Электротехника

Рассматриваются основные методы автоматического управления с использованием математического описания этих систем в пространстве состояний, моделей на базе матричных операторов и рядов Вольтерра и нейронных сетей, методы анализа и синтеза линейных систем, а также структурированные модели систем управления, передаточные функции, структурные схемы, временные и частотные характеристики. Изложены вопросы наблюдаемости, управляемости и устойчивости одномерных и многомерных систем управления, удовлетворяющих различным крите- риям качества. Приводятся основные методы улучшения качества про- цессов управления и синтеза автоматических регуляторов. Проанализи- рованы основные методы их идентификации, показаны особенности применения временных, частотных, спектральных, стохастических не- параметрических и параметрических методов идентификации. Изложе- ние сопровождается многочисленными примерами, поясняющими тех- нологию использования MATLAB для решения задач управления и идентификации.

Рассматриваются основные методы автоматического управления с использованием математического описания этих систем в простран- стве состояний, моделей на базе матричных операторов и рядов Воль- терра и нейронных сетей, методы анализа и синтеза линейных систем, а также структурированные модели систем управления, передаточные функции, структурные схемы, временные и частотные характеристи- ки. Изложены вопросы наблюдаемости, управляемости и устойчиво- сти одномерных и многомерных систем управления, удовлетворяю- щих различным критериям качества. Приводятся основные методы улучшения качества процессов управления и синтеза автоматических регуляторов. Проанализированы основные методы их идентификации, показаны особенности применения временных, частотных, спектраль- ных, стохастических непараметрических и параметрических методов идентификации. Изложение сопровождается многочисленными при- мерами, поясняющими технологию использования MATLAB для ре- шения задач управления и идентификации.

Изложены основные этапы истории транспорта, даны классифика- ция его видов, место и роль в мировой экономике. Показаны состояние и перспективы развития в мировом хозяйстве и особенно – в Российской Федерации, в частности в городе Пензе. Большая часть посвящена проблемам автомобильного транспорта

Учебник посвящен вопросам технологии производства радиоап- паратуры для радиосвязи, радиовещания, телевидения, радиолокации, радионавигации и других направлений науки и техники. Наиболее общим названием изделий радиоэлектроники, рекомендованным в стандартах, является термин «радиоэлектронное средство» (РЭС), по- нимаемый как техническое изделие определенной сложности или его составная часть, в основу действия которого положены принципы ра- диотехники и электроники. Разделы учебника изложены весьма под- робно и логично, основываются на глубоком знании электроники, ра- диотехники, системотехники, физико-химических положений техно- логии РЭС. По своей структуре, содержанию и объему учебник соот- ветствует примерной рабочей программе курса «Технология радио- электронных средств».

Рассмотрены особенности конструкции, передаточные функции и частотные характеристики трансформаторов тока и дифференцирующих измерительных преобразователей тока: катушек Роговского и трансреакторов, применение которых в устройствах для измерения переменных токов, а также для защиты и управления электротехническими комплексами, обеспечивает значительное сокращение массы, повышение точности и быстродействия. Основное внимание уделено инженерным методам расчёта параметров как предлагаемых конструкций катушек Роговского и трансреакторов, так и разработанных авторами устройств для восстановления формы тока (аналоговых и цифровых интегрирующих фильтров), для дифференциальной защиты и защиты электрооборудования от работы в несимметричных режимах. Приводятся примеры таких расчётов и результаты моделирования устройств защиты с помощью программы Micro-Cap.

Рассмотрены задачи надежности и технического обслуживания энергосистем в сельском хозяйстве, основные термины и определения теории надежности, элементы математических методов планирования, обработки и анализа результатов эксперимента, надежность и технико-экономическое обоснование ее повышения для систем электроснабжения и электрооборудования. Рекомендуется для студентов вузов по направлению подготовки «Аг-роинженерия», «Электроэнергетика и электротехника», магистерской про-грамме «Электроснабжение», а также для специалистов, занимающихся эксплуатацией, наладкой электроустановок и электротехнического оборудования. Монография издается в авторской редакции.

