WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:     | 1 || 3 |

«МЕТОДИ ДЛЯ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ ІНТЕГРАЛЬНИХ АКСЕЛЕРОМЕТРІВ ...»

-- [ Страница 2 ] --

В результаті частотна характеристика пристрою зміщується вправо (рис.3б).

При зміні вектора прискорення обидві ємності давачів прискорення 3, 4 зменшуються ( f - Df, f - Df ). В результаті частотна характеристика зміщується вліво (рис. 3в).

Необхідно зазначити, що в обох випадках використовуються ті ємності з давача прискорення в першому і другому резонансних контурах, які, при наявності вектора прискорення, обидві збільшуються, а при зворотньому векторі – обидві зменшуються.

При відсутності прискорення результуюча частотна характеристика пристрою є такою як зображена на рис. 3г. Характеристика проходить через нуль в точці f = f.

Резонансні частоти f іf одинаково віддалені від частоти f і при рівності

параметрів контурів результуюча частотна характеристика симетрична відносно точки f = f, причому U =0.

0 вих При наявності вектора прискорення, який обумовлює зменшення ємностей обох давачів 3, 4, частотні характеристики першого і другого резонансних контурів зміщуються відносно свого первинного положення на величину Df, як зображено на рис. 3б. Результуюча частотна характеристика пристрою зміщується рівномірно на величину Df вправо. Оскільки на вхід частоточутливого пристрою поступає сигнал з виходу генератора стабільної частоти, то на виході пристрою буде сформована величина напруги - DU, як зображено на рис. 3б.

При наявності вектора прискорення, який обумовлює збільшення ємностей обох давачів 3, 4, частотні характеристики першого і другого резонансних контурів зміщуються відносно свого первинного положення на величину Df, як зображено на рис. 3в. Результуюча частотна характеристика пристрою зміщується рівномірно на величину Df вліво. Оскільки на вхід частоточутливого пристрою поступає сигнал з виходу генератора 1 стабільної частоти, на виході пристрою буде сформована величина напруги + DU, як зображено на рис. 3в, результуюча частотна характеристика є лінійною в робочому діапазоні частот акселерометра. Розроблений

- 15 - 18 метод дає змогу реєструвати зміни ємності в діапазоні 10 Ф.

Отримав подальший розвиток метод керування сигналом від ємнісного мікроакселерометра зустрічно-стрижневої конструкції (рис. 4).

У цьому методі сигнал змінного струму перетворюється в сигнал на виході підсилювача фазочутливим випрямлячем – демодулятором. На демодулятор від пристрою керування подається напруга прямокутної форми, яка називається напругою несучої або опорної частоти.

Фільтр низьких частот (ФНЧ) на виході демодулятора виокремлює корисний спектр сигналу і не пропускає на вихід побічні продукти перетворення, які лежать по частоті вище верхньої частоти вихідного сигналу.

Для стабілізації параметрів перетворення підсилювач постійного струму (ППС) охоплено зворотнім зв’язком.

На виході ФНЧ сигнал інтегрується та поступає на вхід постійного запам’ятовуючого пристрою, роль якого виконує блок фіксації аналогового сигналу (БФАС) (рис. 4).

Зміщення робочого елемента конструкції в залежності від значення зовнішньої сили описується диференційним рівнянням другого порядку:

d 2x dx m x 2 + Bx + k x x = Fзовн = ma зовн., (1) dt dt де k x – жорсткість пружини; B x – коефіціент демпфування; m x – маса; Fзовн – зовнішня сила; a зовн. – зовнішнє прискорення.

Рис. 3. Частотні характеристики роботи мікродавача ємісного типу на базі розробленого методу вимірювання прискорення

–  –  –

диференційного підсилювача. Підсилювач змінного струму (ПЗС) підсилює напругу в K 2 раз: U підс = K 2U підс, де K 2 – коефіціент підсилення ПЗС. На виході інтегратора

–  –  –

і вхідний сигнал. На виході інтегратора U вих сигнал приймає пилопобідну форму і потім фіксується у постійному запам’ятовуючому пристрої U ф із затримкою фіксації Tф.

