Электротехника

В методических указаниях содержатся теоретические сведения, излагается порядок выполнения лабораторной работы в лаборатории «Электричество». Работа выполнена при финансовой поддержке гранта НЗ-1063.

В учебно-методическом пособии представлены задачи по практико- ориентированной подготовке, включающей практические задания, лабораторные работы и расчетно-графическое задание, а также краткие теоретические сведения. В пособии изложены материалы, изучение которых поможет освоить основные положения теории надежности с целью обеспечения надежности электроэнергетических систем на различных стадиях управления: проектировании и эксплуатации.

В процессе распространения гидроакустического сигнала наблюдаются изменения его структуры, которые могут быть разделены на амплитудные и фазовые. Говоря об изменении амплитуды, следует учитывать изменение уровня сигнала с увеличением расстояния от источника и флуктуации уровня сигнала из-за влияния многолучевого распространения волн и случайных изменений коэффициента передачи среды. Изменение уровня с увеличением расстояния от источника сигнала связано с расширением фронта и различного вида потерями. Анализ измерений характеристик гидроакустических сигналов показал, что соответствующие случайные процессы могут быть описаны на основе нормального распределения, которое встречается наиболее часто, и связанных с ним распределений Рэлея, Рэлея – Райса и логарифмически нормального. По результатам анализа предложена модель гидроакустического канала связи, в котором помехи имеют характер аддитивного шума с функцией плотности вероятностей близкой к функции плотности вероятностей гауссова процесса; флуктуации уровня и фазы сигнала проявляются незначительно – не более 20 % от среднего значения, их скорость существенно ниже скорости передачи. Результаты анализа могут найти применение при построении систем гидроакустической телеметрии

Рассмотрена аппроксимационная модель сигнала в измерительной системе определения расхода нефти, а также регистрирующая в нефтяном потоке наличие частиц примесей с оценкой их размеров. Измерительная система содержит матрицу излучающих и приемных пьезоэлементов, позволяющих с использованием системы ультразвуковых лучей сканировать все сечение трубопровода

В учебном пособии изложены начальные сведения об однолинейных электрических схемах электроустановок, об элементах этих схем и о технических характеристиках элементов, указываемых на схемах. Приведен пример расчета потерь электроэнергии в линиях электропередачи с использованием указанных характеристик. В приложении даны основные сведения из Государственного стандарта России по правилам выполнения электрических схем а также Стандарта Федеральной сетевой компании «Правила оформления нормальных схем электрических соединений подстанций и графического отображения информации посредством ПТК и АСУ ТП». Учебное пособие может быть использовано для изучения курса «Введение в направление», а также при подготовке к изучению специальных курсов по электрическим станциям и электроэнергетическим системам.

Концепция Интернета Вещей [1] находит свое применение не только в виде всепроникающих сенсорных сетей [2], сетей автомобильного транспорта [3], но и на уровне наномира. Интернет нановещей [4], еще вчера казавшийся более мечтой, чем реальной перспективой, сегодня вышел из концептуальной стадии развития и стал предметом исследовательской деятельности во многих лабораториях мира. Нановещи объединяются в наносети, среди которых выделяются электромагнитные и молекулярные [2]. В статье приводятся результаты исследований в области бактериальных молекулярных наносетей.

В учебном пособии рассматриваются этапы проектирования радиосистем передачи информации с повышенными скрытностью и помехозащищенностью при использовании фазоманипулированных сигналов.

Для повышения точности резонансных приборов контроля с линейной частотной модуляцией, применяемых для измерения параметров окружающей среды, предлагается компенсировать погрешность измерений, возникающую от «сноса» резонансной частоты, за счет двухтактной развертки частоты возбуждающего сигнала первичного измерительного преобразователя

Приводится описание двух быстрых методов вычисления корреляционных функций случайных сигналов. Быстродействие достигается за счет использования свойства экстремумов: интервалы между ними содержат данные о полуволнах спектральных компонент сигналов. Отмечается, что скорость обработки данных на порядок выше, чем у прототипов, причем показатели качества анализа последних практически сохраняются

Монография посвящена вопросам моделирования режимов систем тягового электроснабжения железных дорог постоянного тока с учетом несимметрии питающей сети на основе фазных координат. Разработанные алгоритмы моделирования систем и определения режимов, реализованные в программном комплексе Fazonord, позволяют рассчитывать режимы высших гармоник, генерируемых преобразователями тяговых подстанций, электромагнитные поля тяговых сетей и режимы плавки гололеда на проводах контактной сети постоянного тока.