В сборник вошли научные статьи, отражающие результаты исследований, представленных на научно-практической межрегиональной конференции «Квантовые компьютеры, микро- и наноэлектроника (физика, технология, диагностика и моделирование)», проходившей в Ярославском государственном университете им. П.Г. Демидова 22 - 23 сентября 2008 г. В сборник включены теоретические, экспериментальные и обзорные статьи, посвященные наиболее актуальным проблемам развития микро- и наноэлектроники, квантовым компьютерам и некоторым смежным вопросам. Конференция организована в соответствии с планом мероприятий государственного контракта № 02.552.11.7028 Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы».

Методические указания включают в себя методику выполнения четырех лабораторных работ. Описание каждой работы содержит цель, краткую теорию по исследуемому вопросу, описание лабораторной установки, методику выполнения лабораторной работы, расчетные формулы для обработки экспериментальных данных, список контрольных вопросов. Методические указания содержат описание методики обработки результатов измерения с помощью компьютерной программы в ходе выполнения данного цикла лабораторных работ.

Рассматриваются основные положения цифровой обработки изображений, математический аппарат для описания изображений, вопросы кодирования и сжатия изображений, включая вейвлет-методы. а также линейные и нелинейные методы обработки изображений. Рассмотрено применение программной среды PicLab для разработки алгоритмов обработки цифровых изображений и их анализа. Ил. 97. Табл. 13. Библиогр.: 39 назв.

Практикум включает в себя описание трех лабораторных работ, соответствующих программе дисциплины «Сигналы в радиотехнических и телекоммуникационных системах». По каждой работе приводятся теоретические сведения, необходимые для квалифицированного выполнения заданий, а также содержание и порядок выполнения работы с контрольными вопросами и списком литературы. Лабораторные занятия проводятся на персональном компьютере. Рис. 44. Табл. 9. Библиогр.: 15 назв.

В монографии в рамках аналитического асимптотического подхода исследуются общефизические закономерности линейного и нелинейного волнового движения на поверхности заряженных струй как идеальной, так и вязкой жидкости и условия дробления струй на отдельные капли. Рассмотрены особенности спонтанного электростатического полидиспергирования жидкости, имеющего место при распаде на капли заряженных струй жидкости, выбрасываемых при реализации неустойчивости заряженной как плоской, так и криволинейной свободной поверхностью жидкости. Проведено теоретическое обоснование предлагаемой классификации экспериментально наблюдающихся режимов электростатического полидиспергирования жидкости. При написании книги авторы пользовались поддержкой грантов РФФИ № 05-08-01147-а и №06-01-00066-а.

В пособии обобщен материал публикаций многих авторов по вопросам конструкций - функционирования, характеристик, анализа и измерения параметров антенн различных классов. Представлены основные понятия теории антенн, их радиотехнические характеристики и параметры (первая глава); классификация антенн, параметры и принципы функционирования антенн различных классов (вибраторные, рупорные, линзовые, спиральные, диэлектрические стержневые, антенны поверхностных волн). Большое внимание уделено теории анализа и синтеза антенных решёток. Рассмотрены вопросы измерения характеристик и параметров антенн. Пособие содержит как фундаментальный, необходимый для понимания работы антенных устройств материал, так и практически важные формулы и числовые рекомендации, позволяющие читателю самостоятельно овладеть методами анализа различных антенн, синтеза антенн с заданными параметрами. Материал также будет полезным при выполнении курсовых и дипломных проектов, связанных с расчетами антенно-фидерных устройств. Ил.: 39. Библиогр.: 13 назв.

В методических указаниях излагаются основы теории транзисторных усилительных устройств. Данные методические указания включают три лабораторные работы и задание по расчету усилительных каскадов.

Рассматриваются вопросы описания и формирования сигналов в радиотехнических и телекоммуникационных системах. Излагается общая теория различных методов модуляции. Приводятся основные характеристики методов модуляции. Рассматриваются основные вопросы фазовой телеграфии, оптимальный способ передачи бинарных сигналов, проблема создания фазочувствительного детекторного устройства, вопросы реализации каналов связи с фазовой манипуляцией. Излагаются основные принципы относительной фазовой телеграфии, вопросы многоканальной фазовой телеграфии. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 013800 Радиофизика и электроника (дисциплина «Сигналы в РТС», блок ДС), очной и заочной форм обучения. Табл. 10. Рис. 45. Библиогр.: 15 назв.