Вдосконалений метод відрізняється від існуючих наявністю підсилювача постійного струму з диференційним підсилювачем, що обробляє сигнали від мікроакселерометра.

У третьому розділі розроблено нові та вдосконалено існуючі моделі ємнісних інтегральних акселерометрів і їх складових.

Вдосконалено VHDL-AMS модель для схемотехнічого рівня проектування ємнісного давача зустрічно-стрижневої конструкції, яка відрізняється від існуючих тим, що враховує вплив жорсткості балок, демпфування повітря, сили електростатичного поля, відносно осі X та Y, і це дає змогу підвищити точність вихідних результатів та універсальність макромоделі.

Для формування математичної моделі побудовано спрощену електричну модель інтегрального акселерометра (рис. 5). Щоб виміряти ємність, на електроди конденсаторів Cs та C s подається напруга V0. Ця напруга дає змогу вимірювати електростатичні сили F1 та F2, які діють на рухому масу. В стані спокою ці сили рівні та компенсують одна одну.

–  –  –

Побудована модель дає змогу проводити комплексний аналіз динаміки роботи акселерометра для визначення вихідних параметрів ємнісного інтегрального акселерометра зустрічно-стрижневої конструкції на системному рівні проектування.

У четвертому розділі розроблено структуру підсистеми для моделювання ємнісних інтегральних іакселерометрів, яка включає модуль введення даних, процесор, математичний модуль, модуль виведення, модуль візуалізації, модуль серіалізації/десеріалізації, модуль роботи з базою даних (БД).

Модуль введення даних представляє собою форму, для введення вхідних параметрів, таких як час, значення прискорення, параметри конструкції; початкові параметри диференційного рівняння; константи для визначення ємності; кількість стрижнів, значення маси та ін.

Важливою частиною підсистеми є обчислювальний процесор, який в свою чергу складається з підсистеми аналізу вхідних даних, яка впорядковує набори та формує структури для математичних обчислень; модуля формування вихідних даних, що підготовлює дані для виводу у зручний для користувача формат; та модуля роботи з БД, що містить набір необхідних запитів до сховища даних.

Рис.7. Мережа Петрі для компонентної Рис. 8. Граф досяжності структури акселерометра зустрічнострижневої конструкції Математичний модуль складається із функціональних частин, кожна з яких представляє внутрішній інтерфейс для розв’язування диференційних рівнянь методами Рунге-Кутти 4 порядку та скінченних різниць.

Модуль виводу даних має можливість працювати безпосередньо із файловою системою, модулем роботи з базою даних або модулем візуалізації, а сформовані дані виводяться у текстовий файл, записуються в БД чи подаються на візуалізацію, що дає змогу підвищити швидкість передачі даних та їх опрацювання.

Ще однією важливою частиною проекту є модуль візуалізації результатів та модуль серіалізації/десеріалізації даних. Розроблені структури даних мають специфічний формат і тому не можуть бути напряму інтегровані з існуючими програмними засобами візуалізації. В ході розроблення постало питання побудови конвертера даних для роботи з MS Excel, який володіє засобами візуалізації графічних даних; або ж розробки власної підсистеми. Зрозуміло, що власний продукт має кращий ступінь інтеграції та можливість для розширення, в той же час основним його недоліком є відсутність того широкого спектру функцій, які присутні в MS Excel.

У системі наявне сховище даних із структурою наведеною на рис. 9. До особливостей цієї структури слід віднести наявність таблиці Modeling Set, яка служить контролером між наборами вхідних та вихідних даних. Причому таким чином можливий зв’язок багато до багатьох, що дає змогу зберігати достатню кількість відповідностей. Усі дані, які належать до інформаційної моделі системи зберігаються в єдиній реляційній об’єктно-орієнтованій базі даних, яка є однією із компонент системи. Внаслідок централізації даних забезпечується їхня цілісність та повнота, а також спрощується підтримка структури бази даних.

