CC BY
47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Tarski A Contributions to the theory of models. I-III Indagationes Math. - 1954. - P. 16.
2. Пфанцагль И. Теория измерений. - М.: Мир, 1976. - 240 с. // Johann Pfanzagl. Theory of measurement. - Physica-Verlag. Würzburg-Wien, 1971.
3. Семёнов Jl.A., Сирая ТТ. Методы построения градуировочных характеристик средств измерений. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 128 с.
4. Пьявченко О.Н., Клевцов СМ., Мокрое КА., Панич А.Е., Пьявченко АХ)., Удод ET., Фёдоров АТ. Прецизионные интеллектуальные тензометрические датчики давления. Методы, модели, алгоритмы и архитектуры / Под ред. О.Н. Пьявченко. - Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2009. - 152 с.
5. http://mscsmq.vniim.ru/files/2009/rus/8-golubev-09-ru.pdf.
6. . . // -сы электроники. - 2012. - № 1. - С. 136-143.
7. . .
// Инженерный вестник Дона. - 2011. - № 4. (Электронный журнал ВАК http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4y2011).
8. . ., . . -диагностики // Известия ЮТУ. Технические науки. - 2009. - № 10 (99). - С. 44-48.
Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н., профессор А.А. Зори.
Ординарцева Наталья Павловна - Пензенский государственный университет; e-mail:
[email protected]; 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40; тел.: 88412368233; к.т.н.; доцент.
Ordinartseva Natalia Pavlovna - Penza State University; e-mail: [email protected], 40, Krasnaya
street, Penza, 440026, Russia; phone: +78412368233; cand. of eng. sc.; associate professor.
УДК 368.3.068
Д.В. Ольхов, A.B. Затылкин, H.K. Юрков
СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ПРОЕКТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ
УСТРОЙСТВ*
Рассмотрен этап проектных исследований радиотехнических устройств (РТУ), характеризующийся сложностью проведения анализа моделей проектируемых устройств и позволяющий повысить качество проектных решений и надежность самого изделия. Специфику конструирования РТУ определяют условия окружающей среды и особенности использования изделий, среди которых особое место занимают механические воздействия - удары, , . -
ройства с частотой вынужденных колебаний при его эксплуатации приводит к возникновению эффекта резонанса в конструкции РТУ, что в свою очередь вызывает появление сбоев и
. , -
ских процессов в конструкциях РТУ, основным из которых является процесс упругих дефор-
маций. Разработана программная система “Solo-Mid", предназначенная для обработки пер, -
ванию процесса механических воздействий на стержневые и пластинчатые конструкции РТУ. Применение представленной программной системы позволяет осуществить визуализацию первичной информации, что позволяет существенно повысить эффективность анализа прототипа РТУ на устойчивость к внешним механическим воздействиям.
Проектные исследования; радиотехнические устройства; механические воздействия; первичная информация; анализ; устойчивость.
* Статья подготовлена в рамках реализации проекта «Р^работка интеллектуальной системы управления сложным программно-аппаратным комплексом на основе теории межсистемно-го взаимодействия» (Г.К. №П1316 от 09 июня 2010 г.) ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России (2009—2013 гг.)».
D.V. Olhov, A.V. Zatylkin, N.K. Yurkov SYSTEM FOR TREATMENT OF EXPERIMENTAL RESEARCH PROJECT INFORMATION WIRELESS DEVICES
In the present article describes the design stage of the research radar units (RTU), characterized by the complexity of the analysis of design models and devices, and allows you to design solutions to improve the quality and reliability of the product. RTU determine the specifics of design environmental conditions and features of products, among which a special place is occupied by the mechanical action - strikes, vibration, acceleration and sound pressure. The coincidence of their own resonant frequencies of the device with the frequency of forced vibration during its operation leads to a resonance effect in the design of the RTU, which in turn causes the crashes, and even failures. To avoid this, you need to predict the occurrence of mechanical processes in the construction of the RRU, the main of which is the process of elastic deformation. Developed a software system "Solo-Mid" is designed to handle primary data obtained in the course of a practical experiment to study the process of mechanical stress on the rod and plate design R U. The application submitted by a software system allows visualization of the primary information that can significantly improve the analysis of the prototype at the R U resistance to external mechanical influences.
