ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

С.А. Евдокимова1, А.В. Журавлев1, Т.П. Новикова 1

Применение алгоритмов кластеризации для анализа клиентской базы магазина

  • 1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • В данной работе проводится анализ покупателей магазина «БигКар», реализующего запчасти для грузовиков, методами кластеризации. Рассматриваются алгоритмы k-means, g-means, EM и построения сетей Кохонена. Для их выполнения используется аналитическая платформа Loginom Community. На основе данных о продажах за 3 года покупатели распределены на 3 кластера путем реализации алгоритмов k-means, EM и построения самоорганизующейся сети Кохонена. Также выполнены EM-алгоритм с автоматическим определением числа кластеров и g-means, которые разбили покупателей на 9 и 10 кластеров. Анализ получившихся кластеров показал, что для повышения эффективности продаж лучше подходят результаты алгоритмов k-means и Кохонена.

  • Ключевые слова — Интеллектуальный анализ данных, кластеризация, сети Кохонена, алгоритм k-means, ЕМ-алгоритм, Data Mining, система Loginom.

  • [1] Евдокимова, С.А. Применение методов интеллектуального анализа данных для оценки внешнеэкономической деятельности организации / С.А. Евдокимова, В.С. Копылова // Информатика: проблемы, методология, технологии : материалы XIX международной научно-методической конференции. – Воронеж, 2019. – С. 1118-1121.

    [2] Novikova, T.P. Economic evaluation of mathematical methods application in the management systems of electronic component base development for forest machines / T.P. Novikova, A.I. Novikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference «Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions» (Forestry-2019). – 2019. – P. 012035.

    [3] Черезов, Д.С. Обзор основных методов классификации и кластеризации данных / Д.С. Черезов, Н.А. Тюкачев // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. – 2009. – № 2. – С. 25-29.

    [4] Sokolov, S. Adaptive stochastic filtration based on the estimation of the covariance matrix of measurement noises using irregular accurate observations / S. Sokolov, A. Novikov, M. Polyakova // Inventions. – 2021. – Т. 6, № 1. – P.10. – DOI: https://doi.org/10.3390/inventions6010010.

    [5] Sokolov S. An approach to optimal synthesis in a conflict problem / S.V. Sokolov, I.V. Shcherban // Journal of Computer and Systems Sciences International. – 2003. – Т. 42, № 5. – P. 692-697.

    [6] Аналитическая платформа Loginom. – URL: https://loginom.ru/ (дата обращения: 20.12.2020).

    [7] Tripathi, Sh. Approaches to clustering in customer segmentation / Sh. Tripathi, A. Bhardwaj, E. Poovammal // International Journal of Engineering &Technology. – 2018. – T. 7(3.12). – Pp. 802–807. – DOI: 10.14419/ijet.v7i3.12.16505

    [8] Новикова, Т.П. Проблемы разработки интеллектуальной информационной системы для предприятий микроэлектроники / Т.П. Новикова // Лесотехнический журнал. – 2016. – Т. 6, № 2 (22). – С. 204-211.

    [9] Rayala, V. Big data clustering using improvised fuzzy C-means clustering / V. Rayala, S. R. Kalli // Revue d'Intelligence Artificielle. – 2021. – Т. 34(6). – Pp. 701-708. – DOI: 10.18280/RIA.340604

    [10] Сеньковская, И.С. Автоматическая кластеризация в анализе данных на основе самоорганизующихся карт Кохонена / И.С. Сеньковская, П.В. Сараев // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. – 2011. – № 2 (34). – С. 78-79.

    [11] Яковлев, В. Б. Анализ данных в аналитической платформе Loginom : учебное пособие / В. Б. Яковлев. – Saarbrücken : LAP LAMBERT, 2020. – 184 с.

  • С. 4-12.

Я.М. Иваньо1, П.Г. Асалханов1, Н.В. Бендик1

Применение больших данных для планирования производства продовольственной продукции в условиях неопределенности

  • 1ФГБОУ ВО «Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • В статье рассмотрено использование технологии Big Data для планирования производства продовольственной продукции в условиях неопределенности. Использование большого количества разнообразной информации позволяет решать различные классы задач прогнозирования и планирования производства и реализации продовольственной продукции. Приведена концептуальная схема использования технологии больших данных сельскохозяйственными товаропроизводителями на примере Иркутской области и рассмотрены группы решаемых экстремальных задач с примерами. Описаны источники данных и пользователи. Приведены актуальные платформы Big Data.

  • Ключевые слова — Big Data, сельское хозяйство, цифровые технологии, математическое моделирование.

  • [1] Болтвина, Е.К. Модели оптимизации заготовки дикорастущей продукции с интервальными параметрами / Е.К. Болтвина, Я.М. Иваньо // Вестник ИрГТУ. – 2016. – № 6 (113). – С. 73–81.

