Приборостроение

Рассмотрены особенности проектирования автоматических систем идентификации голограмм, методика кодирования оптических сигналов с помощью алгоритмов векторно-матричного умножения. Представлен анализ преобразования оптического сигнала в системе контроля подлинности защитной голограммы от получения защитного элемента до восстановления и декодирования скрытого изображения на матричном фотоприемнике в устройстве контроля подлинности.

Изложены материалы, в которых отражен практический опыт промышленности в области проектирования электрогидравлических усилителей мощности, составляющих основу электрогидравлических следящих приводов. Рассмотрены двухкаскадные усилители с соплом-заслонкой и струйной трубкой в предварительном каскаде, цилиндрическим золотниковым распределителем в выходном каскаде, механической и электрической обратной связью по положению золотника. Представлены математические модели, изложена методика проектных расчетов параметров и характеристик, рассмотрены вопросы выбора конструкционных материалов и обоснования конструкции усилителей.

Рассмотрены оптические системы интерферометров для контроля формы выпуклых асферических поверхностей, в том числе высокоапертурных. В измерительных ветвях этих интерферометров не используются оптические элементы, диаметры которых существенно больше диаметров контролируемых поверхностей. Дано представление о методе оптической компенсации и нетрадиционной реализации метода анаберрационных точек. Много внимания уделено конструктивным особенностям, параметрам и характеристикам элементов измерительных ветвей этих интерферометров. Материалы, предлагаемые в данном учебном пособии, ранее в учебной литературе не освещались.

В пособии в сжатой, краткой форме рассмотрены основы проектировочных и проверочных расчетов размерных цепей при проектировании приборных устройств.

Рассмотрен анализ и синтез линейных дискретных автоматических систем при случайных воздействиях. Дан вывод уравнения Винера-Хопфа, приведено решение этого уравнения для стационарной одномерной задачи. Описано решение задачи оптимальной фильтрации для линейных дискретных систем, получено уравнение фильтра Калмана для стационарной задачи. Изложены метод фазовой плоскости для дискретных систем и способы построения фазовых траекторий нелинейных дискретных систем второго порядка. Приведен анализ устойчивости нелинейных дискретных систем с помощью прямого метода Ляпунова, в том числе анализ абсолютной устойчивости. Изложены методы гармонической линеаризации для дискретных автоматических систем и принцип максимума для дискретных систем управления. Рассмотрена задача синтеза дискретных систем, оптимальных по быстродействию и по квадратичному критерию.

Приведены сведения о процессах модификации свойств основных материалов, применяемых для изготовления деталей и узлов приборов ориентации, стабилизации и навигации (ОСиН), а также о физико-химических процессах, происходящих в материалах при нагреве в ходе термической обработки, и о связанных с этим изменениях физико-химических характеристик материалов. В таблице приложения представлены данные о режимах процессов термической обработки материалов и сплавов, наиболее часто используемых для изготовления деталей приборов ОСиН.

Данное учебное пособие является второй частью учебного пособия «Экспериментальные исследования в мехатронных системах». Во второй части рассмотрены статистическая обработка данных при экспериментальном исследовании, виды испытаний мехатронных систем, даны основы планирования эксперимента.

Пособие содержит материалы,необходимые для оформления конструкторской документации на типовые конструкции приборных устройств в объеме задания курсового проекта. В пособии приведена основная информация, необходимая для выполнения рабочих чертежей при курсовом проектировании. Представленные в пособии чертежи достаточно подробно и наглядно иллюстрируют примеры выполнения всех необходимых по заданному объему курсового проекта чертежей и спецификаций. Достоинством пособия является большой объем справочных материалов.

В пособии дана классификация научных методов исследования мехатронных систем, приведены основные формулы для обработки экспериментальных данных, изложены методики проведения эксперимента с целью получения различных характеристик мехатронных систем: статических, динамических, случайных.

В пособии представлены аппаратные средства измерения вибрации, конструктивные схемы датчиков, методы калибровки виброизмерительной аппаратуры. Указаны этапы развития виброизмерительной техники, приведены определения терминов, перечислены и охарактеризованы виды динамических испытаний ракетно-космических систем, определена роль испытаний в цикле работ по созданию летательных аппаратов.