В данной статье рассмотрено решение задачи выделения сегментов квазистационарности при анализе речевого сигнала в вокодерах с линейным предсказанием. Предлагаемый способ может быть использован для эффективного кодирования речевых сигналов в системах телеинформационных коммуникаций с переменной скоростью передачи

Издаётся с декабря 2013 года (прежнее название [2013–2015] "Вестник МГТУ МИРЭА"). Международный журнал, призванный освещать результаты фундаментальных и прикладных междисциплинарных исследований, технологических и организационно-экономических разработок, направленных на развитие и совершенствование современной технологической базы, публикует оригинальные экспериментальные и теоретические работы в виде полных статей, кратких сообщений, а также авторские обзоры и прогнозно-аналитические статьи по актуальным вопросам сферы высоких технологий.

Определена оптимальная с позиции расхода энергии траектория управляемого движения электрически заряженных масс в электромагнитном пространстве, что позволяет расширить имеющиеся представления о возможных оптимальных перемещениях в гравитационных и электромагнитных полях и закладывает математические основы для реализации в будущем сверхдальних и сверхбыстрых полетов в космосе.

Издается с 1998 г., публикует на русском языке оригинальные и обзорные статьи и является одним из основных научно-технических журналов в области физики, материаловедения, а также развития наукоемких технологий микро- и наноэлектроники. На страницах журнала постоянно публикуются результаты научных исследований и обзоры по профильной тематике представителей ведущих научных школ России и других стран.

В учебном пособии приведён материал, входящий в состав программ курсов «Схемотехника», «Импульсные цифровые устройства», в которых рассматриваются прикладные системы радиоавтоматики, относящиеся к её цифровым разновидностям. Каждый раздел содержит примеры решения задач по основным теоретическим пунктам, изложенным в нём, и перечень контрольных вопросов для самопроверки усвоенного материала.

В пособии изложены теоретические положения преобразования измерительных сигналов, которые являются основой для построения любых средств измерения с применением как традиционных, так и современных информационных технологий. Представлены модели сигналов, различные преобразования сигналов, теория модуляции сигналов, дискретизация, кодирование и восстановление сигналов, масштабно-временное преобразование сигналов.

Методические указания составлены в соответствии с учебным планом и программой курса «Автоматизация управления системами электроснабжения». Содержат основные требования к проектированию релейной защиты элементов системы электроснабжения промышленного предприятия.

В методических указаниях для выполнения лабораторных работ рассмотрены различные способы соединения, ответвления, оконцевания и прозвонки проводов и кабелей, способов монтажа осветительных установок, трубных, тросовых и струнных проводок, светильников и асинхронных двигателей.

В статье рассмотрен вопрос научно-методического обеспечения диагностики системных конфликтов применения информационных систем, на примере эргатических радиоэлектронных комплексов

Рассматриваются основыные вопросы теории и расчета оригинальных многофазных ферромагнитных умножителей частоты с вращающимся магнитным полем и разнополюсными обмотками

Рассматриваются возможности известных способов измерения характеристик больших наземных антенн в СВЧ-диапазоне. В дополнение к хорошо известному радиоастрономическому методу, обеспечивающему возможность измерения диаграммы направленности по мощности и коэффициенту усиления, рассматривается радиоголографический способ антенных измерений. Существенным преимуществом последнего является возможность восстановления распределения амплитуды и фазы поля в апертуре, позволяющая проводить целенаправленную дополнительную юстировку зеркальной системы антенны с целью повышения ее усиления. Подобная юстировка особенно актуальна для проводимых в настоящее время работ по модернизации крупных зеркальных антенн наземных комплексов управления и освоению на них более высоких частотных диапазонов. Обсуждаются разработанные для полноповоротных зеркальных антенн методики измерений по сигналам естественных внеземных радиоисточников, а также геостационарных ИСЗ. Приводятся экспериментальные результаты исследования диаграмм направленности и распределений поля в апертуре, полученные радиоастрономическим и радиоголографическим способами на крупнейших отечественных наземных полноповоротных антеннах с зеркалами от 25 до 70 м