    [2] Polyakov, G.N. State and tendencies of technical support of agriculture of the Irkutsk region / G.N. Polyakov, S.N. Shukhanov // Bulletin of the International Academy of Agricultural Education. –2019. – № 45. – Pp. 52-57.

    [3] Цифровая трансформация сельского хозяйства по созданию облачной многофункциональной платформы «Умный фермер 4.0» / П.Г. Асалханов, Н.В. Бендик, Я.М. Иваньо, А.И. Лобыцин // Актуальные вопросы аграрной науки. – 2019. – № 31. – С. 39-47.

    [4] Былина, С.Г. Информатизация агропродовольственного комплекса и сельских территорий России: возможности и ограничения / С.Г. Былина, М.Е. Кадомцева, М.Н. Осовин. – Саратов, 2018. – 228 с.

    [5] Интеграция инновационных систем мониторинга для «умного» сельского хозяйства / М.Е. Выгузов, А.А. Горбачёва, И.А. Нечаев, Н.О. Стрыжков // Znanstvena Misel. – 2020. – № 38-1 (38). – С. 57-60.

    [6] Сухобоков, А.А. Влияние инструментария Big Data на развитие научных дисциплин, связанных с моделированием / А.А. Сухобоков, Д.С. Лахвич // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2015. – № 3. – С. 207-240.

    [7] Priya, N. Dynamic programming based resource optimization in agricultural big data for crop yield maximization / N. Priya, G. Geetha // Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. – 2017. – Т. 14, № 9. – С. 4464-4470.

    [8] Rosenheim, J.A. Ecoinformatics (Big Data) for agricultural entomology: pitfalls, progress, and promise / J.A. Rosenheim, C. Gratton // Annual Review of Entomology. – 2017. – Т. 62. – Pp. 399-417.

    [9] Асалханов, П.Г. Структура программно-аппаратной платформы и определение типовых ИТ-технологий в отраслях растениеводства и животноводства Иркутской области / П.Г. Асалханов, Н.В. Бендик // Цифровые технологии и системы в сельском хозяйстве : материалы международной научно-практической конференции. –Иркутска, 2019. – С. 3-10.

    [10] Ivano, Ya.M. Management of the agro-industrial enterprise: optimization uncertainty expert assessments / Ya.M. Ivano, P.G. Asalkhanov, N.V. Bendik // 2019 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon-2019). – 2019. – P. 8934788.

    [11] Ермаков, С.А. Обеспечение большими данными общего доступа как фактор интенсификации сельского хозяйства / С.А. Ермаков // Экономика: вчера, сегодня, завтра. – 2017. – Т. 7, № 6B. – С. 199-216.

    [12] Yin, S. Big Data for Modern Industry: Challenges and Trends / S. Yin, O. Kaynak // Proceedings of the IEEE. – 2015. – Vol. 103(2). – Pp. 143-146. – DOI: 10.1109/JPROC.2015.2388958.

  • С. 13-20.

Е.А. Назойкин 1, В.В. Лавлинский2, С.А. Мокрушин1, Н.А. Забенкова1

Реализация двухконтурного четырёхканального регулятора для управления процессом стерилизации консервов в промышленном автоклаве

  • 1ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»

    2ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

  • Анализируя решения, связанные с процессами реализации разного рода систем для управления термической обработкой консервов в условиях их стерилизации, осуществляющейся с заданными периодическими действиями, можно выделить их многочисленность, разнообразие и оригинальность. Тем не менее, применительно к процессам стерилизации в автоклавах, для них в настоящее время отсутствует качественная система управления, что до сих пор определяет актуальность данной задачи. В статье предложен выбор критериев, которые можно предъявить к системе автоматического управления. Особенностью подхода является учёт критериев, связанных со спецификой процессов, которые учитываются при стерилизации консервов на основе применения автоклава. Особенностью статьи является предложенная структура, которая учитывает специфику процессов и описывает их на основе теории автоматического управления. Кроме того, в ней предложена имитационная модель, описывающая эти процессы. Основа такого подхода заключается в моделировании двухконтурного четырёхканального регулятора.

  • Ключевые слова — Регулятор, система управления, автоматизация, имитационная модель, технологический процесс, стерилизация консервов, автоклав.

  • [1] Мокрушин, С.А. Проблемы реализации системы регулирования процесса стерилизации консервов / С.А. Мокрушин, В.С. Хорошавин // Общество, наука, инновации (НТК-2011): ежегод. открыт. всерос. науч.-технич. конф., 18-29 апр. 2011.: сб. материалов. – Киров, 2011.

    [2] Мокрушин, С.А. Исследование процесса стерилизации консервной продукции с целью дальнейшей автоматизации / С.А. Мокрушин, С.И. Охапкин, В.С. Хорошавин // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2015. – №4. – с. 62–72.

