CC BY
15
18. Анненкова А. А. Методические подходы к оценке внешнеэкономического потенциала региона / А.А. Анненкова // Среднерусский вестник общественных наук, 2007. - № 3(4). -С. 152-156.
19. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий : пер. с англ. / Т. Саати. - М. : "Радио и связь", 1993. - 320 с.
20. Черчик Л.М. Стратепчний потенщал рекреацшно! системи регюну: теор1я, методо-лопя, оцшка : монограф1я / Л.М. Черчик, Н.В. Коленда. - Луцьк : Вид-во ЛНТУ, 2008. - 235 с.
Лыфар В.В. Исследование транзитного потенциала региона и его оценка
Проанализированы существующие подходы и методы оценки видов потенциалов, выявлены их преимущества и недостатки. Предложена методология оценки транзитного потенциала региона. Обоснована целесообразность использования интегрированного подхода, экспертного метода в сочетании с индексным методом для оценки составляющих транзитного потенциала.
Ключевые слова: транзитный потенциал региона, методология, оценка, подход, метод.
Lyfar V. V. Investigation of transit potential of region and its estimation
In this article the existing approaches and methods of potential estimation are analyzed, their advantages and shortages are exposed. The methodology of region transit potential estimation is proposed. The expediency of usage of integrative approach, expert method in combination with index method for the estimation of transit potential components is substantiated.
Keywords: transit potential of region, methodology, estimation, approach, method.
УДК 620.3:621.3 Астр. А.1. Пукач; проф. В.М. Теслюк, д-р техн. наук;
доц. Р.-А.Д. ¡ванщч, канд. техн. наук; асист. Р.В. Загарюк, канд. техн. наук -
НУ "Львiвська полiтехнiка "
МОДЕЛЬ ФУНКЦ1ОНУВАННЯ П1ДСИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО ВИЗНАЧЕННЯ Д1АПАЗОНУ ЗНАЧЕНЬ ВЕЛИЧИНИ ВИМ1РЮВАНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО ОПОРУ
Розроблено модель функцюнування шдсистеми автоматичного визначення апазону значень величини вимiрюваного електричного опору на конкретному приклада а також здшснено аналiз отриманих результа™. Розроблена модель функцюнування дае змогу встановити основш закож^рносп загально! поведшки як уше! шдсистеми, так i конкретних и параметрiв. Запропоновано кшька варiантiв розподшу насиченост дiапазонування област вимiрювання, наведено !х основш переваги та недолжи, а також особливосп застосування. Запропоновано можливють розширення област значень вимiрюваноi величини електричного опору на основi рiвняння балансу мостово! схеми, що дае змогу значно розширити обчислювальш можливост розроблено! шдсистеми без додаткових апаратних засобiв.
Ключовг слова: модель, електричний ошр, область вимiрювання, мостова схема, МЕМС.
Вступ. Швидкими темпами розвиваються та впроваджуються дедал1 глибше у вс сфери людсько! д1яльносп пристро!, побудоваш за технолопями виготовлення мжроелектромехашчних систем (МЕМС) [1-5], поступово ви-тюняючи сво! макроаналоги. Такий рют МЕМС-пристро!в зумовлений низкою переваг цих технологш, одшею з яких е мжронш розм1ри активних компонента. Проте саме мшатюрнють елеменпв МЕМС призводить до задач1 вим1рювання малих величин електричного опору, котра потребуе розроблен-
ня нових, або удосконалення вже юнуючих, методiв вимiрювання електрич-ного опору [7]. З метою покращання точностi вимiрювання малих величин електричного опору в МЕМС розроблено тдсистему автоматичного визна-чення дiапазону значень величини вимiрюваного електричного опору, що дае змогу здiйснити попередню оцiнку вимiрюваноl величини та використати от-риманi результати в процеш подальшого встановлення 11 точного значення. Одним iз способiв покращання точностi вимiрювання малих величин електричного опору в МЕМС е застосування розроблено! тдсистеми автоматичного визначення дiапазону значень величини вимiрюваного електричного опору, котра дае змогу здшснити попередню ощнку вимiрюваноl величини, забезпечивши цим самим можливють використання отриманих результатiв на етат точного встановлення значення вимiрюваного електричного опору.
