CC BY
12
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. A.c. 1298701 (СССР) Способ определения градуировочной характеристики магнитоэлектрического прибора / В.А.Мишин. Опубл. в Б.И., 1987. № 11.
2. A.c. 1377792 (СССР) Способ определения градуировочной характеристики электромагнитного измерительного механизма / В.А.Мишин. Опубл. в Б.И., 1988. № 8.
3. Федотов J1.B., Мишин В.А. Автоматизация градуировки методом стандартных шкал. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1997. 192 с.
®®®®Ф©©о®®©©©®еэ©®©о
Мишин Валерий Алексеевич, доктор технических наук, профессор, окончил радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Проректор по научной работе УлГГУ и заведующий кафедрой измерительно-вычислительных комплексов УлГТУ. Имеет монографии, статьи и патенты в области автоматизации контроля и сборки электроизмерительных приборов.
Федотов Леонид Викторович, кандидат технических наук, окончил радиотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Доцент кафедры ИВК УлГТУ\ Имеет монографию, статьи и патенты в области автоматизации градуировки электромагнитных приборов.
УДК 62-52: 658.562.3
М. Я. МАКТАС, A.M. НАМЕСТНИКОВ
К ВОПРОСУ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТП В ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЕ ВЫБОРА ТИПОРАЗМЕРА КОНСТРУКЦИИ
Рассмотрено использование в базе знаний экспертной системы косвенной информации о видах и типоразмерах конструкций корпусов из стандартного параметрического ряда. Показано, что задача выбора такого корпуса может быть сформулирована как задача выделения мультипликативной целевой функции на основе использования ассоциативных матриц, сформированных по матрицам типоразмеров.
ВВЕДЕНИЕ
Производство сложных радиотехнических систем сопровождается разработкой стендового технологического оборудования (СТО), позволяющего производить настройку и регулировку как отдельных узлов, так и целых сис-
© М.Я.Мактас, А.М.Наместников, 1998
тем. Множество конструкций М подобного СТО регламентируются соответствующими стандартами (СТП) на их виды и типоразмеры. Выбор корпуса СТО из заданного ряда требует значительной квалификации конструктора и достаточно больших трудовых и временных затрат. САПР в этих случаях малоэффективны, т.к. многие действия проектировщика, особенно на ранних стадиях проектирования, плохо формализуются. В связи с этим рассматривается возможность использования экспертной системы (ЭС) при выборе типа и объема корпуса СТО.
СТП В ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЕ ВЫБОРА ТИПОРАЗМЕРА КОНСТРУКЦИИ
Информацию о стандартных размерах площадей лицевых панелей , установочных площадях 5У и объемах корпусов блоков УБ представим в виде
графиков = /(п),8^ = /(п)иУ^ = /(п) (рис. 1-3). Точки излома графиков соответствуют номерам I параметрического ряда I. Здесь [ е1 = {1,2,...,п}, а ] е ] = {1,2,...,т} - виды конструкций корпусов (КК).
Анализ ломаных позволяет выделить в них характерные зоны, влияющие на выбор вида и типоразмера КК. На рис. 1 таких зон три: 1-я - при 8Л <4, которой соответствует только второй вид КК; 2-я зона, где 4 < Бл < 18, охватывает все три вида КК, а в 3-й зоне — 18<8Л <22 возможны первый и вто-
плй т>тттттт VI/" Аттвплгт1ттттй олттт т т»т т ттл ттлттт т *т ттп глоЛмт/оу Ч ;ЛТЛ1ТА13ЛТТт IV
иуп ипдш Х\Х\. I 111Ш1и1 Л/ЛШ1 XI ни Л Т ^¿аниии ДА1ШЛ
ждому из параметров, тогда решение сводится к поиску минимального значения мультипликативной целевой функции
Р(б£) = тшПб£. (3)
к=1
Далее произведем выбор типа корпуса и его типоразмеров по рассмот-
2 2
ренной методике. Пусть расчетные значения 8Л = 9 дм , 8У = 27 дм и
Ув =9.5 дм . По графикам рис.1 находим, что дм расположена во
1 2
второй зоне. Ближайшими к 8Л будут точки излома 8ЛЗ = 10 дм ,
=10 дм2 и = 11.11 дм , которым соответствуют три вида КК: 3-й ]
мер 1-го вида, 8 -й номер 2-го вида и 3-й номер 3-го вида. По матрицам ти
размеров ТЛ,ТУ иТу)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 Тл = 2 3 5 8 6,2 10 14 22 - - - - - - - - -
2,5 2,5 4 4 6,4 6,4 6,2 6,2 10 10 10 14 14 22 22
5,1 8,2 6,9 и 11 14 - - - - - - - - -
0 12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 32 64 52 72 88 Г93П 122 - - - - - - -
Т =2 10 17 17 22 24 30 24,5 32 32 42 56 55 72 64 97
3 14 21 21 31 34 51 41,7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 12 32 25 40 56 55 88 - - - - -
о» II 3 6,4 6,4 10 10 16 10 25 16 25 40 35 56 52 88
3 4,3 6,9 6,7 11 1 13 | 20 15,7
построим ассоциативные матрицы
О 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
0 0 0 1 1 1 1 1 1 -
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 1 1 1 1 - 1 -
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 А2 = 2 3 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I
0 0 0 1 1 1 1 Ь - - -
0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 А, =2 3 1 1 1 1 1 1 1 -
0 0 0 1 ! 1 ! 1 1 1 1 1 1 1 1
0 0 0 1 1 1 1
Поразрядной конъюнкцией строк а{ л а\ а а\ = (ООО 11...)» а}/\а\/\а\ =(000000011...), а\/\а\ла\ =(00011...) получаем минимапьный 94
номер i = 3 для 1-го и 3-го вида КК, а также значения =1; 5у =45; 51, =30,5; 5д = 2,1; 8^=4,57; 6J =1,26. Тогда min F(53) = 12,09. Следовательно, в данном случае необходимо выбрать конструкцию корпуса 3-го вида и 3-го типоразмера из параметрического ряда.