Проведен анализ методов скользящего среднего и скользящей медианы, широко используемых для построения эмпирических моделей при прогнозировании оптимальных рабочих частот (ОРЧ). Показаны причины получаемых при этом искажений. Изложены методические основы обработки результатов дискретных наблюдений, разработанные для проведения прогнозирования в оперативном режиме значений ОРЧ для выделенного канала радиосвязи. На основе метода цифровой экстраполяции предложен метод прогнозирования данных наблюдений. Приведены условия экстраполируемости реального процесса. Разработан комплекс программ для реализации прогноза ОРЧ в реальном масштабе времени

Автор рассматривает перечень технологий, используемых в цифровых сетях связи мобильных операторов GSM. Представлены общие характеристики системы UMTS. Рассмотрены различные версии стандартов UMTS в период с 1999 года.

Для обеспечения качественного освещения требуется учитывать не только вопросы зрительного восприятия, но и - в еще большей мере - вопросы окружающей среды и человеческого фактора. Для учета всех этих вопросов и гарантии качественного результата необходим новый подход к проектированию освещения. Такой подход поддерживает программа PEC - аббревиатура используемых в ней критериев performance (рабочие характеристики), efficiency (эффективность) и comfort (комфорт) - компании Thorn Lighting. В статье освещается концепция данного нового подхода и указанных критериев, рассматривается применение программы PEC и приводятся примеры светотехнических изделий и осветительных установок, которые выиграли от применения этой программы.

Для аппликативной модели взаимодействия изображения движущегося объекта и фона выполнены синтез и анализ максимально правдоподобных алгоритмов обнаружения объекта в условиях априорной неопределенности относительно параметров движения. Рассмотрены случаи априорного незнания величины скорости, направления движения и вектора скорости. Исследовано влияние априорного незнания параметров движения и характера распределения интенсивности изображения движущегося объекта на эффективность обнаружения

Методические указания к лабораторным работам «Приборы СВЧ и оптического диапазона» содержит методику расчета и измерения основных параметров электровакуумных приборов СВЧ и ОД: отражательного клистрона, лампы бегущей волны (ЛБВ), лампы обратной волны (ЛОВ), гелий-неонового лазера разработаны в соответствии с ФГОС ВПО но направлению подготовки, 11.03.01 Инфокоммуникационные технологии и системы связи, 11.03.02 и предназначены для студентов 4 курса факультет ФТР для лабораторных занятий.

О разработке новых нанотехнологий в электронике.

Проанализированы условия поражения электрическим током. Рассмотрен принцип действия защитного зануления, заземления устройств защитного отключения, электрического разделения цепей. Даны методы защиты человека от атмосферного и статического электричества, оказания доврачебной помощи пострадавшим от электрического тока. Приведен практический пример расчета зануления.

Рассмотрены вопросы аналитического моделирования преобразований сигналов в дискретном канале связи с позиции теории статистической связи. Предложена модель, включающая в себя семь элементов, на основе которой оказывается возможным формулирование задачи оптимального синтеза функциональных узлов дискретных каналов связи по информационным критериям

Анализируются проблемы, связанные с распространением сообщений безопасности через транспортную ad hoc сеть VANET (Vehicular Ad Hoc Network). Производится обзор и классификация существующих методик оптимизации широковещательных рассылок. Предложен алгоритм управления процессом распространения сообщений безопасности, позволяющий минимизировать объем генерируемого в сеть трафика.

Изложены основы теории электромеханики - процессов взаимного преобразования электрической и механической энергий. Показана связь между электрическими, магнитными и механическими величинами на основе законов электромагнитной индукции и электромагнитного взаимодействия. Рассмотрены физические процессы в машинах постоянного тока, их устройство и функциональные особенности, а также характеристики двигателей постоянного тока.