Design studies; radar devices; mechanical impact; the primary information; analysis; stability.
.
играла дискретная алфавитно-цифровая информация. Основная причина тому -невысокая мощность вычислительных систем. Кроме того, долгое время при обработке информации использовались файлы небольшого объема. Поэтому обработка файлов, содержащих малые информационные объемы, была достаточно быстрой. В настоящее время появилась возможность обрабатывать файлы большего объема, которые могут содержать не только алфавитно-цифровую информацию, но и графическую, звуковую и др. информацию.
Информатизация современного общества привела к возрастанию информационной нагрузки и необходимости появления новых средств обработки и анализа информации. Одним из решений этой проблемы является визуальное моделирование.
Визуализация нашла широкое применение в технологиях управления проек-, ,
возрастают. Она обеспечивает ясность представления выбранных проектных решений и позволяет более глубоко понять системные связи проектируемых РТУ.
Визуализация как процесс преобразования информации. С практической точки зрения визуализацию можно определить как отображение данных в визу, -бочем пространстве с целью выявления смыслов. На рис. 1 представлена эталонная модель процесса визуализации.
«Сырые» данные могут быть в любом формате, начиная с электронных таблиц и заканчивая текстами новостей. Их необходимо преобразовать в набор отно-, , визуальную форму. Выделяют переменные трех базовых типов:
♦ номинальные (N), т.е. могут только принимать или не принимать конкретные значения;
♦ порядковые (O), т.е. могут принимать значение из упорядоченного конеч-
;
♦ количественные (Q).
Получение данных
Визуализация данных
і
і__________
Данные Таблицы данных Визуальные структуры Интерпретация
1
Взаимодействие с человеком
Преобразование и обработка данных Рис. 1. Эталонная модель процесса визуализации
Примеры элементарных преобразований данных. Преобразование «сы-
»
прирост информации. Выделяют четыре основных типа преобразований:
♦ значения - производные значения, например, вычисление среднего значения некоторой переменной;
♦ значения - производная структура, например, выделение классов значений переменной, упорядочивание значений и «продвижение» переменной на более высокий уровень - в результате некоторой агрегации превратить её из переменной в наблюдение;
♦ структура - производная структура, например, ХУ7 —* Р(ХУ7), упорядочивание классов значений переменной, разбиение классов на подклассы после некоторой промежуточной агрегации;
♦ структура - производные значения, например, «понижение» - действие,
« ».
Часто преобразования исходных данных могут выполняться последовательно друг за другом, образуя цепочки или циклы агрегации и классификации, являющиеся частью процесса кристаллизации знаний. Это позволяет пользователю уви-
( ).
Обработка экспериментальных данных. Обработка экспериментальных данных проводится с помощью программного обеспечения, разработанного на « » « -
».
При запуске программы всплывает окно, предлагающее оператору выбрать , -ми данными в виде прямоугольной матрицы.
Введена функция редактирования первичной информации с целью прогнозирования поведения РТУ при незначительных изменениях конструкции. При этом в программу введен ряд исключений, позволяющий проводить масштабирование , 1. «.» «,», при вводе любого из них в таблице отображается допустимый настройками Windows разделитель дробной части числа, также исключён вторичный ввод этого . «-», вводимыми данными и при повторном вводе меняет знак данных на положительный. Ниже приведён образец кода:
begin case Key of #8,'0'..'9': ;
#13: if StringGrid1.Col<StringGrid1.ColCount-1 then
StringGrid1.Col:=StringGrid1.Col + 1; t t t t.
begin
if Key<>DecimalSeparator then Key:=DecimalSeparator; // заменим разделитель на допустимый if
Pos(DecimalSeparator,StringGrid1.Cells[StringGrid1.Col,StringGrid1.Row])<>0 then Key:=Chr(0); // запрет ввода второго разделителя end;
'-': if Length(StringGrid1.Cells[StringGrid1.Col,StringGrid1.Row])<>0 then Key:=Chr(0);
else Key := Chr(0); end; end;
Далее программа по заданным параметрам осуществляет визуализацию формы колебания исследуемого устройства. По полученному изображению можно судить о самой форме колебания и о том, в каких точках наблюдается наиболее сильный изгиб на данной резонансной частоте.