    [3] Бункин, П.Я. Типовые регуляторы систем управления: Методические указания к лабораторным работам / П.Я. Бункин // Владивосток: Издательский дом Дальневосточного федерального университета, 2013. – 25 с.

    [4] Проектирование систем контроля и автоматического регулирования металлургических процессов / Г.М. Глинков, В.А. Маковский, С.Л. Лотман, М.Р. Шапировский. - М.: Металлургия, 1986. – 352 с.

    [5] Инженерные методы идентификации статических объектов управления с целью их дальнейшей автоматизации / С.А. Мокрушин, А.В. Журавлёв, С.В. Кротов, В.П. Теплых // Наука и образование в XXI веке: сборник научных трудов Международной научно-практической конференции. В 8 ч. Ч. 5. - М.: «АР-Консалт», 2014. - С. 55-57.

    [6] Мартыненко, И.И. Проектирование систем автоматики / И.И. Мартыненко, В.Ф. Лысенков. – М.: Агропромиздат, 1990. – 243 с.

    [7] Robot technological system of analysis of cybersecurity information systems and communication networks // E.A. Maksimova, N.P. Sadovnikova, V.V. Baranov, Y.Y. Gromov, O.S. Lauta, L.V. Tret'yakova // Journal of Physics: Conference Series. - BRISTOL, ENGLAND, 2020. - С. 012119.

    [8] Evaluating the efficiency of mitigation tools against negative external actions on the information system / Y.Y. Gromov, V.I. Sumin, S.S. Kochedykov, V.I. Novoselcev // Journal of Physics: Conference Series. - 2019. - С. 012078.

    [9] Construction of continuous and discrete distribution laws for risk assessment in information systems / Y.Y. Gromov, Y.V. Minin, O.G. Ivanova, H.L. Majeed // Journal of Engineering Science and Technology Review. - 2020. - Т. 13, № 3. - Pp. 1-7.

    [10] Probabilistic and Fuzzy Models of the Optimal Allocation of Resources of a Network Information System. / Y. Gromov, Y. Minin, A.A. Habib Alrammahi, F.A. Sari // Proceedings - 2019 1st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2019. – 2019. – Pp. 353-358.

    [11] Determination of Information System Structure Parameters in Conditions of Uncertainty / Y. Gromov, Y. Minin, S. Kopylov, A.A. Habib Alrammahi, F.A. Sari // Proceedings - 2019 1st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2019. – 2019. – Pp. 338-343.

    [12] Tyutyunnik, V.M. Analytical models of negative external influences vaporizing on the network information system / V.M. Tyutyunnik, Y.Y. Gromov, E.Y. Alexandrov // Automatic Documentation and Mathematical Linguistics. – 2020. – Pp. 250-254.

    [13] Accelerometric studies of night-time motor activity with essential tremor / A. Gorbunov, Y. Gromov, E. Dolgov, E. Tugolukov, A. Neprokin // Proceedings - 2020 2nd International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2020. - 2020. - Pp. 642-645.

    [14] Synthesis of the information system structure in conditions of uncertainty / Y. Gromov, Y. Minin, S. Kopylov, A.A. Habib Alrammahi, F.A. Sari // Proceedings - 2019 1st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2019. - 2019. - Pp. 401-406.

    [15] Overall score of information system perfomance and selection of synthesis problem / Y. Gromov, Y. Minin, A. Eliseev, A.A. Habib Alrammahi, F.A. Sari // Proceedings - 2019 1st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2019. - 2019. - Pp. 377-382.

  • С. 21-27.

С.А. Победа1, М.И. Черных1, Ф.В. Макаренко1, К.В. Зольников1

Создание поведенческой модели LDMOS транзистора на основе искусственной MLP нейросети и ее описание на языке Verilog-A

  • 1АО «Научно-исследовательский институт электронной техники», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • В статье говорится о создании поведенческой модели металлооксидных латеральных транзисторов (LDMOS), базирующихся на нейронной сети типа многослойный персептрон. Модель идентифицируется с использованием алгоритма обратного распространения. Продемонстрирован процесс создания модели ИНС с использованием Pytorch, фреймворка машинного обучения для языка Python, с последующим переносом на стандартный язык моделирования аналоговых схем Verilog-A.

  • Ключевые слова — LDMOS, ИНС, Verilog-A, Pytorch, поведенческая модель.

  • [1] Tsividis, Y. Operation and Modeling of the MOS Transistor / Y. Tsividis. - McGraw-Hill, New York,1999. – 723 p.

    [2] Khakifirooz, A. A simple semiempirical short-channel MOSFET current–voltage model continuous across all regions of operation and employing only physical parameters / A. Khakifirooz, O.M. Nayfeh, D. Antoniadis // IEEE Transactions on Electron Devices. – 2009. – Т. 56, № 8. – Pp. 1674-1680.