Мактас Михаил Яковлевич, кандидат технических наук, окончил радиотехнический факультет УлПИ. Профессор кафедры КПРА УлГТУ. Имеет статьи и монографии в области САПР и экспертных систем.
Наместников Алексей Михайлович, окончил радиотехнический факультет УлГТУ. Аспирант УлГТУ. Имеет публикации в области экспертных систем.
УДК 621.382.3
Е.Е.ЗАБУДСКИЙ, М.К.САМОХВАЛОВ
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ИНДИКАТОРНЫХ УСТРОЙСТВ
Рассмотрены вопросы моделирования электрических характеристик тонкопленочных электролюмшшсцентных индикаторных устройств переменного тока. На основе описания электролюминесцентных структур системами уравнений, составленными в соответствии с законами Кирхгофа, разработаны математические модели дискретных индикаторов, а также элементов матричных панелей большой информационной емкости. Проведенные экспериментальные исследования образцов электролюминесцентных структур, полученных вакуумным напылением, соответствуют результатам математического моделирования.
ВВЕДЕНИЕ
Тонкопленочные электролюминесцентные (ТПЭЛ) индикаторные устройства переменного тока в настоящее время являются одними из наиболее перспективных средств отображения информации. Математическое моделирование ТПЭЛ индикаторных панелей с большим числом индикаторных элементов представляет собой сложную задачу, требующую гибких алгоритмов расчета и больших вычислительных возможностей. С учетом матричной
© Е.Е.Забудский,М.К.Самохвалов, 1998
95
организации панели, пересечения строк и столбцов которой определяют расположение тонкопленочных электролюминесцентных индикаторных элементов (пикселей), исходной задачей является разработка математической модели ТПЭЛ индикатора. Цель настоящей работы - разработка математической модели, описывающей электрические характеристики ТПЭЛ структур, ее программная реализация, а также разработка алгоритма моделирования и математической модели матричной индикаторной панели.
ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ ТПЭЛ СТРУКТУР
Для физического моделирования ТПЭЛ индикаторных устройств используются различные эквивалентные схемы, описывающие свойства электролюминесцентных структур с той или иной степенью подробности [1...3]. Параметры электролюминесцентных устройств имеют пороговый характер, что обусловлено особенностями полевых механизмов генерации носителей заряда в пленке люминофора. Слой люминофора в невозбужденном состоянии обладает высоким удельным сопротивлением (р«10ш Омм). В простейшем случае, при слабых полях, эквивалентная схема может быть представлена в виде последовательной цепочки трех конденсаторов Сц, С-,2, Ср/,, емкости которых равны геометрическим емкостям слоев диэлектриков и люминофора. В сильном электрическом поле (Е « 106 В/см), необходимом для создания излучения, сопротивление пленки люминофора существенно снижается. В настоящей работе математическая модель ТПЭЛ индикатора разработана на основе эквивалентной схемы, представленной на рис.1.
Рис. 1. Эквивалентная схема ТПЭЛ Рис. 2. Вольт-зарядовые
структуры характеристики ТПЭЛ структур
В качестве нелинейного элемента использован резистор сопротивление которого зависит от приложенного к слою фосфора напряжения ирь. В схему введены также компоненты и С^для моделирования эффекта фик-
сации электрического поля в фосфоре. Предполагается, что диэлектрические слои имеют незначительные токи утечки, а электролюминесцентная структура не обладает гистерезисом вольт-яркостной характеристики.
Использование в схеме замещения нелинейного сопротивления Rph = f[UPh(t)] упрощает математическое описание схемы и вместе с тем позволяет учесть требуемые параметры структуры путем выбора величин сопротивлений пленки люминофора в возбужденном и невозбужденном состоянии, соответственно, Ron и R0ff, а также порогового напряжения слоя Uth. Задание сопротивления слоя люминофора в виде функции от приложенного напряжения снижает вычислительные затраты, особенно при расчете матричных устройств на основе ТПЭЛ индикаторов, так как отпадает необходимость расчета характеристик стабилитронов, которые в общем случае могут быть различными.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТПЭЛ ИНДИКАТОРА
t/
Составим согласно законам Кирхгофа систему интегральных уравнений, описывающую эквивалентную схему электролюминесцентного устройства (рис.1), включенную в цепь источника переменного напряжения E(t). Продифференцировав эту систему по времени и вводя обозначение %t = P> за~
пишем систему однородных нелинейных дифференциальных уравнений (ОДУ) в матричной форме
Rr+Rc I
Rr+Rc
-1
-1 1
>V pE-ijCi-i2/Cph
Р'2 0
Rä X Pi 3 = pE-ijC,-i3pUpn dR[Uph(t)]/dUph
-1 -1 PU 0
Rä. pi S. -U/cd
,(1)
где С/ - суммарная емкость диэлектрических слоев; Rck Rr - сопротивления электродов, которые также могут учитывать внутреннее сопротивление источника напряжения и последовательное сопротивление Rs, используемое в измерительной установке.
Искомыми величинами в системе ОДУ являются токи ik~fk(t)- Относительно производных р^, к=1,2,..,5 от этих токов (1) линейна. По найденным значениям токов ik(t) определяются зависимости для описания характеристик и свойств электролюминесцентных устройств.