Описаны основные методы линейной и усредняющей фильтрации цифровых изображений. Методические указания предназначены для студентов специальности 010801 Радиофизика и электроника физического факультета ЯрГУ, изучающих дисциплину специализации «Цифровая обработка изображений». Могут использоваться студентами, обучающимися по специальности 210302 Радиотехника, а также направлению 550440 Телекоммуникации. Материал может быть использован при подготовке студентами курсовых и дипломных проектов. Пл. 11. Библиогр.: 22 назв.

Изложены математические основы описания сигналов с помошью разрывных функций, спектрального анализа периодических и непериодических сигналов, теории радиосигналов. Рассмотрены примеры решения задач. Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 013800 Радиофизика и электроника и направлению подготовки 550400 Телекоммуникации очной и заочной форм обучения (дисциплины "Аналоговые цепи и сигналы". "Введение в теорию сигналов", блок ОПД. ФТД). Ил. 50. Табл. 1. Библиогр.: 7 назв.

В пособии рассматриваются существующие на данный момент основные способы организации широкополосных сетей с интеграцией услуг, а также такие перспективные технологии, как протокол IPv6 и IP - телефония. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 510200 "Прикладная математика и информатика" (дисциплина "Современные компьютерные технологии", блок ОПД), очной формы обучения. Табл. 16. Рис. 22. Библиогр.: 172 назв.

В методических указаниях содержатся теоретические сведения и излагается порядок выполнения лабораторных работ. Выполнено в соответствии с государственным образовательным стандартом. Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 014100 Микроэлектроника и полупроводниковые приборы (дисциплина «Основы технологии интегральных и низкоразмерных систем», блок ОПД), очной формы обучения. Ил. 21. Табл. 11. Библиогр.: 30 назв.

Излагается теория цифровых колебательных систем первого и второго порядков. Приводится математический аппарат, основанный на теории одномерных точечных отображений. Рассматриваются линейные н нелинейные свободные колебания и колебания при постоянном н гармоническом входных воздействиях. Во 2-е издание включены новые разделы: «Свободные колебания в нелинейных рекурсивных системах второго порядка» и «Динамика рекурсивных систем первого порядка с учетом эффектов квантования». Результаты анализа иллюстрируются траекториями движений, бифуркационными и вероятностными диаграммами. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 01380 Радиофизика и электроника (дисциплина «Динамика цифровых колебательных систем», блок ДС), Может использоваться студентами, обучающимися по направлениям подготовки дипломированных специалистов 654200 Радиотехника. 654400 Телекоммуникации и 653700 Приборостроение. Ил. 100. Библиогр.:21 назв.

Приводится математический аппарат для анализа сигналов и цепей дискретного времени. Излагаются спектральная теория периодических и непериодических цифровых сигналов, теория цепей дискретного времени, частотные свойства и временные характеристики базовых нерекурсивных и рекурсивных линейных цепей первого и второго порядков. Рассматриваются эффекты квантования в цифровых сигналах и цепях. Во втором издании материал подвергнут методической переработке с учетом опыта преподавания соответствующей дисциплины. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 013800 Радиофизика и электроника (дисциплина «Цифровые цепи и сигналы», блок общепрофессиональных дисциплин) н направлению 550400 Телекоммуникации (дисциплина «Основы теории цепей», блок общепрофессиональных дисциплин). Может использоваться студентами, обучающимися по направлениям подготовки специалистов 653700 Приборостроение, 654200 Радиотехника и 634400 Телекоммуникации. Ил. 89. Биб.тиогр.:17 назв.

Излагаются основы теории транзисторных усилительных устройств от простейших каскадов до операционных усилителей. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 5504 Телекоммуникация и будет полезно также студентам специальности 013S00 Радиофизика и электроника (дисциплина «Основы схемотехники», блок ОПД), очной и заочной форм обучения.