    [3] Root, D.E. The large-signal model: Theoretical foundations, practical considerations, and recent trends / D.E. Root [et al.] //Nonlinear Transistor Model Parameter Extraction Technique. – 2011. – Pp. 123-170.

    [4] Zhang, Q.J. Artificial neural networks for RF and microwave design-from theory to practice / Q.J. Zhang, K.C. Gupta, V.K. Devabhaktuni // IEEE transactions on microwave theory and techniques. – 2003. – Т. 51, № 4. – Pp. 1339-1350.

    [5] Feng, F. Multifeature-assisted neuro-transfer function surrogate-based EM optimization exploiting trust-region algorithms for microwave filter design / F. Feng [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2019. – Т. 68, № 2. – Pp. 531-542.

    [6] Na, W. Advanced extrapolation technique for neural-based microwave modeling and design / W. Na [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2018. – Т. 66, № 10. – Pp. 4397-4418.

    [7] Kabir, H. Automatic parametric model development technique for RFIC inductors with large modeling space / H. Kabir, L. Zhang, K. Kim // 2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS). – IEEE, 2017. – Pp. 551-554.

    [8] Jin, J. Deep neural network technique for high-dimensional microwave modeling and applications to parameter extraction of microwave filters / J. Jin [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2019. – Т. 67, № 10. – Pp. 4140-4155.

    [9] Du, X. ANN-based large-signal model of AlGaN/GaN HEMTs with accurate buffer-related trapping effects characterization / X. Du // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2020. – Т. 68, № 7. – Pp. 3090-3099.

    [10] Zhao, P. Homotopy optimization of microwave and millimeter-wave filters based on neural network model / P. Zhao, K. Wu // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2020. – Т. 68, № 4. – Pp. 1390-1400.

    [11] Xiao, L.Y. Semisupervised radial basis function neural network with an effective sampling strategy / L.Y. Xiao [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2019. – Т. 68, № 4. – Pp. 1260-1269.

    [12] Li, S.Q. Efficient modeling of Ku-band high power dielectric resonator filter with applications of neural networks / S.Q. Li [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2019. – Т. 67, № 8. – Pp. 3427-3435.

    [13] Feng, F. Parametric modeling of microwave components using adjoint neural networks and pole-residue transfer functions with EM sensitivity analysis / F. Feng [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2017. – Т. 65, № 6. – Pp. 1955-1975.

    [14] Zhang, W. Space mapping approach to electromagnetic centric multiphysics parametric modeling of microwave components / W. Zhang [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2018. – Т. 66, № 7. – Pp. 3169-3185.

    [15] Feng, F. Parallel gradient-based EM optimization for microwave components using adjoint-sensitivity-based neuro-transfer function surrogate / F. Feng [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2020. – Т. 68, № 9. – Pp. 3606-3620.

    [16] Zhang, C. Cognition-driven formulation of space mapping for equal-ripple optimization of microwave filters / C. Zhang [et al.] // IEEE transactions on microwave theory and techniques. – 2015. – Т. 63, № 7. – Pp. 2154-2165.

    [17] Zhang, J. Polynomial chaos-based approach to yield-driven EM optimization / J. Zhang [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2018. – Т. 66, № 7. – Pp. 3186-3199.

    [18] Sen, P. Neural-network-based parasitic modeling and extraction verification for RF/millimeter-wave integrated circuit design / P. Sen [et al.] // IEEE Transactions on Microwave theory and Techniques. – 2006. – Т. 54, № 6. – Pp. 2604-2614.

    [19] Root, D.E. Future device modeling trends / D.E. Root // IEEE Microwave Magazine. – 2012. – Т. 13, № 7. – Pp. 45-59.

    [20] Liu, W. A time delay neural network based technique for nonlinear microwave device modeling / W. Liu [et al.] // Micromachines. – 2020. – Т. 11, № 9. – Pp. 831.

    [21] Zhao, Z. Space mapping technique using decomposed mappings for GaN HEMT modeling / Z. Zhao [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2020. – Т. 68, № 8. – Pp. 3318-3341.

    [22] Rizzoli, V. Computer-aided optimization of nonlinear microwave circuits with the aid of electromagnetic simulation / V. Rizzoli [et al.] // IEEE transactions on microwave theory and techniques. – 2004. – Т. 52, № 1. – Pp. 362-377.

    [23] Xu, J. Neural-based dynamic modeling of nonlinear microwave circuits / J. Xu [et al.] // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2002. – Т. 50, № 12. – Pp. 2769-2780.

    [24] Liu, T. Dynamic behavioral modeling of 3G power amplifiers using real-valued time-delay neural networks / T. Liu, S. Boumaiza, F.M. Ghannouchi // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2004. – Т. 52, № 3. – Pp. 1025-1033.

    [25] Cao, Y. A new training approach for robust recurrent neural-network modeling of nonlinear circuits / Y. Cao, Q.J. Zhang // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2009. – Т. 57, № 6. – Pp. 1539-1553.