Рис. 9. Структура бази даних

Таблиця Input data зберігає набір вхідних даних користувача, де кожній колонці відповідають відповідні дані введені у за допомогою модуля вводу даних. Поле input_id – це основний ключ таблиці по якому проводиться індексація, що дає змогу підвищити швидкість пошуку та доступу до даних. Таблиця Output data зберігає набір вихідних даних моделювання, а саме: С – ємність конденастора (пФ) ; t – момент часу фіксації (мс); m – прикладена маса (г); a – прискорення (м/c2). В побудованій схемі в кожний конкретний момент часу один з вхідних пареметрів моделювання (m або a) фіксується як незмінний в процесі розрахунків. Тому таблиця має надлишковість по одному з полів. Це вирішено розбиттям її на дві вузькоспеціалізовані таблиці, що відображають дані по окремих типах моделювання. В цій таблиці основним ключем є поле output_id.


Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


Таблиця Modeling Set містить інформацією про назву моделювання (name), назву методу (method_name) та час моделювання (timestamp). Також таблиця зберігає відповідність між вхідним набором даних та результатами моделювання (input_id – output_id). В цій таблиці основним ключем є поле input_set_id, яке однозначно визначає необхідну відповідність вхідних даних та результатів.

У розробленій підсистемі інформація про акселерометр та його параметри представляється за допомогою трьох окремих блоків даних в XML -форматі. Вибір XML-формату дає змогу ефективно відображати ієрархічну структуру даних акселерометра, а також легко розширяти існуючу структуру.

Рис.10 Місця напруження у конструкції акселерометра

Отримано результати дослідження вихідних механічних параметрів конструкції ємнісного мікроакселерометра у вигляді залежності зміщення та максимального напруження конструкції від вхідного прискорення та залежності ємності конденсатора між нерухомими балками поверхні та рухомими елементами.

Рис. 11. Зміна зміщення стержнів акселерометра( X1 ), напруги (V ) та сили ( F ) в акселерометрі під час дії прискорення В ході виконання роботи дослідженно максимальне зміщення та максимальне напруження конструкції для різних видів матеріалів. Такі результати можуть бути використані під час проектування мікроакселерометрів. З отриманих результатів випливає, що найкращими характеристиками по зміщенню володіють Si3N4 та SiO2.

Застосовано інтегрований аналіз із елементами структурального та електростатичного досліджень конструкції акселерометра. На рис. 10 зображено схематичну візуалізацію зміщення рухомих частин акселерометра під час дії прискорення.

Отримано результати аналізу VHDL-AMS – моделі ємнісного акселерометра зустрічно-стрижневої конструкції із врахуванням жорсткості пружини відносно осі Х та осі Y. Приклад аналізу роботи акселерометра, із врахуванням жорсткості пружини відносно осі Y, наведено на рис. 11.

У трьох додатках наведено основні співвідношення методу Зейделя, розв’язок диференціальних рівнянь 2-го порядку методом Рунге-Кутта 4-го порядку та методом скінченних різниць.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі розв'язано наукову задачу розроблення методів та моделей для автоматизованого проектування ємнісних акселерометрів виготовлених за технологією МЕМС.

При цьому отримано такі результати:

1. Проведено аналіз сучасного стану математичного забезпечення, існуючих конструкцій та систем для моделювання та проектування ємнісних акселерометрів виготовлених з використанням МЕМС технологій для визначення основних особливостей їх проектування, що дало змогу визначити недоліки існуючих методів, моделей та програмних засобів моделювання.

2. Вперше розроблено метод вимірювання прискорення, при якому результуюча частотна характеристика інтегрального акселерометра зміщується по частотній осі, чим забезпечується пропорційне виокремлення значення прискорення відносно базової опорної частоти, що дало змогу проводити вимірювання змін частотних характеристик в резонансних контурах при мінімальних змінах ємності порядку від 10- 15 до 10 - 18 Ф в ємнісних давачах, підвищити точність вимірювання прискорення та розширити експлуатаційні характеристики інтегрального пристрою, працювати в умовах вібрацій і при зміні орієнтації положення в просторі.

3. Вдосконалено метод керування сигналом від ємнісного мікроакселерометра зустрічно-стрижневої конструкції, який відрізняється від існуючих тим, що сигнали від верхніх та нижніх фіксованих пластин конденсаторів мікроакселерометра подаються безпосередньо на вхід різницевого підсилювача постійного струму, що дає змогу обробляти дуже низькі вхідні напруги: нижче сотень мікровольт та вимірювати високочастотні мікровібрації та “биття”.