Содержатся основные сведения о частотно-пространственном ресурсе н его структуре, критериях эффективности его использования. Даны теоретические основы и описание структуры и основных составляющих геоинформационной системы, предназначенной для проектирования и анализа радиоэлектронных средств (РЭС) и сетей РЭС, функционирующих на приземных трассах. Подробно рассмотрены вопросы, связанные с моделированием распространения радиоволн вблизи земной поверхности для реальных трасс. РЭС и анализа электромагнитной совместимости (ЭМС). Приведены методики определения напряженности электромагнитного поля, оценки ЭМС и основные вопросы анализа ЭМС постов радиоконтроля с электромагнитной обстановкой. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 013800 Радиофизика и электроника (дисциплина "Радиотелекоммуникации", блок ДС) и направлению 550400 Телеком>гуникацни (дисциплины "Радиотелекоммуникащш", блок ДС, "Основы построения телекоммуникационных систем и сетей", блок ОПД), очной формы обучения. Может быть полезно для студентов и аспирантов радиофизических и радиотехнических специальностей.

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований, расчеты, опыт конструирования и эксплуатации вакуумных плазменных электропечей, предназначенных для переплава и восстановления металлов, сфероидизации и получения чешуйчатых порошков, высокоионизированных потоков плазмы и паров различных веществ. Рассмотрены принципы работы вакуумных плазмотронов с горячими полыми катодами, их конструктивные решения, даны рекомендации по расчету плазмотронов, системы их газоснабжения и электропитания. Представлены результаты промышленной реализации вакуумных плазменных электропечей и установок.

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований, расчеты, опыт конструирования и эксплуатации вакуумных плазменных электропечей, предназначенных для переплава и восстановления металлов, сфероидизации и получения чешуйчатых порошков, высокоионизированных потоков плазмы и паров различных веществ. Рассмотрены принципы работы вакуумных плазмотронов с горячими полыми катодами, их конструктивные решения, даны рекомендации по расчету плазмотронов, системы их газоснабжения и электропитания. Представлены результаты промышленной реализации вакуумных плазменных электропечей и установок.

Книга содержит материал, необходимый для освоения курса «Основы теории управления» студентами, обучающимися по направлениям 552800 и 654600 Информатика и вычислительная техника. Изложены элементы теории управляемых динамических систем и классической теории автоматического регулирования. Впервые в учебной литературе рассмотрены элементы теории локализационного управления. Приводятся упражнения и задания для самостоятельного выполнения, в том числе задание для курсового проектирования.

В учебном пособии приведены теоретические сведения по аналоговым и цифровым фильтрам и фильтрации.

Дано краткое описание работ по исследованию электрических и эксплуатационных свойств электроматериалов. Для каждой работы приведены краткие теоретические сведения об основных физических процессах, происходящих в исследуемых материалах, дано описание лабораторной установки, изложены методы испытаний и обработки экспериментальных данных, указаны требования к отчету. В конце описания каждой работы приведены контрольные вопросы для самоподготовки студентов.

Настоящее методическое пособие содержит описания технологии и конструкции базового матричного кристалла серии 5503. Этот кристалл предназначен для создания широкого спектра радиоэлектронных устройств – от средств связи до автомобильной, авиационной и бытовой техники. Пособие также включает описание четырех лабораторных работ, в ходе которых студенты знакомятся с маршрутом проектирования БИС: две работы на базе САПР «ПАРОМ» и две работы на базе САПР «Ковчег 2.2». В приложении приводится описание порядка работы в схемотехническом редакторе OrCAD.

В пособии рассмотрены классификация проводниковых материалов и теоретические основы их электрических свойств. Описаны конструкции и работа лабораторного стенда для исследования электропроводности и температурного коэффициента электросопротивления.

Изложены вопросы расчета и построения основных элементов систем автоматики в автоматизированных электроприводах. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению "Электротехника, электромеханика и электротехнологии", специальность "Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов".

Энергетические балансы мощности и выработки электроэнергии играют большую роль в управлении режимами ЭЭС. В пособии кратко излагаются только оперативные планы. Для более полного усвоения темы студенты выполняют курсовой проект.