    [26] Yan, S. Recurrent neural network technique for behavioral modeling of power amplifier with memory effects / S. Yan, C. Zhang, Q.J. Zhang // International Journal of RF and Microwave Computer‐Aided Engineering. – 2015. – Т. 25, № 4. – Pp. 289-298.

    [27] Mkadem F., Boumaiza S. Physically inspired neural network model for RF power amplifier behavioral modeling and digital predistortion //IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2011. – Т. 59, № 4. – Pp. 913-923.

    [28] White, H. Artificial neural networks / H. White [et al.]. – Cambridge, Mass. Blackwell, 1992.

    [29] Wang, F. Neural network structures and training algorithms for RF and microwave applications / F. Wang [et al.] // International Journal of RF and Microwave Computer‐Aided Engineering. – 1999. – Т. 9, №. 3. – Pp. 216-240.

    [30] Ruder, S. An overview of gradient descent optimization algorithms / S. Ruder // arXiv preprint arXiv:1609.04747. – 2016.

  • С. 28-34.

С.И. Поляков1

Моделирование системы автоматизации отопления для «умного» жилого дома

  • 1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • В статье рассмотрены вопросы конструктивного, структурного моделирования и автоматического управления отоплением помещения. Получена динамика объекта – отопительной системы жилого дома. Динамические погрешности определены динамическими характеристиками датчика температуры. Представлена конструктивная схема объекта. Система управления отоплением содержит три регулятора температуры. С помощью структурного моделирования оценены различные способы автоматического управления отопительной системой. Техническая структура системы автоматического управления (САУ) температурой в жилом помещении реализована каскадным трехконтурным управлением с двумя исполнительными элементами. Приводятся экспериментальные исследования переходных процессов в замкнутой САУ с регуляторами трех типов. Полученные результаты позволяют реализовать адаптивное управление отопительной системой на реальном объекте.

  • Ключевые слова — Отопление, датчик, управление, динамика, регулятор, каскад, передаточная функция, аппроксимация, экспериментальная кривая.

  • [1] Briere, D. Smart homes for dummies / D. Briere, P. Hurley. Hoboken. – Wiley Publishing, Inc. 2007. – 313 p.

    [2] Харке, В.Н. Умный дом. Объединение в сеть бытовой техники и систем коммуникаций в жилищном строительстве / В.Н. Харке. – М. : Техносфера, 2006. – 292 с.

    [3] Элсенпитер, Т.Р. Умный Дом строим сами / Т.Р. Элсенпитер, Дж. Велт / М. : КУДИЦ-ОБРАЗ, 2005. – 384 с.

    [4] Wells, Q. Guide to digital home technology integration / Q. Wells. – Delmar : Cengage Learning, 2009. – 544 p.

    [5] Ernest, A.-G. Community-based optimal scheduling of smart home appliances / A.-G. Ernest. – М. : LAP Lambert Academic Publishing, 2013. – 414 p.

    [6] Akimov, V.I. Software life management systems for «smart» residential houses / V.I. Akimov, S.I. Polyakov, A.V. Polukazakov // 2020 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). – Sochi, 2020. – Pp. 267-272. – DOI: 10.1109/RusAutoCon49822.2020.9208215.

    [7] Поляков, С.И. Автоматика и автоматизация производственных процессов : учеб. пособие / С.И. Поляков. – Воронеж, 2007. – 373 с.

    [8] Технические средства автоматизации. Программно – технические комплексы и контроллеры : учебное пособие / И.А. Елизаров, Ю.Ф. Мартемьянов, А.Т. Схиртладзе, С.В. Фролов. – М. : «Издательство Машиностроение – 1», 2004. – 180 с.

    [9] Поляков, С.И. Моделирование системы управления отоплением «умного» жилого дома / С.И. Поляков, В.И. Акимов, А.В. Полуказаков // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 68-76. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-68-76.

    [10] Петровский В.С. Научные исследования в автоматизации : учеб. пособие / В.С. Петровский, С.И. Поляков, Д.А. Глухов. – Воронеж, 2011. – 240 с.

    [11] Development and research of a "Smart Home" heating control system / V.I. Akimov, E.N. Desyatirikova, A.V. Polukazakov, S.I. Polyakov, V.E. Mager // 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). – St. Petersburg, Moscow, 2020. – Pp. 574-580. – DOI: 10.1109/EIConRus49466.2020.9039541.

    [12] Поляков, С. И. Автоматическое управление процессами дозирования сыпучих материалов : монография / С.И. Поляков. – Воронеж, 2019. – 180 с.

    [13] Теория автоматического управления : учебник / В.Д. Волков, А.И. Шашкин, А.В. Смольянинов, Е.Н. Десятирикова. – Воронеж : Научная книга, 2015. – 745 с.