В представленной статье рассмотрен один из наиболее эффективных методов решения задачи (в рамках системного подхода) анализа качества проектно-технических решений, принимаемых в ходе разработки инфокоммуникационных систем (ИКС). Подход основан на базе одного из результатов теории эффективности, предусматривающего вероятностное описание экспертных показателей качества (ЭПК) функционирования инфокоммуникационных систем, где ЭПК представлены в виде условных вероятностей выполнения требований к качеству функционирования ИКС на физическом, канальном и сетевом уровне ЭМВОС, с последующей вероятностной свёрткой в глобальную систему экспертных показателей качества (ГЭСПК)

В пособии рассмотрены вопросы, касающиеся линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного токов, магнитных цепей, электрических машин, их устройства, характеристик и режимов работы; вопросы, касающиеся методов их анализа и расчета. Приводятся исследования устройства, схем, характеристик и принципов работы отдельных элементов электроники и электронных устройств в целом.

Учебное пособие предназначено для подготовки и проведения первых четырех лабораторных работ по курсу «Теория электрических цепей» для студентов направления 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

Целью учебного пособия является обучение читателя основам теории СВЧ и проектирования микроволновых устройств. В пособии представлены основы электродинамики для расчета и проектирования микроволновых устройств. Для иллюстрации материала приведен ряд примеров решения задач проектирования СВЧ устройств. Подробно рассмотрены наиболее важные этапы расчета основных функциональных узлов конструкций пассивных СВЧ устройств.

Устройства регулирования, модуляции и ограничения амплитуды импульсных сигналов используются во многих радиотехнических системах, например, в радиолокации, радионавигации, в системах связи. Недостатком известных схемных решений таких устройств является малый уровень управляемых импульсов. В статье предлагаются схемы устройств управления амплитудой мощных импульсов.

На основе принципов организации тренажной подготовки операторов информационных радиоэлектронных систем (ИРС) с применением средств их автоматизированного освоения исследован механизм формирования перцептивных образов у специалистов. Показано, что в ходе тренажей элементы сенсорной, моторной и интеллектуальной системы каждого человека подстраиваются друг под друга в соответствии с конкретным видом деятельности. Такая подстройка может осуществляться также по типовым ситуациям, которые отличаются приоритетами в использовании элементов систем оператора. Процесс формирования навыков операторов по применению ИРС представлен в виде аналитической модели. Исследованы причинные факторы возникновения конфликта навыков. Рассмотрены конфликтные ситуации формирования и реализации навыков. Показано, что современная система тренажной подготовки (ТП) операторов ИРС подвержена конфликтам, которые являются объективной действительностью как в организационно-технических, так и в психолого-физиологических аспектах. Причем организационно-техническая и психолого-физиологическая стороны конфликтов ТП взаимосвязаны между собой.

Разработан цифровой СФ-блок преобразователя черессрочного цифрового видеопотока стандарта ВТ. 656 в прогрессивный формат, реализованный в базисе ПЛИС фирмы Xilinx. После успешного тестирования его схемотехника была синтезирована на базисе физической цифровой библиотеки полупроводникового КМОП.

Основан в 1972 г. Публикуются статьи, посвященные технологическим, физическим и схемотехническим аспектам микро- и наноэлектроники. Особое внимание уделяется новым тенденциям в литографии, травлению, легированию, осаждению и планаризации на субмикронном и нанометровом уровнях, плазменным технологиям, молекулярно-пучковой эпитаксии и сухому травлению, а также методам исследования и контроля поверхностей и многослойных структур. Обсуждаются вопросы приборно-технологического моделирования и диагностики технологических процессов в реальном времени. Публикуются статьи о полупроводниковых приборах на базе новых физических явлений, таких как квантовые размерные эффекты и сверхпроводимость.

Учебное пособие содержит сведения об электронных средствах измерений электрических величин, предназначенных для исследования формы электрических сигналов, измерения интервалов времени, фазовых сдвигов, частоты, напряжения. Рассматриваются наиболее распространенные методы измерения перечисленных характеристик. Приведены основные составляющие погрешности указанных средств измерений и источники их возникновения.

В учебно-методическом пособии рассматриваются теоретические и практические вопросы по различным методам измерения с использованием электроизмерительных и цифровых приборов.