Структура розроблено'! п1дсистеми автоматичного визначення дь апазону значень величини вим1рюваного електричного опору. Нижче на рис. 1 зображено розроблену схемну модель пiдсистеми.
Результат
Рис. 1. Схемна модель тдсистеми автоматичного визначення дiапазону значень величини вимiрюваного електричного опору
Модель розроблено! тдсистеми (див. рис. 1) працюе таким чином. Схема управлшня почергово замикае клкш к1—к„. Внаслщок замикання кожного з клктав вiдбуваеться включення вщповщного зразкового резистора Я, в електричний мют [6], до складу якого входять також власне вимiрюваний отр Ях та еталоннi опори Яет1 та Яет2 (причому Яет1=Яет2). В околi точки рiв-новаги електричного моста виникае залишкова напруга АП, i чим меншою вона буде за абсолютною величиною, - тим ближчим буде значення вимiрю-ваного опору Ях до величини включеного зразкового резистора Я,. З щею метою отримаш залишковi напруги АП, поступають на вхiд блоку видшення
модуля напруги для отримання 1х абсолютних значень, а поим зберiгаються в блощ розподiлу залишкових напруг по каналах, де для кожно1 залишково1 напруги АП,- на виходi мiститься шдив^альний канал, з'еднаний iз вщповщ-ним входом схеми визначення мшмально! напруги з шдикащею провiдника.
Модель функщонування розробленоУ п1дсистеми автоматичного визначення д1апазону значень величини вим1рюваного електричного опору. Розглянемо принципи функщонування та результати роботи розроб-лено1 пiдсистеми на конкретному прикладi (рис. 2).
19,384 Ом ^ 0,0001 Ом
Результат
Рис. 2. Приклад схемной модем тдсистеми для вирШення конкретноТ задач1 визначення д1апазону значень величини вим1рюваного електричного опору Ях=19,384 Ом
Нехай значення вимiрюваного електричного опору дорiвнюe Кх=19,384 Ом, причому значення зразкових резисторiв такi: «1=0,0001 Ом; «2=0,001 Ом; К3=0,01 Ом; К4=0,1 Ом; К5=1 Ом; К6=10 Ом; К7=100 Ом; К8=1000 Ом; а напруга живлення Ер=12В.
На рис. 3 зображено залишковi напруги, що виникають в околi точки рiвноваги електричного моста, для ушх зразкових резисторiв К - К8.
_У2 -12 V
№ 118(1 0.00010 <1000а и2
19.3840
"X т
№8(2 10000
1 1.1811 0.0010 $10000 и2
19.3840
а т
№8(2 10000
1 1.1811 0.010 $10000 и2
19.3840
<и ?0.10
1.18(1 ?10000
а т
№8(2 10000
19.3840
а
№8(2 10000
?10
¿18(1 ?10000
У2 -12 V
19.3840
?100
¿18(1 ?10000
а т
^2 .12 V
18(2 10000
19.3840
а т
^2 ■ 12 V
18(2 10000
11 >18(1 1000 $10000 и2
19.3840
а т
^2 .12 V
18(2 10000
11 ¿18(1 10000 <10000 и2
19.3840
а
18(2 10000
Рис. 3. Значення залишкових напруг А VI в окол1 точки р1вноваги сформованого
електричного моста
На рис. 4 також зображено графж залежносп абсолютного значення залишково! напруги |ДЦ,| вщ величини вiдповiдного зразкового електричного опору К,-. З отриманих результапв (рис. 4) сл^е, що мшмальною за абсо-лютним значенням буде залишкова напруга ДЦ6=1,916 В за величини керо-ваного опору К6=10 Ом. Отже, значення величини вимiрюваного електричного опору Кх знаходить в околi величини зразкового резистора К6=10 Ом, чого i слiд було очiкувати для Кх=19,384 Ом.
Анал1з результат1в моделювання. З графжа на рис. 4 також видно, що частота перекриття нижнього дiапазону значень величини електричного опору (К,- е [0,0001 ;10] Ом) е вищою, нiж частота перекриття середнього та вищого дiапазонiв значень величини електричного опору ([10;1000] Ом) (рис. 5).
Це зумовлено тим, що був використаний алгоритм вибору робочих дь апазошв, зпдно з яким верхня межа кожного дiапазону обчислювалась як до-буток нижньо! межi на 10 (яверхне = книжне -10).