На рис. 2 показан результат обработки экспериментальной информации, полученной при исследовании изгибных колебаний стержня с шарнирным вариантом закрепления, а на рис. 3 - при исследовании изгибных колебаний печатной платы с жестким вариантом закрепления.
Рис. 2. Исследование изгибных колебаний стержня с шарнирным вариантом
закрепления
Рис. 3. Исследование изгибных колебаний печатной платы с жестким вариантом
закрепления
При проведении анализа полученных данных, разработанная система поддержки принятия решений пользователя позволяет рассмотреть возможные варианты выведения собственных резонансных частот разрабатываемой конструкции РТУ из рабочего диапазона частот.
.
графические представления формы колебания исследуемого устройства, что подразумевает под собой вращение, перемещение этих представлений в пределах выделенной рабочей зоны, масштабирование в целом, масштабирование по оси Ъ (что является полезным в случае незначительных колебаний, которые можно увидеть только изменяя коэффициент масштабирования по Ъ и не затрагивая при этом размеры самого устройства).
На информационной панели отображаются:
♦ коэффициент масштабирования размеров исследуемого устройства;
♦ коэффициент масштабирования ам плитуды колебания исследуемого уст-
;
♦ данные о ходе работы с псевдо 3Б-визушизацией:
♦ углы поворота относител ьно каждой оси координат;
♦ величина смещения визуал изации от центра рисования.
Также отличительным достоинством данной программы является её постоян-.
В будущем планируется:
♦ разработать более со вершенное управление, интуитивно понятное не-
;
♦ повысить информативно сть выводимых сообщений, касающихся подробного вывода информации, такого как частота при проведении эксперимен-
, .
Заключение. Таким образом, разработанная программная система “Solo-Mid” обеспечивает выполнение визуализации первичной информации, полученной в ходе выполнения практического эксперимента по исследованию процесса механических воздействий на стержневые и пластинчатые конструкции РТУ, что обеспечивает ясность представления выбранных проектных решений и позволяет более глубоко понять системные связи проектируемых РТУ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Юрков Н.К. Машинный интеллект и обучение человека. - Пенза: ИИЦ Пенз. гос. ун-та, 2008. - 226 с.
2. . . . - , 2010.
- 304 с.
Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н., профессор АЖ. Белевцев.
Ольхов Даниил Вадимович - Пензенский государственный университет; e-mail: [email protected]; 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40; тел.: 88412560863; кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры; студент.
Затылкин Александр Валентинович - e-mail: [email protected]; кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры; старший преподаватель.
Юрков Николай Кондратьевич - e-mail: [email protected]; кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры; зав. кафедрой; д.т.н.; профессор.
Olhov Daniil Vadimovich - Penza State University; e-mail: [email protected]; 40, Red street; Penza; 440026; Russia; phone: +78412560863; the department of designing and radio equipment manufactures; student.
Zatylkin Alexander Valentinovich - e-mail: [email protected]; the department of designing and radio equipment manufactures; senior teacher.
Yurkov Nikolay Kondratyevich - e-mail: [email protected]; the department of designing and radio equipment manufactures; chief of department; dr. of eng. sc.; professor.
УДК 681.5.03.23
П.Н. Цибизов, ПТ. Михайлов, Т.В. Астахова, ДА. Тютюников РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ДАТЧИКОВ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН НА ОСНОВЕ КВАЛИМЕТРИЧЕСКОГО ПОДХОДА
Рассмотрены вопросы применения квалиметрического подхода при разработке моделей датчиков физических величин. При разработке моделей качества использованы методы квалиметрии и математический аппарат теории множеств, с помощью которых представлены основные показатели качества датчиков физических величин. При составлении моделей датчиков на основе квалиметрического подхода показано, что для аэродинамических испытаний маломасштабных моделей ракетно-космической и авиационной техники наиболее важными техническими характеристиками датчиков, определяющими информативность измерения акустических полей и полей пульсаций давлений, является частотный диапазон датчиков и их резонансная частота. Для других областей, к примеру, орбитальные космические аппараты, важными являются эксплуатационные и некоторые кон.
В качестве примера приведены и использованы единичные показатели моделей качества для датчиков динамических давлений, используемых при стендовых и летных испытаниях изделий ракетно-космической техники.
Разработка моделей; датчик; качество; квалиметрический подход; оценочный кри-
.
