммами двоичных сигналов на вы-
водах схем. Дана оценка требуемых затрат ресурсов ПЛИС, выраженная в количестве логиче-
ских элементов и пользовательских контактов. Также на примере приборов низкой интеграции
и наиболее ресурсоемких образцов даны верхняя и нижняя оценки количество ПЛИС различных
типов семейств Xilinx Spartan-6, Xilinx Virtex-4 и отечественной серии 5576/5578 АО «КТЦ
«Электроника». Установлено, что при количестве диагностических датчиков до 200 в зависи-
мости от семейства ПЛИС для реализации одного контролирующего опросного устройства
требуется до 17 микросхем низкой интеграции и до 7 ресурсоемких микросхем -
СИНТЕЗ ПРОГРАММНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДОВ ВЕРИФИКАЦИИ СОСТОЯНИЯ МЕДИЦИНСКИХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
А. В. Проскуряков2022-05-26Аннотация ▼Описаны информационное и программное обеспечение реализации различных методов
верификации состояния фрагментов биологических объектов по компьютерно -
томографическим изображениям подсистемой поддержки принятия решения для диагно-
стики заболеваний. Указано на современное состояние развития медицинской диагности-
ческой техники, оснащённость которой медицинских учреждений страны и не оператив-
ная её доступность для населения способствовало и привело к появлению и активному
развитию новых направлений в области лучевой диагностики, к которым относятся:
цифровая и пленочная рентгенография, компьютерная томография, магнитно-резонансная
томография. В статье акцент сделан на анализ рентгенографических изображений, при-
нятие решений на основании анализа этих изображений, постановка диагноза на осно-
вании принятых решений. Сделан анализ преимуществ и недостатков рентгенографии,
как современного способа диагностики, относительно своих аналогов. Важной задачей при
анализе рентгенографических изображений медицинских биологических объектов и их
фрагментов является решение задачи улучшения качества изображения. С целью улучше-
ния качества рентгеновских снимков и повышения их информативности разработан алго-
ритм и реализовано программное обеспечение подсистемы программного обеспечения ме-
дицинской автоматизированной информационной системы для их коррекции и анализа.
В статье рассматривается реализация решения задач диагностики заболеваний, таких
как: анализ рентгенографических изображений, принятие решений на основании анализа
этих изображений, постановка диагноза на основании принятых решений путём разра-
ботки и применения программного и информационного обеспечения реализации методов
верификации состояния фрагментов биологических объектов, как эффективных методов
диагностики состояния параназальных пазух по их рентгенографическим и компьютерно-
томографическим изображениям. Описаны основные методы, лежащие в основе верифи-
кации по рентгеновским и компьютерно-томографическим изображениям. Приведен де-
тальный анализ реализации математических моделей методов диагностики в виде алго-
ритмов, реализуемых программным обеспечением для функционирования подсистемы под-
держки принятия решения медицинской автоматизированной информационной системы.
Показаны примеры практической реализации программного и информационного обеспече-
ния методов верификации медицинских объектов в виде экранных форм для работы с
фрагментами исследуемого объекта и результатами анализа рентгенографических изо-
бражений. Это позволяет повысить оперативность, точность верификации состояния
медицинских биологических объектов, достоверность процесса диагностики заболеваний.