В работе обоснована концепция анализа энергетических характеристик плазменных сред и активации процессов в плазме. Предложена теория представления реакторных объемов плазменных установок в виде «цепных» аналогов. Рассмотрены схемотехнические решения, лежащие в основе функционирования емкостных, индукционных и гибридных генераторов высокочастотной низкотемпературной плазмы. Предложены конструктивные решения установок для плазмохимической обработки приборов.

Настоящее пособие входит в состав учебно-методического комплекса по курсу Электроника, разработанного для студентов НГТУ, обучающихся по направлению 210300 Радиотехника и ряда специальностей направления 210400 – Телекоммуникационные системы. Рассмотрены принципы работы основных видов полупроводниковых приборов и происходящие в них физические процессы. Приведено описание параметров и характеристик диодов, биполярных и полевых транзисторов в различных схемах включения. Пособие может быть использовано при мультимедийной форме чтения лекций, при выполнении расчетно-графических заданий и подготовке к лабораторным работам.

Рассматриваются векторно-матричные математические модели трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, получившего широкое распространение в большинстве промышленных установок и технологических комплексов. На основании линейных преобразований с соответствующими матрицами, которые можно интерпретировать как математические операции над вектором или координатной системой, получены дифференциальные и алгебраические уравнения асинхронной машины в различных базисах трехмерного пространства, с помощью которых описывается процесс электромеханического преобразования энергии при симметрии электромагнитных переменных, а также в случае наличия токов нулевой составляющей. Содержание работы иллюстрируется большим количеством рисунков, а также рядом практических приложений, которые облегчают изучение излагаемого материала.

В третьей части учебного пособия «Управление затратами на энергетическом предприятии» рассмотрены вопросы топливообеспечения тепловых электростанций, краткосрочного планирования расходов топлива и сбалансированного определения тарифов на электроэнергию и тепло при их комбинированном производстве на ТЭЦ.

Рассмотрены вопросы, связанные с получением и применением современной газовой изоляции – элегаза. Приведены его физические, химические свойства, тепловые и термодинамические характеристики. Представлены зависимости электрической прочности промежутков с различной степенью от неоднородности электрического поля, а также методы контроля элегаза при эксплуатации электрооборудования и его влияния на окружающую среду.

В учебном пособии изложены методологические основы моделирования объектов и процессов при решении задач электроэнергетики. Рассматриваются три уровня представления математических моделей: микро- макро- и метауровень. Приводятся примеры моделирования основных объектов электроэнергетических систем в задачах, связанных с анализом установившихся режимов электрических сетей. Дано описание подходов к прогнозированию электропотребления и нагрузки энергосистем с использованием различных моделей. Приводятся методы построения математических моделей, выбора их структуры и вычисления параметров моделей. Примеры использования и исследования математических моделей даны в системе Mathcad.

В пособии даны описания лабораторных работ по сигналам, линейным и нелинейным радиотехническим цепям, прохождению детерминированных и случайных процессов через эти цепи.

Предлагаемое учебное пособие составлено по конспекту лекций курса «Электродуговые установки», читаемого кафедрой «Автоматизированные электротехнологические установки» Новосибирского государственного технического университета студентам специальности 140605 – «Электротехнологические установки и системы». Потребность в таком издании возникла из-за отсутствия учебника, излагающего современное состояние электротехнологического оборудования. Многие материалы взяты из журнальных статей обзорного характера, появившихся за последние 10 лет. В пособии рассмотрены история развития и современное состояние электросталеплавильного производства, технология и конструкция современной дуговой сталеплавильной печи, составляющие ее энергетического баланса.

Предлагается широкий перечень упражнений и задач, связанных с анализом и расчетом электромагнитных процессов в простых RLC-цепях и усилительных каскадов на транзисторах и операционных усилителях. Приводятся краткие теоретические материалы о работе базовых схем и расчетные соотношения в них. Приводятся примеры анализа и расчета простых RLC-цепей и усилительных устройств с использованием транзисторов и операционных усилителей. Приводятся описание лабораторных работ, методика и программа их выполнения, соответствующие содержанию учебного материала.