Учебное пособие посвящено особенностям использования робототехники в сварочном производстве. Рассмотрены составные части робототехнических комплексов, их манипуляционные системы, системы управления, методы обучения и программирования, специфика использования сварочного производства в робототехнических комплексах. Определены области наиболее эффективного использования робототехнических комплексов в сварочном производстве, а также освещены вопросы интеграции операций при роботизированной сварке и комплексной роботизации сварочного производства.

Изложены технологические задачи, часто встречающиеся в практике изготовления микромеханических приборов – гироскопов и акселерометров. Даны необходимые для решения задач теоретические сведения.

Пособие содержит рекомендации по однозначному присвоению кодов классификационных характеристик деталям классов 71–75 «Классификатора ЕСКД». Описаны правила пользования основными документами и приложениями Классификатора, а также методы отнесения деталей к соответствующим группам. Пособие может быть полезно при работе над курсовыми проектами по курсам: «Основы конструирования приборов», «Проектирование оптико-электронных приборов», «Детали машин и основы конструирования», «Прикладная механика».

учебном пособии рассмотрены правила выполнения рабочих чертежей оптических деталей и узлов, требования к материалам и способам обработки деталей, выбор и расчет допусков на различные типы оптических деталей. Приведены примеры оформления чертежей деталей разнообразной конфигурации, изготовленных из всевозможных оптических материалов.

Систематизированы сведения и нормативные материалы, необходимые для разработки принципиальных и функциональных схем автоматизации процессов деревообработки. Описаны объекты управления технологическим процессом и методы управления ими. Приведены примеры автоматизации основных параметров, объектов и процессов лесозаготовительных деревоперерабатывающих производств. Учебное пособие предназначено для студентов специальностей лесоинженерного дела и может быть полезно широкому кругу инженерно-технических работников, занимающихся вопросами разработки, проектирования и эксплуатации систем автоматизации лесных и деревоперерабатывающих производств. Рекомендуется использовать для курсового проектирования студентам специальности Лесоинженерного дела.

В пособии рассматриваются общие вопросы проектирования технических систем, правила оформления технической документации, даются основы взаимозаменяемости и основы расчета прочности и жесткости конструкций. Приводятся общие сведения о приборах, их назначении, составе и метрологических характеристиках, анализируется структура измерительных приборов. Рассматриваются вопросы расчета и конструирования различных видов механизмов приборов, таких как передачи, опоры, муфты, упругие элементы, а также даются сведения о способах соединения деталей и узлов.

Пособие на основе зарубежных и отечественных источников и практического опыта описывает основные подходы к вопросам метрологии, теории и практики проведения измерений электрических и неэлектрических величин, неразрушающего контроля, основам стандартизации и сертификации.

В пособии изложены методические рекомендации по проектированию компьютерных интегрированных систем управления. Рассмотрены основные понятия, структура, классификация, методология разработки интегрированных компьютерных систем управления производством нефтегазовой отрасли.

В учебном пособии рассмотрены средства измерений электрических величин с позиции проектирования аналоговых измерительных устройств; теоретические вопросы структурных схем, расчеты их статических и динамических погрешностей. Широко представлены аналоговые электронные преобразователи и приборы. Кратко изложены вопросы проектирования приборов сравнения: мосты, компенсаторы. Приведены примеры контрольных заданий и их решения, расчета электронных схем приборов, проектирование основных преобразователей.

Во второй части пособия изложены теоретические основы регулирования частоты и активной мощности. Уделено внимание техническим устройствам, предназначенным для управления режимом энергосистемы по частоте и активной мощности, напряжению и реактивной мощности. Рассмотрены также принципы выполнения противоаварийной автоматики в энергосистемах.

В первой части пособия рассматриваются теоретические основы выполнения систем автоматического управления, регулирования напряжения и реактивной мощности, схемы и принципы действия автоматических систем регулирования возбуждения синхронных машин.