4. Вдосконалено модель для схемотехнічого рівня проектування ємнісного мікродавача зустрічно-стрижневої конструкції, яка відрізняється від існуючих наявністю параметрів, що враховують вплив жорсткості балок та демпфування повітря, чим забезпечується підвищення точності вихідних параметрів на 7–10% та покращання універсальності макромоделі;

5. Отримала подальший розвиток модель ємнісного акселерометра зустрічнострижневої конструкції для системного рівня проектування, яка грунтується на теорії мереж Петрі, що дало змогу комплексно проаналізувати динаміку роботи інтегрального пристрою.

6. Розроблено та реалізовано структурну схему, математичне, інформаційне, програмне та лінгвістичне забезпечення для САПР ємнісних акселерометрів виготовлених з використанням МЕМС технологій, яка дає змогу проводити моделювання роботи ємнісного акселерометра зустрічно-стрижневої конструкції.

СПИСОК ОСНОВНИХ ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Загарюк Р. В. Розроблення методу для вимірювання прискорення / Р. В. Загарюк // Зб. наук. пр. ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України. – К., 2009. – Вип. 54. – С. 224 – 300.

2. Іванців Р.-А. Д. Схема перетворення сигналів акселерометра ємнісного типу / Р.-А. Д. Іванців, Р. В. Загарюк, В. М. Теслюк // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”: Радіотехніка та телекомунікації. – Львів, 2007. – № 595. –С. 42 – 47.

3. Теслюк В. М. Побудова VHDL-AMS моделі акселерометра ємнісного типу з врахуванням жорсткості пружин / В. М. Теслюк, Р. В. Загарюк, Тарік (Мох’д Тайсір) Алі Аль Омарі, М. Р. Мельник // Зб. наук. пр. ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України. – К., 2009. – Вип. 50. – С. 161 – 166.

4. Теслюк В. М. Застосування мереж Петрі при автоматизованому проектуванні інтегральних акселерометрів на системному рівні / В. М. Теслюк, Р. В. Загарюк // Комп’ютерні технології друкарства. Зб. наук. пр. – Львів : УАД, 2007. – № 18.

– С. 64 – 72.



Pages:     | 1 || 3 |
Похожие работы:

«Технічні науки  УДК 624.07::519.83+004.42 В.В. РОМАНЮК Хмельницький національний університет ОБЧИСЛЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ ПЛОЩ ПОПЕРЕЧНИХ ПЕРЕРІЗІВ У КОНСТРУКЦІЇ З ТРЬОМА ОПОРАМИ ЗА УМОВ ЧАСТКОВОЇ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ СТИСКАЮЧИХ ЗУСИЛЬ НА ЕЛЕМЕНТИ З ПОЗДОВЖНЬОЮ СТІЙКІСТЮ Систематизовано дані про оптимальні стратегії проектувальника у моделі дії нормованого одиничного  навантаження  на  конструкцію  з  трьома  опорами  за  умов  часткової  невизначеності  стискаючих  зусиль. ...»

«НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ШИМЧУК СЕРГІЙ ПЕТРОВИЧ УДК 621.891/892.004.12 МЕТОД ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОТИЗНОСНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ МАСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ ПРИ РАДІАЛЬНИХ КОЛИВАННЯХ ВАЛУ Спеціальність 05.02.04 – Тертя та зношування в машинах Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ – 2008 Дисертацією є рукопис Робота виконана в Національному авіаційному університеті Міністерства освіти і науки України Науковий керівник кандидат технічних наук, старший науковий...»

«НАУКОВИЙ ВІСНИК МЕЛІТОПОЛЬСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ПЕДАГОГІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ УДК 37.(477) (09):373.31 Чорна В.В. ПЕДАГОГІЧНІ ПОГЛЯДИ Я. Ф. ЧЕПІГИ ЩОДО СЕНСОРНОГО ВИХОВАННЯ УЧНІВ ПОЧАТКОВОЇ ШКОЛИ Постановка проблеми. Державна освітня політика в Україні сьогодні носить реформаторський характер. На сучасному етапі розвитку перед українським суспільством стоїть завдання формування соціально активної, творчої та компетентної особистості, а головним інструментом при цьому виступає школа в цілому і...»