    [14] Akimov, V.I. Selecting criteria for optimizing parameters of ADC for digital signal processing / V.I. Akimov; A.V. Polukazakov; N.V. Sitnikov // Proceedings – 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). – Pp. 8867651. – DOI: 10.1109/RUSAUTOCON.2019.8867651 (Scopus).

    [15] Akimov, V.I. Design of measuring channel systems and automation tools / V.I. Akimov, A.V. Polukazakov, V.P. Shelyakin // Proceedings – 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). – Sochi, 2019. – Pp. 8867777. – DOI: 10.1109/RUSAUTOCON.2019.8867777.

    [16] Поляков, С.И. Проектирование систем управления : учеб. пособие / С.И. Поляков, Н.П. Зуйкин. – Воронеж, 2001. – 133 с.

    [17] Моделирование системы управления отоплением «умного» жилого дома / С.И. Поляков, В.И. Акимов, А.В. Полуказаков, В.К. Зольников, П.В. Енин // Моделирование систем и процессов. – 2021. – Т. 14, № 1. – С. 58-67. – DOI: 10.12737/2219-0767-2021-14-1-58-67.

    [18] Simulation modeling of a technological breakthrough in the economy / V.N. Volkova, A.V. Loginova, E.N. Desyatirikova, V.E. Belousov, V.V. Chugunov // Proceedings of 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2018. – St. Petersburg, Moscow, 2018. – Pp. 1293-1297. – DOI: 10.1109/EIConRus.2018.8317332.

    [19] Akimov, V.I. Design and development of cascade heating control for a «Smart» residential housing / V.I. Akimov, S.I. Polyakov, A.V. Polukazakov // 2020 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). – Sochi, 2020. – Pp. 42-48. – DOI: 10.1109/RusAutoCon49822.2020.9208225.

    [20] Сазонова, С.А. Особенности решения задач управления функционированием системами теплоснабжения / С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 3. – С. 67-73. – DOI: 10.12737/article_5c4f1989b3f6e2.21665404.

    [21] Сазонова, С.А. Математическое моделирование параметрического резерва систем теплоснабжения с целью обеспечения безопасности при эксплуатации / С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, А.В. Звягинцева // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 3. – С. 71-77. – DOI: 10.12737/2219-0767-2019-12-3-71-77.

    [22] Сазонова С.А. Особенности формирования обобщенной модели управления системами теплоснабжения / С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 3. – С. 73-80. – DOI: 10.12737/article_5c4f198dba9c13.80374928.

    [23] Сазонова С.А. Особенности формулировки прикладных задач управления функционированием системами теплоснабжения / С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 3. – С. 80-88. – DOI: 10.12737/article_5c4f199166f1b7.53125390.

  • С. 35-44.

С.А. Сазонова1, В.Ф. Асминин2, А.В. Звягинцева1

Моделирование опасных внутренних усилий при расчете смешанным методом статически неопределимых рам со стержнями заданной жесткости

  • 1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет (ВГТУ)», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

    2ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • Рассмотрены особенности применения смешанного метода при расчете внутренних усилий в статически неопределимых рамах со стержнями заданной жесткости . Приведено обоснование выбора для расчета рам смешанного метода, методами сил или перемещений. Обеспечены условие эквивалентности основной и заданной систем. Учтен в расчетах механический смысл канонических уравнений и отдельных слагаемых канонических уравнений смешанного метода. Определены соответствующие реакции и перемещения. Обосновано, какую часть рамы при расчете смешанным методом рациональнее рассчитывать методом перемещений, а какаю часть методом сил. Использованы «табличные» данные в процессе расчета рамы смешанным методом.

  • Ключевые слова — Смешанный метод, метод сил, метод перемещений, расчет рам, статически неопределимые рамы, анализ расчетной схемы, эпюры, опасные внутренние усилия.

  • [1] Киселев, В.Ф. Строительная механика. Общий курс / В.Ф. Киселев. – М. : Стройиздат, 1986. – 520 с.

    [2] Sazonova, S.A. Simulation of a transport standby for ensuring safe heat supply systems operation / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International science and technology conference «FarEastСon-2019». – 2020. – 753(5). – Pp. 052004.

    [3] Behaviour of concrete with a disperse reinforcement under dynamic loads / S.D. Nikolenko, E.A. Sushko, S.A. Sazonova, A.A. Odnolko, V.Ya. Manokhin // Magazine of Civil Engineering. – 2017. – № 75 (7). – P. 3-14.

    [4] Numerical modeling methods for safety assessment at public facilities / A.V. Zvyagintseva, S.A. Sazonova, V.V. Kulneva, V.F. Asminin, T.V. Zyazina // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall., Krasnoyarsk, Russian Federation. - 2021. - Pp. 12192.

