CC BY
52
Секция «Информатика и автоматизированные системы»
вычисление значений фазовых переменных, используя значения этих переменных вычисленных на предыдущем шаге.
Таким образом, целью данной работы является разработка методики создания схемотехнических программ и создание программного комплекса позволяющего составить описание электронной схемы и провести моделирование ее функционирования на определенном интервале времени.
Для достижения заданной цели должны быть решены следующие задачи:
- произвести обзор существующих программных комплексов расчета электронных схем;
- изучить методы моделирования электронных схем;
- рассмотреть методики построения систем автоматизированного проектирования;
- разработать методики построения систем автоматизированного проектирования;
- разработать модули программного комплекса;
- практически реализовать модули в виде единого программного комплекса;
- произвести тестирование программного комплекса.
После завершения разработки программной системы будет проведено комплексное тестирование.
© Кантеров В. С., Казутов А. А., Ловчиков А. Н., 2010
УДК 004.9
М. Ю. Космидис Научные руководители - А. А. Тихомиров, А. В. Мурыгин
Институт биофизики СО РАН Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
ГЕРМЕТИЧНОСТИ В «БИОС-3»
Предлагается создание компьютерной программы, обеспечивающей точный и оперативный контроль за герметичностью комплекса «БИОС-3».
В конце 1950-х годов была поставлена задача -создать искусственную экологическую систему, обладающую полной замкнутостью круговорота веществ. В последующие десятилетия она получила экспериментальное решение. Однако, как это нередко бывает в науке, непосредственным движителем стала не сама фундаментальная задача, а ее приложение - создание биологической системы жизнеобеспечения для длительного пребывания людей в космосе [1].
Первая удачная попытка создать замкнутую экосистему, включающую человека, была реализована в Институте биофизики СО РАН при поддержке академика Королева.
В институте был сконструирован и построен экспериментальный комплекс «БИОС-3», в котором проводились долгосрочные эксперименты в замкнутой экосистеме.
Герметичная конструкция объемом около 300 м2 сделана с таким расчетом, чтобы изолировать экосистему от внешней среды и организовать в ней внутренний круговорот веществ, в котором регенерировались воздух, вода, растительная часть пищи.
Во время серии экспериментов (1972-1984) экипажи из двух или трех испытателей жили в «БИОС-3» от четырех до шести месяцев[1].
Уникальность системы «БИОС-3» определяется рядом ее особенностей, среди которых целесообразно отметить:
- способность сохранять на протяжении долгого времени стационарное состояние;
- возможность обеспечить необходимые условия для жизни человека;
- возможность долговременного управления процессами изнутри самим экипажем [2].
Обязательным условием для выполнения экспериментов по созданию космических СЖО является герметичность биорегенеративной системы жизнеобеспечения «БИОС-3».
1 - блок питания БП Карат-22; 2 - датчик давления-разрежения Метран-100-ДИВ; 3 - датчик абсолютного давления Метран-100-ДА; 4 - термопреобразователь сопротивления ТСМ Метран-203; 5 - блок коммутации К1204; 6 - многоканальный регистратор Метран-900
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Информационные технологии
Для уменьшения степени негерметичности системы были приняты меры, максимально уменьшающие воздухообмен системы с атмосферой.
Результаты испытаний оценивались по тому, насколько стабильно система удерживает уровень заданного давления [2].
В связи с модернизацией и приведением к международным стандартам предлагается осуществить монтаж и настройку приборного комплекса для контроля герметичности системы «БИОС-3», схема которого представлена ниже.
Комплекс состоит из датчика давления-разрежения Метран-100-ДИВ (поз. 2), измеряющего давление внутри корпуса установки БИОС-3, датчика абсолютного давления Метран-100-ДА (поз. 3), измеряющего атмосферное давление и медного термопреобразователя сопротивления ТСМ Метран-203, (поз. 4), измеряющего температуру внутри корпуса установки. Основная погрешность датчиков давления составляет 0,15 % от верхнего предела измерений, термопреобразователя - 0,25 °С. Данный набор датчиков позволяет отслеживать изменение внутреннего давления в установке с поправкой на изменения внешнего давления и температуры внутри установки. Питание преобразователей датчиков давления осуществляется стабилизированным напряжением постоянного тока 24В от блока питания БП Карат-22 (поз. 1). Сигналы от первичных датчиков передаются в блок коммутации К1204 (поз. 5), где преобразовываются и в цифровом формате Я5485 передаются в многоканальный регистратор Метран-900 (поз. 6).
Чтобы избежать механических нагрузок на оболочку системы «БИОС-3», была введена эластичная емкость, соединенная с системой коротким трубопроводом. Эта емкость (ресивер) является компенсатором изменений атмосферного давления. При снижении атмосферного давления часть атмосферы «БИОС-3» уходит в компенсатор (ресивер), при повышении внешнего давления - газ перетекает из компенсатора (ресивера) в комплекс «БИОС-3». Благодаря применению компенсатора разность
внешнего и внутреннего давления в опытах не превышала +/-3 мм водного столба [2].
Для обработки получаемых при этом данных необходимо создание компьютерной программы, обеспечивающей:
а) цифровое отображение всех параметров и перепада давления, приведенного к значениям атмосферного давления и температуры, имевшим место в начале прогона, в любой текущий момент тестирования;
б) графическое отображение динамики изменения перечисленных в пункте «а» величин за весь период прогона;
в) количественную (в литрах) и относительную по отношению к внутреннему объему (в процентах) утечку воздуха из модуля в течение всего периода тестирования;
г) автоматическое поддержание заданного давления внутри системы при любых изменениях температуры и атмосферного давления путем подачи управляющих импульсов на компрессор, обеспечивающий откачку воздуха из системы в ресивер (при снижении атмосферного давления) или на клапан, обеспечивающий подачу воздуха из ресивера в систему (при увеличении атмосферного давления).
Таким образом, создание автоматизированной системы позволит обеспечить точный и оперативный контроль за герметичностью комплекса «БИОС-3».
Библиографические ссылки
1. Гительзон И. И., Ковров Б. Г., Лисовский Г. М. и др. Экспериментальные экологические системы, включающие человека // Проблемы космической биологии. М. : Наука, 1975. Т. 28.
2. Замкнутая система: человек - высшие растения / Под ред. Лисовского Г. М. Новосибирск: Наука, 1979.
© Космидис М. Ю., Тихомиров А. А., Мурыгин А. В., 2010
УДК 658.512.011.56
М. С. Кузнецов Научный руководитель - Е. М. Желтобрюхов Хакасский технический институт - филиал Сибирского федерального университета, Абакан
САПР ПРОТЯЖЕК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШЛИЦЕВЫХ ОТВЕРСТИЙ
Представлены результаты разработки программ автоматизированного проектирования шлицевых протяжек для обработки шлицевых отверстий с прямобочным и эвольвентным профилем шлица. Программа обеспечивает расчет и оптимизацию основных геометрических параметров и автоматическое построение рабочих чертежей протяжки средствами СЛБ-систем. Работа направлена на повышение эффективности и качества проектирования, а также может быть использована как учебная программа вследствие наличия удобного и наглядного интерфейса и развитой справочной системы.
Протягивание является одним из наиболее перспективных технологических методов высокопроизводительной обработки шлицевых отверстий, обеспечивающих высокое качество и точность обрабатываемых поверхностей. Совмещение в одной операции нескольких этапов механической обработки,
получение высоких эксплуатационных характеристик поверхностного слоя, сравнительно невысокие требования к квалификации оператора - все это определяет высокую эффективность процесса протягивания. Однако все эти преимущества обусловлены существенным усложнением конструкции инстру-