У2
12 V
12 V
12 V
ре Юм«™
РС 10М0пт
и2
и2
РС 10М0пт
РС 10М0пт
6R|dU|, V
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 10
Рис. S. Грaфiк декaднoгo рoзnoдiлу нaсuченoстi дianaзoнувaння oблaстi вuмiрювaння
5
4
3
2
35Q
Збipник нayково-тexнiчниx прлць
Такий розподш (назвемо його "декадним" - див. рис. 5) зручний у тих випадках, коли величина вимiрюваного електричного опору мютиться саме в нижнш обласп дiапазону. Проте, можливi й iншi варiанти розподiлу (див. рис. 6, 7). Особливютю розробленого методу визначення дiапазону значень ве-личини вимiрюваного електричного опору е можливють контрольованого роз-подiлу насиченостi дiапазонування уае1 областi вимiрювання (див. рис. 6, 7).
Такий варiант розподшу насиченостi (див. рис. 6) формуеться внасль док подiлу вше1 обласп дiапазонування на рiвнi вiдрiзки. Вш зручний у випадках, коли кшька дослiджуваних об'ектiв знаходяться в рiзних частинах де-яко1 наперед вщомо! областi значень [ КОО; КббЛ? ].
Ri, Ohm
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 10001050
Рис. 6. График р1вном1рного розподту насиченостг дмпазонування област1
вим1рювання
Нижче на рис. 7 зображено ще один BapiaHT розподшу насиченост дь апазонування - "секторний". Використовуючи секторний Bapiam' розподшу, можна досягти збiльшення частоти розподшу нaсиченостi на певних дшянках (секторах) облaстi вимipювaння, котpi представляють бiльший iнтеpес. У цьому випадку (див. рис. 7) - це сектори 1, 2 i 3 з дiaпaзонaми значень [00м; 50 Ом], [150 Ом; 200 Ом] та [900 Ом; 950 Ом], вщповщно.
Треба також зазначити, що серед розглянутих вище вapiaнтiв розподь лу нaсиченостi дiaпaзонувaння (див. рис. 5-7) саме запропонований декадний розподш дае змогу встановити оптимальний крок змши величини керованого електричного опору для досягнення piвновaги електричного моста на етат точного визначення величини невщомого електричного опору, що в загаль-
ному випадку дасть змогу скоротити кiлькiсть робочих ггерацш i пришвид-шити таким чином роботу системи.
Сектор1
\
RE, Ohm
-Й-А-4-1—■—-A-4-4-L-,-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1--—-1—
100\ 50 20/ 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 85t 900 950 10001050
Рис. 7. Графт секторного розподлу насиченост1 dianasoHyeanня област
вимiрювaння
Розширення област1 значень вим1рювано1 величини електричного опору на основ1 р1вняння балансу мостовоТ схеми. Нижче на рис. 8 зобра-жено одинарний електричний мют [6], що виникае при замиканш одного з клкгав розроблено! тдсистеми автоматичного визначення дiапазону значень величини вимiрюваного електричного опору.
R;
R,
Li
1
Rem 1
R
em 2
Рис. 8. Одинарний електричний Micm тдсистеми
Основна рiвнiсть, за яко! сформований електричний мiст (див. рис. 8) знаходиться в сташ рiвноваги, мае такий вигляд:
Rx'Rem1 = Ri'Кет2' (1)
де: Кх - вимiрюваний електричний отр; К, - зразковий електричний опiр, що змiнюеться; Кет1 i Кет2 - еталонш електричнi опори. Вiдповiдно:
Кет2
Кх = К, ■
Кет1
(2)
У найпростiшому випадку для визначення дiапазону значень величи-ни вимiрюваного електричного опору Кх достатньо прийняти еталонш елек-тричнi опори Кет1 i Кет2 рiвними мiж собою (Кет1=Кет2), тодi чим ближчим за величиною буде зразковий електричний отр до вимiрюваного, тим бiльше схема буде наближатися до стану свое! рiвноваги.
Проте таке спрощення обчислювального процесу матиме негативнi наслiдки у випадку, коли значення величини вимiрюваного електричного опору Кх мютиться за межами допустимих значень величини зразкового резистора К, що може бути спричинене фiзичними обмеженнями можливостей магазину опорiв, наприклад у випадку, коли мшмальне значення величини електричного опору магазину опорiв становитиме 10-4 Ом, а величина вимi-рюваного електричного опору порядку 10-6 Ом.