Пособие содержит технические задания и методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Автоматизация технологических комплексов и систем в промышленности». Материал пособия позволяет студенту получить навыки выполнения проектов комплексной автоматизации современных систем как постоянного, так и переменного тока, а также при помощи программируемого контролера «Siemens Logo!».

В учебнике приводятся основные понятия из теории автоматического регулирования; даются необходимые сведения для более глубокого понимания работы буровых автоматических систем; рассматриваются элементы аппаратуры и средства автоматики, буровая контрольно-измерительная аппаратура (БКИА), буровые автоматические системы, вопросы контроля и автоматизации процессов при проведении горно-разведочных подземных выработок. Подчеркивается теснейшая связь БКИА и автоматики с техникой и технологией бурения, знание которых может позволить грамотно изучать, эксплуатировать и создавать аппаратуру и автоматические устройства. Намечаются перспективы развития «классических» буровых систем и компьютеризации основного бурового процесса.

В пособии приводятся основные понятия из теории автоматического регулирования; рассматриваются элементы аппаратуры и средства автоматики, буровая контрольно-измерительная аппаратура (БКИА), буровые автоматические системы. Подчеркивается теснейшая связь БКИА и автоматики с техникой и технологией бурения. Намечаются перспективы развития «классических» буровых систем и компьютеризации основного бурового процесса.

В данной книге впервые всесторонне рассматривается система коммерческого учета электроэнергии на оптовом и розничных рынках: нормативные, методические, технические и организационные вопросы создания и эксплуатации данной системы. Особое внимание уделяется метрологическому обеспечению автоматизированных измерительных систем, включая АИИС КУЭ. Приведена методология работы с учетными показателями, даны рекомендации по использованию измерительной информации в ряде практических задач, включая разработку балансов и определение технических потерь электроэнергии в электрических сетях. Книга предназначена для руководителей и специалистов в области коммерческого учета, энергосбытовой деятельности, эксплуатации электроустановок. Может быть полезна научным работникам, преподавателям и студентам высших учебных заведений.

Приводится обзор программно-технических комплексов и отдельных контроллеров отечественных производителей для построения АСУТП. Подготовлено на кафедрах интеллектуальных систем и управления информационными ресурсами, систем автоматизации и управления технологическими процессами КГТУ.

Учебник состоит из двух частей, выходящих в свет одновременно отдельными книгами. Во второй части учебника, по содержанию и методически неразрывно связанной с первой частью и выходящей отдельной книгой, рассмотрен синтез зеркальных и зеркально-линзовых систем, приведены методы и теория синтеза систем с асферическими поверхностями. Указаны особенности аберрационного анализа с последующей оптимизацией и оценкой качества изображения по ее результатам, рассмотрен расчет допусков на конструктивные параметры оптических систем, на изготовление и сборку оптических деталей и узлов. Приведены требования к оформлению и пример оформления оптической схемы и оптического выпуска.

Учебник состоит из двух частей, выходящих в свет одновременно отдельными книгами. В первой части учебника рассмотрены уровни автоматизированного проектирования оптических систем оптико-электронных и оптических приборов, последовательно изложены габаритный и аберрационный расчеты основных типов оптических систем. Описаны методы синтеза и рассмотрен синтез линзовых систем, включая системы для преобразования лазерного излучения. Приведена теория синтеза линзовых конденсаторов, зеркальных и зеркально-линзовых осветителей.

Приведены задачи по основным разделам прикладной оптики, расчету и проектированию оптических систем. Даны основные формулы геометрической оптики и теории аберраций оптических систем. Задачник соответствует учебникам «Прикладная оптика» и «Расчет и проектирование оптических систем» и служит фактически их дополнением в части методики решения практических задач.

Изложены общие вопросы методологии проектирования современных оптических и оптико-электронных приборов, особенности использования компьютерного моделирования на разных этапах проектирования, а также методы оценки качества объекта проектирования. Предлагаются вопросы для самоконтроля и тестирования в процессе изучения дисциплины. Соответствует утвержденной рабочей программе дисциплины «История и методология оптотехники».