    [5] Variational method for solving the boundary value problem of hydrodynamics / D.V. Sysoev, A.A. Sysoeva, S.A. Sazonova, A.V. Zvyagintseva, N.V. Mozgovoj // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall., Krasnoyarsk, Russian Federation. - 2021. - Pp. 12195.

    [6] Development and application of a portable lightweight sound suppression panel to reduce noise at permanent and temporary workplaces in the manufacturing and repair workshops / V.F. Asminin, E.V. Druzhinina, S.A. Sazonova, D.S. Osmolovsky // Akustika. – 2019. – Т. 34. - Pp. 18-21.

    [7] Assessment of the impact of composite mixtures on the quality of new meat products / Y.A. Safonova, E.E. Kurchaeva, A.V. Lemeshkin, S.G. Machtakov, M.V. Filatova // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – 640(3). – Pp. 032002.

    [8] Зольников, В.К. Верификация проектов и создание тестовых последовательностей для проектирования микросхем / В. К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 10-16. – DOI: 10.12737/article_5d639c80c07798.20924462.

    [9] Зольников, В.К. Методы верификации сложно-функциональных блоков в САПР для микросхем глубоко субмикронных проектных норм / В. К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 16-24. – DOI: 10.12737/article_5d639c80c83b71.60273345.

    [10] Зольников, В.К. Практические методики выполнения верификации проектирования микросхем / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 25-30. – DOI: 10.12737/article_5d639c80d03ac5.18926339.

    [11] Методы контроля надежности при разработке микросхем / К.В. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова, А.Е. Гриднев //Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 39-45. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-39-45

    [12] Информационные технологии решения задач управления сертификации и лицензирования предприятий электронной промышленности, ведения перспективных исследований и анализа продаж / В.И. Анциферова, К.А. Чубур, С.А. Евдокимова, М.Ю. Ярцев, В.К. Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2014. -№ 1. - С. 5-7. – DOI: 10.12737/4946

  • С. 44-54.

С.А. Сазонова1, В.Ф. Асминин2, А.В. Звягинцева1

Расчет смешанным методом статически неопределимых рам с элементами повышенной жесткости и численная проверка результатов расчетов с помощью метода конечных элементов

  • 1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет (ВГТУ)», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

    2ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • Приведена последовательность применения смешанного метода при расчете внутренних усилий в статически неопределимых рамах с элементами повышенной жесткости. Выбрана основная система для рамы с одним кинематическим и одним силовым неизвестным. Записаны канонические уравнения смешанного метода с учетом их смысла. Выполнено построение окончательной эпюры изгибающих моментов и все необходимые расчеты и проверки. При вычислении интегралов применяется правило Верещагина. Проверено решение задачи с помощью выполнения расчета по компьютерной программе STAB12.EXE численно проверены результаты расчетов с помощью метода конечных элементов. Приведен пример формирования исходных данных для программы STAB12.EXE и последующей обработки результатов расчетов, правила сравнения численных результатов и результатов, полученных при расчете рамы смешанным методом.

  • Ключевые слова — Смешанный метод, метод сил, метод перемещений, расчет рам, статически неопределимые рамы, метод конечных элементов, эпюры, опасные внутренние усилия.

  • [1] Киселев, В.Ф. Строительная механика. Общий курс / В.Ф. Киселев. - М. : Стройиздат, 1986. - 520 с.

    [2] Sazonova, S.A. Simulation of a transport standby for ensuring safe heat supply systems operation / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International science and technology conference "FarEastСon-2019". - 2020. - 753(5). - Pp. 052004.

    [3] Behaviour of concrete with a disperse reinforcement under dynamic loads / S.D. Nikolenko, E.A. Sushko, S.A. Sazonova, A.A. Odnolko, V.Ya. Manokhin // Magazine of Civil Engineering. - 2017. - № 75 (7). - Pp. 3-14.

    [4] Numerical modeling methods for safety assessment at public facilities / A.V. Zvyagintseva, S.A. Sazonova, V.V. Kulneva, V.F. Asminin, T.V. Zyazina // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall., Krasnoyarsk, Russian Federation. - 2021. - Pp. 12192.

    [5] Variational method for solving the boundary value problem of hydrodynamics / D.V. Sysoev, A.A. Sysoeva, S.A. Sazonova, A.V. Zvyagintseva, N.V. Mozgovoj // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall., Krasnoyarsk, Russian Federation. - 2021. - Pp. 12195.

    [6] Development and application of a portable lightweight sound suppression panel to reduce noise at permanent and temporary workplaces in the manufacturing and repair workshops / V.F. Asminin, E.V. Druzhinina, S.A. Sazonova, D.S. Osmolovsky // Akustika. - 2019. - Т. 34. - С. 18-21.

    [7] Assessment of the impact of composite mixtures on the quality of new meat products / Y.A. Safonova, E.E. Kurchaeva, A.V. Lemeshkin, S.G. Machtakov, M.V. Filatova // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2021. - 640(3). - С. 032002.