Приведены функциональные схемы лабораторных стендов, описаны способы регулирования скорости и режимы работы систем электроприводов, подлежащих исследованию на стендах. Составлены программы лабораторных работ и даны методические указания по порядку выполнения пунктов программ. Изложены теоретические сведения, необходимые для расчета характеристик электроприводов, предусмотренных в расчетной части программ лабораторных работ.

Содержится информация по современным решениям в области защиты блоков генератор-трансформатор электрических станций. Рассматривается техника, разработанная научно-производственным объединением «ЭКРА» (г. Чебоксары) и поставляемая в виде шкафов защиты ШЭ1110, ШЭ1111, ШЭ1112 и ШЭ1113.

Приведены основные положения теории аэродинамики и теплопередачи, принципы составления эквивалентных схем вентиляционной цепи, процессов теплопередачи, соотношения для расчетов коэффициентов аэродинамических сопротивлений теплопроводности и теплопередачи и другие справочные данные, не используемые в расчетах систем охлаждения.

Рассмотрены виды и методы измерения, статические и динамические погрешности измерения. Приводятся типовые характеристики и параметры измерительных устройств. Описываются физические эффекты и принципы преобразования физических величин в выходные сигналы различного типа. Рассматриваются активные и пассивные преобразователи с электрическим выходным сигналом. Отмечаются достоинства, недостатки и область применения датчиков различного типа, применяемых в автоматизированном технологическом оборудовании.

Рассматриваются вопросы, связанные с новыми тенденциями развития кремниевой наноэлектроники, увеличением чувствительности нанопроволочных химических и биологических сенсоров, созданием ПЗС-фотоматриц высокой плотности и чувствительности и их применение в цифровой фото- и видеоаппаратуре. Приведены основные сведения об особенностях энергетического спектра и транспорта носителей заряда в одномерных системах (квантовых проводниках) и углеродных нанотрубках. Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы в таких быстро развивающихся областях, как магнитоэлектроника (спинтроника) и фотонные кристаллы.

В пособии представлены указания к выполнению практических занятий, варианты упражнений и заданий, охватывающие различные типы устройств формирования сигналов и функциональных узлов радиопередатчиков, приведены исходные данные для выполнения контрольной работы по указанным дисциплинам, перечень рекомендуемой литературы и другие справочные материалы. Настоящий практикум является работой, в которой авторы обобщают свой опыт, накопленный за многие годы проведения практических занятий со студентами. Пособие будет также полезно при выполнении соответствующих выпускных квалификационных работ бакалавров и дипломных проектов студентами указанных выше направления и специальности подготовки.

В пособии на значительном количестве примеров решения типовых задач рассматриваются методы расчета линейных электрических цепей однофазного синусоидального тока. Предлагаются аналогичные задачи для самостоятельного решения с ответами. Показаны приемы использования персонального компьютера для автоматизации расчетов электрических цепей. Структура и содержание пособия соответствуют программе курса «Теоретические основы электротехники» для электротехнических специальностей вузов. Предназначено для самостоятельной работы студентов, а также может быть полезно преподавателям при организации учебного процесса.

Рассматриваются основные вопросы экономики и управления энергетическими предприятиями в современных условиях. Отражена специфика технологического процесса энергетического производства и проблемы рыночных отношений отрасли. Слайд-конспект ориентирован на изучение лекционного материала по курсу «Экономика энергетики и управление энергопредприятием». Он представляет опорный конспект, в тезисной форме включает основные разделы дисциплины, существо рассматриваемых вопросов и выводов. Материал слайд-конспекта поможет студентам в изучении имеющейся литературы.

В пособии предлагается единый подход к математическому описанию источников питания, заданных разрядно-зарядными характеристиками. Приводятся обобщенные структурные схемы различных источников питания. Пособие предназначено для студентов специальности «Электрооборудование автомобилей и тракторов», а также может быть полезно магистрантам и аспирантам, занимающимся разработкой и исследованием систем автоматического управления автономных транспортных средств.

Рассмотрены различные подходы к анализу процессов электромеханического преобразования энергии. Пособие построено на фундаментальных положениях электродинамики, снабжено обширным практическим материалом. Предназначено для студентов и аспирантов электромеханических специальностей.