Показана научная новизна, результаты апробации материала, представленного в статье
на международных, всероссийских конференциях, научных журналах. -
ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОСЕТЕВОГО ПОДХОДА ДЛЯ ДИАГНОСТИКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
А. В. Логунов , А. Л. Береснев2022-04-21Аннотация ▼Работа посвящена проблеме диагностирования двигателя внутреннего сгорания
транспортных средств эта проблема сейчас наиболее актуально из-за постоянного роста
автопарка и ужесточения требований к безопасной эксплуатации. Своевременный и точ-
ный контроль состояния двигателя внутреннего сгорания способен предотвратить выход из строя целых узлов транспортного средства, а также избежать таких серьезных по-
следствий как дорожно-транспортное происшествие. С появлением современных техноло-
гий давно известный метод оценки состояния двигателя по звуку может стать самым
передовым, поскольку исключается человеческий фактор, для обработки сигнала применя-
ется вычислительная техника анализ звукового спектра в которой осуществляется с по-
мощью искусственных нейронных сетей. Применение искусственных нейронных сетей для
анализа звукового спектра нашло применение в распознавание речи и для диагностики забо-
леваний дыхательной системы. В статье рассмотрена неисправность одного из основных
узлов двигателя внутреннего сгорания – подшипника. Представлены все возможные виды
неисправностей подшипников и причины, по которым они возникают. Перечислены узлы и
механизмы двигателя внутреннего сгорания в которых применяются подшипники. Описан
алгоритм экспериментальной части. Выполнен эксперимент, включающий в себя преобра-
зование полученных звуковых сигналов в спектрограммы и извлечение признаков с помощью
которых выполняется классификация. Выполненная экспериментальная часть доказала
возможность диагностирования двигателя внутреннего сгорания с применением искусст-
венных нейронных сетей. Научная новизна состоит в том, что процесс диагностики ста-
новится автоматизированным, все звуки, снятые датчиками, обрабатывается в ЭВМ или
в перспективе в специальном сканере, на дисплей выводится информация о состоянии тех
или иных узлов, в отличие от традиционных методов где диагностика осуществляется
визуально или на слух. Таким образом повышается точность диагностики и снижается
общая трудоемкость за счет исключения частичной или полной разборки двигателя. -
СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ В БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ
К. А. Бойков2022-03-02Аннотация ▼Преимуществом перспективного метода пассивной радиосенсорной технической ди-
агностики (ПР Д) над существующими на сегодняшний день способами определения тех-
нического состояния (виброметрия, тепловой контроль, JTAG-тестирование, оптический
контроль) являются: отсутствие инерции, отсутствие затрат процессорного времени,
отсутствие гальванического контакта с объектом исследования. В современной научнойлитературе практически не уделяется внимания численным моделям электронных уст-
ройств, в том числе на биполярных транзисторах (БП ), которые описывают процесс
колебательного перераспределения энергии и излучения, используемого в ПР Д. Поэтому
целью данного исследования является развитие метода ПР Д посредством разработки,
анализа и сравнения схемотехнической и электродинамической моделей колебательного
перераспределения энергии в БП . В работе представлены и проанализированы упрощен-
ные схемотехническая и электродинамическая модели колебательного перераспределения
энергии в БП . Рассчитаны параметры моделей, получены численные сигнальные радио-
профили (СРП) электрической составляющей электромагнитных излучений, созданных
самим радиоэлектронным узлом, построенном на БП . Показаны способы корректировки
справочных параметров в зависимости от реальных условий включения БП . Установлено,
что взаимная корреляционная функция СРП, полученных в результате схемотехнического и
электродинамического моделирования, не ниже 0,93, что говорит о высоком сходстве
представленных моделей. На практике использование разработанных моделей при анализе
СРП, полученных путем регистрации собственных излучений радиотехнических узлов
электронных устройств, позволит с достаточно высокой точностью определить режим
функционирования БП и его быстродействие. Данный анализ может быть использован в
ПР Д, указывая на неисправности сигнальных цепей, либо на деградацию параметров са-
мого элемента на ранних стадиях. -
ВИБРОМОНИТОРИНГ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
А.В. Логунов , А.Л. Береснев2022-01-31Аннотация ▼Работа посвящена проблеме диагностирования автомобильных двигателей внутрен-
него сгорания. Проблема контроля состояния двигателей внутреннего сгорания сейчас
наиболее актуально из-за увеличения числа автомобилей и ужесточения экологических
требований. В работе рассмотрены последствия работы неисправного двигателя внут-
реннего сгорания. Целью работы является обоснование выбора из существующих методов
диагностики такого метода который способен помочь наиболее точно и быстро обнару-
жить неисправность. Для этого в работе подробно рассмотрены современные средства
диагностики, выделены принципы работы, достоинства и недостатки. С появлением со-
временных технологий давно известный метод оценки состояния двигателей внутреннего
сгорания по звуку может стать самым передовым, поскольку исключается человеческий
фактор, для обработки сигнала применяется вычислительная техника анализ звукового
спектра в которой осуществляется с помощью искусственных нейронных сетей. Примене-
ние искусственных нейронных сетей для анализа звукового спектра нашло применение в
распознавание речи и для диагностики заболеваний дыхательной системы. В статье рас-
смотрены механизмы, которые способны генерировать звуковые сигналы во время работы
двигателя внутреннего сгорания, некоторые из них фазированы т.е. привязаны к рабочим
тактам, некоторые не фазированы. Предложенный способ диагностики позволяет выде-
лить «полезные» звуки из общего числа шумов двигателя, после сравнительного анализа
указать на узел звук которого отличается от эталонного, исправного. Научная новизна
состоит в том, что процесс диагностики становится автоматизированным, все звуки,
снятые датчиками, обрабатывается в ЭВМ или специальном сканере, на дисплей выводит-
ся информация о состоянии тех или иных узлов, в отличие от традиционных методов где
диагностика осуществляется визуально или на слух. Таким образом повышается точность
диагностики и снижается общая трудоемкость за счет исключения частичной или полной
разборки двигателя. -
РАЗРАБОТКА РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ УПРАЛВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕССА
А.Л. Ляшенко2021-12-24Аннотация ▼Рассмотрена необходимость регулирования температуры теплоносителя в гидрав-
лических прессах, обеспечивающих горячее склеивание фанеры, регулирование давления в
каналах пресса и поддержания технологических параметров на заданном уровне. В качест-
ве объекта управления рассмотрен колонный гидравлический пресс П-714-Б для горячего
склеивания фанеры, установленный на Усть-Ижорском фанерном комбинате. В статье
представлено описание колонного гидравлического пресса. Для мониторинга параметров
представленной установки фанерного производства, предлагается рассмотреть нагрева-
тельные плиты пресса и пакеты фанеры как объект с распределенными параметрами.