Предложен ряд оригинальных констукций торцовых электрических асинхронных двиателей

Издание содержит методические указания для выполнения лабораторного практикума, состоящего из трех комплексных лабораторных работ, в которых решаются 11 различных задач, разделенных по трем темам. Приведенные материалы соответствуют программам дисциплин «Эксплуатация, диагностика и ремонт РЭС» и «Электропреобразовательные устройства РЭС». Рассмотрены основные методы расчета выпрямителей, стабилизаторов, трансформаторов, импульсных и вторичных источников питания. Практическая часть посвящена проектированию и исследованию разрабатываемых схем в САПР Multisim (программный продукт подразделения Electronics Workbench Group компании National Instruments).

Показано, что при построении математической модели для решения одной и той же задачи на разных этапах целесообразно изменять математическую модель, начиная с простейшей модели, и затем ее постепенного усложнения для учета дополнительных явлений и связей, которые на начальном этапе были отброшены как несущественные

О применении светодиодных светильников.

Цель: разработка высокоточных алгоритмов вычисления производной сигнала для уменьшения ошибок дифферен- цирования пространственного положения объекта. Методы: использование обратного преобразования Фурье приме- нительно к линейной частотной характеристике дифференцирующего фильтра в заданном диапазоне частот. Результаты: показано, что известные дифференцирующие устройства, выполненные на базе операционного усилителя с использо- ванием «C-R»-цепи, а также дискретные алгоритмы дифференцирования, основанные на разложении в степенной ряд частотной передаточной функции идеального дифференциатора, при ограниченном числе членов ряда не обеспечивают линейной частотной характеристики в широком диапазоне частот. Разработан дифференцирующий фильтр для высоко- точного вычисления производной сигнала в широком диапазоне частот от нуля до частоты Найквиста. Получена его им- пульсная характеристика, позволяющая с использованием интеграла Дюамеля сравнительно легко вычислить выходной сигнал дифференцирующего фильтра при заданном входном воздействии.

В статье рассмотрены аспекты формирования структур данных, описывающих технологическое обеспечение каналами связи объектов энергетики Западной Сибири

Энергетический расчёт гидроакустического канала связи распадается на ряд взаимосвязанных этапов: выбор рабочей частоты линии связи; выбор гидроакустических антенн; определение акустической мощности сигнала. При выборе рабочей частоты систем гидроакустической связи необходимо учитывать частотную зависимость параметров гидроакустического сигнала. Рабочую частоту следует выбирать из двух условий: получение минимальной излучаемой мощности и обеспечение максимальной пропускной способности при прочих равных условиях. Важным параметром, характеризующим эффективность антенны в режиме излучения, является удельная мощность, равная отношению активной акустической мощности, излучаемой преобразователем, к площади его колеблющейся поверхности. Характеристики направленности антенн в значительной степени будут определять энергетический потенциал линии связи и, следовательно, дальность связи при жестком ограничении в энергопотреблении от автономных источников питания на донной станции. В свою очередь, энергопотребление аппаратуры при ограниченной энергоемкости источников питания будет определять продолжительность работы автономных донных станций без подъема для замены источников питания. Чем выше направленные свойства передающей и приемной антенн, тем выше энергетический потенциал линии связи. Но с улучшением направленных свойств антенн будет уменьшаться ширина характеристики направленности и, следовательно, угол пространственного обзора, что приведёт к уменьшению зоны связи на поверхности воды и соответствующему уменьшению дальности связи. Проведено сравнение серийно выпускаемых гидроакустических антенн 1D1 и СКОЛ-2000Р. Расчеты позволяют сделать вывод о целесообразности использования в составе гидроакустических систем связи антенн СКОЛ-2000Р, т. к. для обеспечения одинакового качества передачи цифровой информации мощность, подводимая к антенне 1D1, должна быть в 75 раз больше мощности, подводимой к антенне СКОЛ-2000Р.

Рассмотрен вопрос возникновения погрешности от краевых эффектов в интегрирующих АЦП. Предложен способ компенсации этой погрешности, описывается алгоритм преобразования и схемная реализация интегрирующего АЦП с компенсацией погрешности от краевых эффектов.

Рассматриваются теоретические и практические направления исследований в области летающих сенсорных сетей (ЛСС). Охвачен широкий круг вопросов: от методов расчета ЛСС до новых видов тестирования и структуры модельной сети для таких сетей.