Автоматическое определение параметров стабилизирующих элементов обобщенной схемы сшивания при распределенном моделированиии радиотехнических цепей

Секция теоретических основ радиотехники

УДК 621.38.06

Н.И. Мережин

ПРОГРАММНО-АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СХЕМ СШИВАНИЯ ПРИ АНАЛОГО-ЦИФРОВОМ МОДЕЛИРОВАНИИ

При аналого-цифровом моделировании исходная система разбивается на несколько частей, каждая из которых моделируется отдельно с помощью различных моделирующих устройств [1]. При этом одни части системы могут моделироваться с помощью вычислительных устройств на основе численных алгоритмов, другие части могут моделироваться с помощью реальных физических объектов в реальном времени. Из-за того, что обмен информацией между моделирующими устройствами происходит с задержкой на один временной шаг, возникают проблемы сходимости вычислительных процедур. Для обеспечения сходимости необходимо использовать схемы сшивания на основе обобщенной эквивалентной схемы ветви [2].

Программная реализация схем сшивания осуществляется в рамках программы моделирования Virtual Test Bed - VTB, предназначенной для моделирования систем, содержащих устройства с различной физической природой. Аппаратная часть схем сшивания реализуется с помощью контроллеров, состоящих из многоканальных универсальных плат ввода/вывода и адаптера. Адаптер предназначен для преобразования напряжений в физические переменные, соответствующие используемому объекту. Сопротивления, входящие в состав схем сшивания реализуются с помощью резисторов в адаптере, подключенных последовательно к идеальным источникам напряжения и параллельно идеальным источникам тока.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Денисенко В.В., Попов В.П., Мережин Н.И. Аналого-цифровое моделирование интегральных схем // Электронное моделирование. 1985. Т.7. №6. С.79-80.

2. Попов В.П. Основы теории цепей: Учебник для вузов спец. «Радиотехника». М.: Высш. шк., 1985.

УДК 621.38.06

М.Н. Максимов

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ОБОБЩЕННОЙ СХЕМЫ СШИВАНИЯ ПРИ РАСПРЕДЕЛЕННОМ МОДЕЛИРОВАНИИИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Моделирование сложных радиотехнических цепей по частям в отличие от моделирования всей цепи в целом имеет ряд существенных достоинств. Во-первых, оно позволяет моделировать разбитую на части цепь с использованием различных программных пакетов со сшиванием результатов моделирования на каждом временном шаге. Во-вторых, позволяет распараллелить процесс моделирования и, как следствие, применять при моделировании многопроцессорные системы для ускорения процесса моделирования или использовать для моделирования несколько объединенных локальной или глобальной сетью рабочих станций.

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

В-третьих, позволяет использовать несколько вычислителей, использующих различные принципы моделирования, например численного и аналогового моделирования. Моделирование по частям также дает возможность использования реальных физических объектов в качестве собственных моделей.

Основной проблемой моделирования по частям является обеспечение устойчивости и сходимости итерационных вычислительных процедур. Устойчивость и сходимость процесса моделирования во многом зависят от способа разбиения системы на части и свойств используемой схемы сшивания. Наиболее известной и подробно описанной в литературе схемой сшивания является базовая схема сшивания, состоящая только из идеальных эквивалентных источников. Однако она обеспечивает устойчивость и сходимость только для очень узкого круга задач и режимов работы моделируемой системы и поэтому имеет скорее академический интерес, чем возможность практического применения. В связи с этим были разработаны другие варианты схем сшивания.

В докладе рассматривается последний полученный вариант схемы сшивания, основанный на обобщенной эквивалентной схеме ветви [1]. Как будет видно из анализа, эта схема всегда обеспечивает сходимость результатов распределенного моделирования к результатам обычного моделирования той же самой цепи при выполнении достаточно большого количества итераций между моделирующими средами на каждом временном шаге.

Количество итераций можно свести к минимуму (к трем итерациям, а в некоторых случаях к двум), если правильно подобрать параметры стабилизирующих элементов обобщенной схемы сшивания.

В докладе рассматривается алгоритм вычисления оптимальных параметров стабилизирующих элементов обобщенной схемы сшивания при распределенном моделировании линейных и нелинейных цепей.

В целом, предложенный метод распределенного моделирования может стать хорошим дополнением к существующим методам моделирования.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ПоповВ.П. Основы теории цепей.: Учебник для вузов спец. «Радиотехника». М.: Высш. шк., 1985.

УДК 621. 395. 4

С.В. Кучерявенко

ПОСТРОЕНИЕ АЛГОРИТМА ОБРАБОТКИ ВИБРОСИГНАЛОВ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ И МЕХАНИЗМОВ

Предлагаемый алгоритм относится к классу алгоритмов параллельной диагностики технического состояния оборудования, т.е. диагностики, не требующей в процессе эксплуатации механизма его остановки и демонтажа. Состояние узлов и оборудования оценивается по результатам цифровой обработки сигналов, поступающих от датчиков виброускорений корпусов узлов (в трех плоскостях). При решении задачи ранней диагностики неисправностей возникает необходимость обеспечения анализа текущего износа сопряженных деталей, к которым невозможно прикрепить датчик вибраций, вследствие недоступности данного узла, вызванной особенностями конструкции механизма или из-за вращения тестируемого узла. Тестируемыми деталями в двигателе внутреннего сгорания могут быть, на-