Для разработки математической модели объекта управления была рассмотрена функцио-
нальная схема данного устройства с основным оборудованием и технологическими пото-
ками теплоносителя. Разработана методика моделирования объектов данного класса как
объектов с распределёнными параметрами. Рассмотрение процессов, протекающих в каналах нагревательных плит, позволило составить дифференциальные уравнения движения,
описывающие течение рабочей среды в системе каналов. Разработанная методика мате-
матического моделирования распространения тепла в нагревательных плитах пресса и
пакетах фанеры позволила составить математическую модель для рассматриваемого
объекта. Данная математическая модель получилась достаточно сложной, и решить
полученную систему дифференциальных уравнений в частных производных аналитически
(выделить передаточную функцию) не представляется возможным. Для численного анали-
за рассматриваемого объекта управления были составлены дискретная модель уравнений
и вычислительный алгоритм. В процессе составления дискретных моделей были решены
задачи «стыковки» граничных условий, обеспечения устойчивости вычислительной схемы и
выбраны шаги дискретизации по пространственным переменным. Для компьютерного
моделирования было специально разработано программное обеспечение. С его помощью
были рассчитаны значения температур в контрольных точках. Представленная матема-
тическая модель позволила произвести численный эксперимент, в результате которого
были получены частотные характеристики исследуемого объекта. Данные характеристи-
ки были использованы при синтезе распределенного высокоточного регулятора. -
ВОЗМОЖНОСТИ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ДИАГНОСТИКИ ПОДВЕСКИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
А.В. Логунов , А. Л. Береснев2021-04-04Аннотация ▼Работа посвящена проблеме диагностирования подвески транспортных средств.
Проблема контроля состояния подвески сейчас наиболее актуально из-за постоянного
роста автопарка и ужесточения требований к безопасной эксплуатации. Своевременный и
точный контроль состояния подвески способен предотвратить выход из строя целых уз-
лов транспортного средства, а также избежать таких серьезных последствий как до-
рожно-транспортное происшествие. В работе подробно рассмотрены современные сред-
ства диагностики, выделены принципы работы, достоинства и недостатки, представлено
обоснование выбора из существующих методов такого, который способен помочь наибо-
лее точно и быстро обнаружить неисправность. С появлением современных технологий
давно известный метод оценки состояния подвески по звуку может стать самым передо-
вым, поскольку исключается человеческий фактор, для обработки сигнала применяется
вычислительная техника анализ звукового спектра в которой осуществляется с помощью
компьютерных технологий. В статье рассмотрены механизмы, которые способны генери-
ровать звуковые сигналы. Предложенный способ диагностики позволяет выделить «полез-
ные» звуки из общего числа шумов подвески, после сравнительного анализа указать на узел
звук которого отличается от эталонного, исправного. Данное решение в диагностике по-
зволяет существенно снизить общую трудоемкость за счет исключения частичной или
полной разборки подвески, как результат несмотря на упрощение, точность обнаружениянеисправностей только возрастет. Целью работы является исследование виброакустиче-
ских сигналов, излучаемых узлами подвески. С помощью датчиков сигналы считываются,
далее происходит математическая обработка на ЭВМ. В результате исследований разра-
ботан способ диагностики, позволяющий обнаружить скрытые дефекты узлов подвески и
определяющий степень износа. Научная новизна состоит в том, что процесс диагностики
становится автоматизированным, все сигналы, снятые датчиками, обрабатывается в
ЭВМ или специальном сканере, на дисплей выводятся информация о состоянии тех или
иных узлов, в отличие от существующих методов, где диагностика осуществляется визу-
ально или на слух, таким образом, становится возможным избежать ошибок.
1 - 9 из 9 результатов