Монография содержит описание методики и результаты исследований, а также необходимые пояснения и учебные материалы.

Исследуется возможность достижения более простым регулятором соизмеримых или лучших результатов в сравнении с известным изощренным методом синтеза ПИД-регуляторов, более сложных, чем широко известные и повсеместно применяемые ПИД-регуляторы. В результате продемонстрирована возможность достижения лучших результатов более простым путем. Пособие содержит учебные материалы и вопросы для самопроверки.

Рассматриваются научные подходы к созданию инновационных центров высоких технологий в машиностроении при государственных технических университетах. Описаны цели и задачи их деятельности.

Рассмотрены особенности конструкций современных станков с ЧПУ, прогрессивного металлообрабатывающего инструмента и приспособлений, рассмотрены особенности разработки технологических процессов с применением оборудования с ЧПУ. Также рассмотрены основы программирования оборудования с ЧПУ на примере наиболее распространенных российских систем с ЧПУ (NC-201 и FANUC 21i) и применения CAM-систем для написания управляющих программ, а также были рассмотрены возможности разработки и применения виртуальных моделей технологического оборудования с ЧПУ, инструмента и приспособлений.

В монографии сформулированы условия симметрии структурных схем механизмов с замкнутой системой тел качения с диаметрами как равной, так и разной величины. Предложены методики определения номинальных значений геометрических параметров всех видов симметричных схем данных механизмов как с зазором между телами качения, так и без данного параметра. Сформированы области существования механизмов, обеспечивающие выбор исходных данных для решения задачи по определению геометрических параметров. Получены формулы для всех видов передаточных отношений данных механизмов. Выполнено моделирование полученных результатов, подтверждающее корректность разработанных методов.

Рассмотрены теоретические основы автоматизации работы ГПА, системы автоматического управления газотурбинными двигателями и нагнетателями газа, системы маслоснабжения двигателей и нагнетателей, системы очистки воздуха на входе в двигатель и газа на входе в нагнетатель, системы противопожарной сигнализации и пожаротушения.

Электронное учебное пособие предназначено для студентов факультета «Двигатели летательных аппаратов», обучающихся по специальности 160301.65 – «Авиационные двигатели и энергетические установки» (ГОС- 2), в рамках дисциплины «Инновационные технологии производства авиационных двигателей и энергетических установок» в 9 и А семестре, для бакалавров 151900.62 – «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (ФГОС – 3) изучающих дисциплины «Разработка оптимальных технологических процессов с использованием CAE/CAD/CAM/PDM – систем» и «Разработка технологических процессов механической обработки и их реализация на виртуальных станках» в 8 семестре, для специалистов 160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей» (Контрактная подготовка специалистов для ОАО "Кузнецов") (ФГОС – 3) изучающих дисциплину «Инновационные технологии производства авиационных двигателей и энергетических установок» в 9 и А семестре.

Содержательная часть пособия включает инновационные методы, принципы и средства контроля, моделирования и диагностирование авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов (АЭС и ПНК), задачи контроля и диагностирования технического состояния авиационного оборудования, аппаратно-программное обеспечение, требования, предъявляемые к контрольно-поверочной аппаратуре, методы автоматизированного поиска отказов, организационные вопросы и контроль качества технического обслуживания.

Кратко изложены лабораторно-практические приложения на основе графической среды Lab VIEW, для моделирования принципов измерений, построений и состава конкретных авиационных приборов и информационно-измерительных систем воздушных судов гражданской авиации. Особое внимание уделено методам измерения пилотажно-навигационных параметров и принципам работы приборов и систем.

В пособии впервые описано целостное представление о теории и практики контроля и диагностики систем авиационной техники и достаточно подробно рассматриваются разделы этой теоретической и предметной области: основы системного анализа, теория качественной информации и практические приложения основ этой теории. Приводятся методы синтеза и анализа регулярных образующих, способствующих принятию эффективных решений диагностических задач. Излагаются новые методы анализа информации, автоматизации операций диагностики и рассматриваются программно-технические средства для реализации инновационных приложений в области контроля и диагностики авиационной техники.