«ЗАТВЕРДЖЕНО Наказ Міністерства охорони здоров’я України _09.09.2014№ _635_ МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ведення обліку лікарських засобів та медичних виробів у закладах охорони здоров’я І. Загальні положення 1. Методичні рекомендації ведення обліку лікарських засобів та медичних виробів у закладах охорони здоров’я визначають загальний механізм формування в обліку інформації про лікарські засоби та медичні вироби у матеріальній і грошовій формі як запасів. 2. Методологічні засади формування у...»

«КВАРТАЛЬНИЙ ЗВІТ проекту «Ініціатива захисту прав та представлення інтересів місцевого самоврядування в Україні (ДІАЛОГ)» жовтень-грудень 2013 року жовтень-грудень 2013 року ЗМІСТ САМЕРІ 5 Розділ 1. ОСНОВНІ ДОСЯГНЕННЯ У ЗВІТНОМУ ПЕРІОДІ 6 Розділ 2. ВПРОВАДЖЕННЯ ПРОЕКТУ 9 2.1. Компонент 1: Правове поле 9 Діяльність 2.1.1. Розробка законодавства на основі 9 потреб органів місцевого самоврядування Аналіз потреб органів місцевого самоврядування у розробці законодавства та робота над паспортами сфер...»

«УДК 811.161.2’373.611:72.012 Яніна Мар’янко Одеська державна академія будівництва та архітектури ОСНОВОСКЛАДАННЯ ЯК СПОСІБ ТЕРМІНОТВОРЕННЯ В УКРАЇНСЬКІЙ ТЕРМІНОЛОГІЇ ДИЗАЙНУ © Мар’янко Я. Г., 2012 У статті досліджено специфіку української термінології дизайну, що розглядається як складний комплексний об’єкт. Здійснено спробу опису та аналізу дериваційних процесів досліджуваної термінології. Ключові слова: українська мова, термін, термінологія, термінологія дизайну, термінкомпозит. The...»

«Міністерство освіти і науки Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка Наукові записки Серія: Педагогіка 4’2013 Тернопіль ББК 74 Н 34 Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія: Педагогіка. – 2013. № 4. – 302 с. Засновник: Тернопільский національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка. Свідоцтво про реєстрацію КВ №15881-4353 видане Міністерством юстиції України 26.10.09. Друкується за...»

«Теория и практика управления Теория и практика управления УДК 658.265/628.1.034.2 ВИЄ АЙ ССУЧАСНІ ФОРМИ КОНТРОЛЮ В УПРАВЛІННІ ВОДОКОРИСТУВАННЯМ Л. Ь.А В Васильєв А. Й. Робота присвячена аналізу сучасних форм контролю в управлінні водокористуванням та виділенню контролінгу як нового напряму системного управління. Ключові слова: економічний аналіз, контролінг, контроль, управління водокористуванням, управлінське рішення. Як показує світова практика, сучасні умови управління організацію...»

«Вісник Національної академії державного управління теоретичних та прикладних аспектів формування системи індикаторів регіонального моніторингу для забезпечення прийняття ефективних управлінських рішень. Список використаних джерел 1. Гбур З. В. Зміст моніторингу в державному управлінні / З. В. Гбур // Ефективність державного управління в контексті європейської інтеграції : матеріали щоріч. наук.-практ. конф., 23 січ. 2004 р. / за заг. ред. А. О. Чемериса. Львів : ЛРІДУ НАДУ, 2004. Ч. 1. 392 с....»

«УДК 331.522 ОСОБЛИВОСТІ ПОПИТУ ТА ПРОПОЗИЦІЇ РОБОЧОЇ СИЛИ В СУЧАСНИХ СОЦІАЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИХ УМОВАХ Корнілов О. О., аспірант Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна Аналізуються особливості попиту та пропозиції робочої сили в процесі інноваційного розвитку економіки України. Визначено джерела поповнення трудових ресурсів. Підкреслено, що однією з форм залучення працівників і безробітних до системи соціально орієнтованої економіки є ринок праці. Зазначено, що міждержавна трудова...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»