Саме тому з метою розширення дiапазону значень вимiрюваноl величини електричного опору пропонуемо встановити певнi критерп вибору значень основних параметрiв рiвняння балансу мостово! схеми, тобто значень зразкового електричного опору К, та еталонних опорiв Кет\ i Кет2.
Частка еталонних напруг Кет2/ Кет1 виступае в ролi мультиплжатив-ного коефiцiента, котрий дае змогу контролювати необхiдний прирiст (або зменшення) величини зразкового резистора Кi з метою розширення дiапазону значень вимiрюваноl величини електричного опору (див. рис. 9, 10).
(К, 2/ Ыег1); < -И 1_11П1) -ОД_Нт +И_Ит (Кгз/Ко.О'Ч+Ки'т)
Рис. 9. Розширення верхних границь областг значень вим1рювано'1 величини
електричного опору
-И Нт
+Ш Нт
(КетзЖетОЧ-КУ™) (^т^тОЧ+ИКт) Рис. 10. Розширення нижних границь областг значень вим1рювано1' величини
електричного опору
Таким чином (див. рис. 9, 10) можна розширити верхт та нижт границ областi значень вимiрюваноl величини електричного опору, не змшю-ючи при цьому фiзичних властивостей допустимих значень електричних опо-
piB магазину onopiB. Наприклад, за наявностi магазину onopiB з максималь-ним значенням величини електричного опору, припустимо, 1000 Ом та мшь мальним - 0,001 Ом, ми можемо вимipювати значення невщомого електричного опору вщ 10-9 Ом до 109 Ом, вiдпoвiднo.
Оскiльки значне розширення oбластi значень величини вимipюванoгo електричного опору призведе до необхщносл збшьшити кiлькiсть зразкових електричних oпopiв для покриття вша множини значень iз збереженням по-переднього piвня насиченост дiапазoнування, здiйснювати цей процес розширення пoтpiбнo додатково у тих випадках, коли величина вимipюванoгo електричного опору в процеш визначення дiапазoну ïï значень, згiднo з отри-маними результатами, знаходиться в oкoлi граничних точок пеpвиннoï множини значень вимipюванoï величини електричного опору, mrpi власне i представляють встановлеш гpаницi вимipювання.
Висновок. У робот розроблено модель функцioнування пiдсистеми автоматичного визначення дiапазoну значень величини вимipюванoгo електричного опору на конкретному приклад^ а також здiйсненo анатз отрима-них pезультатiв. Розроблена модель функцюнування дае змогу встановити основш закoнoмipнoстi загальнoï пoведiнки як усiеï пiдсистеми, так i кон-кретних ïï паpаметpiв. Шляхом аналiзу отриманих результата роботи мoделi було запропоновано кшька ваpiантiв poзпoдiлу насиченoстi дiапазoнування oбластi вимipювання, наведено ïх основш переваги та недолжи, а також особ-ливoстi застосування. Кpiм того, у робот розглянуто мoжливiсть розширення обласп значень вимipюванoï величини електричного опору на oснoвi piвнян-ня балансу мoстoвoï схеми, що дае змогу значно розширити oбчислювальнi можливост poзpoбленoï пiдсистеми без додаткових апаратних засoбiв.
Л1тература
1. Kruglick J.J. EFAB Technology and Applications / J.J. Kruglick, A. Cohen, C. Bang // MEMS: Design and Fabrication / Mohamed Gad-el-Hak, ed. - 2nd ed. - Boca Raton : CRC Press, 2006. - 664 p.
2. Колпаков Ф.Ф. Микроэлектромеханические устройства в радиотехнике и системах телекоммуникаций : учебн. пособ. / Ф.Ф. Колпаков, Н.Г. Борзяк, В.И. Кортунов. - Харьков : Изд-во НАУ ХАИ, 2006. - 82 с.
3. Minhang Bao Analysis and Design Principles of MEMS Devices, - 1st edition: Elsevier Science, 2005. - 328 p.
4. James J. Allen Micro Electro Mechanical System Design, - 1st edition : CRC Press / J. James, 2005. - 496 p.
5. Marc J. Madou Fundamentals of Microfabrication: The Science of Miniaturization, - 2nd edition : CRC Press / J. Marc, 2002. - 752 p.