Рассмотрен адаптивный регулятор на основе ПИД регулятора и правил нечеткой логики. Приведены все необходимые теоретические сведения, необходимые для понимания принципов его работы и настройки. Сформулировано задание и приведена методика выполнения лабораторной работы с использованием имитационной модели данного регулятора.

Приведены схемы систем автоматического регулирования авиационных двигателей и описаны принципы их действия. Изложены требования к качеству переходных процессов в системах регулирования двигателей. Даны сведения по законам и программам регулирования ТРД, ТРДД, ТРДДФ и ТВД. Изложен вывод уравнений математической модели, входящих в состав САР агрегатов. Дана методика выбора параметров агрегатов, при которых обеспечивается устойчивость систем и показатели качества регулирования. Особое внимание уделено электронным цифровым САР двигателей.

Соответствует действующим программам по дисциплине ОПД Ф.07, ОПД Ф.09 «Системы управления химико-технологическими процессами», разделу «Элементы проектирования систем автоматизации технологических процессов». Первая часть содержит нормативные требования к выполнению функциональных схем автоматизации. Особое внимание уделено самостоятельной работе по практическому освоению навыков проектирования при последовательном выполнении практических заданий возрастающей сложности. Вторая часть содержит вопросы и тесты, которые регламентируют самостоятельную работу студентов. Акцентируют внимание на фундаментальных вопросах курса, вариантах технического исполнения средств автоматизации, формируют навыки выбора средств автоматизации в соответствии с требованиями технологического процесса и знакомят с условными изображениями этих средств.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств» и 230102.65 «Автоматизированные системы обработки информации и управления».

В учебном пособии рассмотрены основные этапы развития систем виброакустической диагностики машин и механизмов. Изложены основные принципы и методы диагностирования. Сформулированы основные принципы построения современных диагностических систем на базе компьютерных технологий.

В учебном пособии рассматриваются основные свойства сталей и их фазово-кристаллическая структура, управление которой осуществляется термической обработкой. Обсуждается природа основных структурных магнитных параметров ферромагнитных материалов. Объясняется физика корреляционных соотношений между прочностными и магнитными характеристиками. Приведены методические указания к выполнению шести лабораторных работ.

В пособии рассматриваются научные основы динамической идентификации нелинейных систем применительно к оценке состояния человека-оператора, управляющего объектами различного типа. В качестве математической модели для описания динамики человека-оператора используется ряд из ортогональных G-функционалов Винера. Приводится методика расчета ядер этих функционалов по экспериментальным данным. Излагается проблема описания динамики человека-оператора при вибрации и дается методика получения характеристик точности работы системы «человек – машина» при одновременном получении человеком сведений по информационному каналу и воздействии вибрации. Приводится методика оценки степени обученности человека-оператора по результатам испытаний. Дается описание стенда и программного обеспечения, позволяющих получить входную и выходную реализации случайного процесса, необходимые для расчета ядер функционалов.

В монографии освещены современные тенденции и направления развития в области надежностного программирования, которые позволят повысить производительность труда и заметно сократить сроки создания сложных комплексов программ информационно-управляющих систем. Рассмотренные модели и методы дают возможность учесть качественную информацию в рамках формального процесса оптимизации при решении задач многоатрибутивного выбора, что важно для такой области, как программная инженерия N-вариантных систем.

Рассмотрены технология, аппаратно-программное и методическое обеспечение автоматизированного лабораторного практикума по экспериментальному исследованию электрических цепей с удаленным многопользовательским доступом к объектам исследования и средствам измерения и моделированию их на ПЭВМ с помощью системы автоматизированного проектирования Altium Designer 6. Практикум включает 13 лабораторных работ по исследованию цепей первого и второго порядка, избирательных (резонансных) цепей и различных электрических фильтров.

Рассмотрены основные понятия и определения измерительной тех- ники, погрешности средств измерения, структурные схемы и метрологи- ческие характеристики измерительных приборов, основы информацион- но-энергетической теории измерительного преобразования.