6. Городовский А.Ф. Мосты постоянного тока / А.Ф. Городовский. - М. : Изд-во "Энергия", 1964. - 87 с.
7. Пукач А. Методи та схеми вишрювання значення невщомого опору електричного кола / А. Пукач, Р. 1ванщв, В. Теслюк // Техшчш вгст : наук.-публщист. часопис НУ "Львiвська полггехнжа". - Львiв : Вид-во НУ "Львiвська полггехнжа". - 2010. - С. 160-163.
Пукач А.И., Теслюк В.Н., Иванцив Р.-А.Д., Загарюк Р.В. Модель функционирования подсистемы автоматического определения диапазона значений величины измеряемого электрического сопротивления
Разработана модель функционирования подсистемы автоматического определения диапазона значений величины измеряемого электрического сопротивления на конкретном примере, а также осуществлен анализ полученных результатов. Разрабо-
танная модель функционирования позволяет установить основные закономерности общего поведения как всей подсистемы, так и конкретных ее параметров. Предложено несколько вариантов распределения насыщенности диапазонирования области измерения, приведены их основные преимущества и недостатки, а также особенности применения. Предложено возможность расширения области значений измеряемой величины электрического сопротивления на основе уравнения баланса мостовой схемы, что позволяет значительно расширить вычислительные возможности разработанной подсистемы без дополнительных аппаратных средств.
Ключевые слова: модель, электрическое сопротивление, область измерения, мостовая схема, МЭМС.
Pukach A.I., Teslyuk V.M., Ivantsiv R.-A.D., Zagaryuk R.V. Functioning model for measured electric resistance value range determining subsystem
Functioning model for measured electric resistance value range determining subsystem, based on specific example, is developed. Analysis of derived results was performed as well. Developed functioning model allows to establish basic regularities of general behavior of all subsystem and its specific parameters. Several variants of distribution for measuring area ranging saturation were proposed, their main advantages and disadvantages both with peculiarities of usage were described. A possibility of expanding range of measured electric resistance value, based on a bridge circuit balance equation was proposed, which allows significantly expand computing power of developed subsystem without additional hardware.
Keywords: model, electric resistance, measuring area, bridge circuit, MEMS.
УДК 681.142.2; 622.02; 658.284; 621.325 Аспр. Ал1 Рекгк -
НУ "Лъвгвська полгтехтка "
ПРОГРАМНА СИСТЕМА РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ТРАНСПОРТНО1 ЗАДАЧ1 З МОДИФ1КОВАНИМИ КРАЙОВИМИ УМОВАМИ
Розроблено модуль програмно! системи, яка призначена для транспортно! зада-чi у складi програмно! системи шдтримки управлшських стратегш у корпоративних iерархiчних системах з розмитою структурою. При побудовi математично! моделi та розробленш програмних засобiв для покращення шдтримки управлшських стратегш використано штегрований шдхщ, який базуеться на методах статистичного моделю-вання та сучасш шформацшш технологи для !х реал!зацл, мжмаксного програму-вання з iмовiрнiсними обмеженнями та теори генетичних i еволюцшних алгорш^в. Запропоновано спрощення формулювання крайових умов, яке розширюе можливостi врахування зовнiшнiх факторiв без втрати точност вирiшення завдання загалом.
Вступ. Програмш засоби повинш забезпечити високу ефективнють використання обладнання та роботу в реальному чась Проведений анал1з ме-тод1в для розробки та анал1зу функцюнування систем шдтримки управлшсь-ких стратегш показав, що щ алгоритми е достатньо велико! алгоритм1чно! складность Ефективно реал1зувати таю алгоритми можна шляхом одночасно-го використання як ушверсальних, так 1 спещальних шдход1в. Зокрема тд час розроблення програмних засоб1в для покращення шдтримки управлшських стратегш пропонуемо використовувати штегрований шдхщ, який врахо-вуе так! основш елементи:
• методи статистичного моделювання та сучасш шформацшш технологи для !х реал1заци;
• методи мшмаксного програмування з 1мов1ршсними обмеженнями.
• методи теори генетичних [ еволюцшних алгоритмш;