    [8] Зольников, В.К. Верификация проектов и создание тестовых последовательностей для проектирования микросхем / В. К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 10-16. – DOI: 10.12737/article_5d639c80c07798.20924462.

    [9] Зольников, В.К. Методы верификации сложно-функциональных блоков в САПР для микросхем глубоко субмикронных проектных норм / В. К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 16-24. – DOI: 10.12737/article_5d639c80c83b71.60273345.

    [10] Зольников, В.К. Практические методики выполнения верификации проектирования микросхем / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 1. – С. 25-30. – DOI: 10.12737/article_5d639c80d03ac5.18926339.

    [11] Методы контроля надежности при разработке микросхем / К.В. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова, А.Е. Гриднев //Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 39-45. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-39-45

    [12] Информационные технологии решения задач управления сертификации и лицензирования предприятий электронной промышленности, ведения перспективных исследований и анализа продаж / В.И. Анциферова, К.А. Чубур, С.А. Евдокимова, М.Ю. Ярцев, В.К. Зольников // Моделирование систем и процессов. - 2014. -№ 1. - С. 5-7. – DOI: 10.12737/4946

  • С. 54-66.

В.В. Суханов 1, О.В. Ланкин1

Логическое проектирование информационного обеспечения распределенных информационных систем критического применения

  • 1ФГКВОУ ВО «Воронежский институт правительственной связи (филиал) Академии Федеральной службы охраны Российской Федерации»

  • В материалах статьи рассматриваются новые информационные технологии построения хранилища данных в распределенной информационной системе критического применения. Существующие принципы создания хранилищ данных, а также наметившиеся пути их совершенствования всегда связываются со сбором, хранением и использованием информации, которая зафиксирована в определенный момент времени, при этом в них хранятся данные, соответствующие последнему временному отсчету. Такой подход к разработке и применению хранилищ данных можно назвать статическим, поскольку он не хранит и не отображает поведение объектов в прошедшие моменты времени. Вместе с тем объекты, входящие в хранилище данных, обладают ярко выраженными динамическими свойствами и поэтому должны отображаться в динамике. Выход из создавшегося положения – это создание аналитических хранилищ данных, что предоставит возможность эффективнее решать традиционные и качественно новые задачи в рассматриваемой системе.

  • Ключевые слова — База данных, хранилище данных, информационно-аналитическая система, интеллектуальный анализ и обработка данных, система поддержки принятия решения, система обработки данных, аналитическая база данных.

  • [1] Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем / Н.П. Бусленко. – М.: Наука, 1978. – 399 с.

    [2] Дейт, К.Дж. Введение в системы баз данных / К.Дж. Дейт. – М.: Диалектика, 2019. – 1327 с.

    [3] Оптимизация структур данных в АСУ / А.Г. Мамиконов, А.А. Ашимов, В.В. Кульба [и др.]. – М. : Наука, 1988. – 256 с.

    [4] Хансен, Г. Базы данных: разработка и управление / Г. Хансен, Дж. Хансен. – М.: Бином,1999. – 704 с.

    [5] Методологические основы интеллектуальной защиты информации от несанкционированного доступа в автоматизированных системах управления критического применения / М.В. Бочков, О.В. Ланкин, О.Ю. Макаров, Е.А. Рогозин. – Воронеж, 2011. – 366 с.

    [6] Ланкин, О.В. Модель системы обнаружения аномального поведения субъектов доступа в распределенных инфокоммуникационных сетях критического применения / О.В. Ланкин, В.В. Суханов // Вестник Воронежского института ФСИН России. – 2019. – № 2. – С. 75-81.

    [7] Попов, С.Г. Обзор методов динамического распределения данных в распределенных системах управления базами данных / С.Г. Попов, В.С. Фридман // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2018. – Т. 11, № 4. – С. 82-107.

    [8] Kotenko, I. Parallel big data processing system for security monitoring in internet of things networks / I. Kotenko, I. Saenko, A. Kushnerevich // Journal of wireless mobile networks, ubiquitous computing, and dependable applications. – 2017. – Vol. 8. – Pp. 60-74.

    [9] Kotenko, I. Machine learning and big data processing for cybersecurity data analysis / I. Kotenko, I. Saenko, A. Branitskiy // Intelligent systems reference library. – 2020. –Vol. 177. – Pp. 61-85.

    [10] Method and algorithms of visual audit of program interaction / M.V. Buinevich, K.E. Izrailov, I.V. Kotenko, P.A. Kurta // Journal of internet services and information security. – 2021. – Vol. 11. – Pp. 16-43.

  • С. 67-73.

В.Н. Шашихин1, Л.Г. Потапова1, С.В. Будник1

Подавление хаотических вибраций в нелинейных системах на примере механического тахометра

  • 1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

  • Предложен метод управления нелинейными системами путем формирования требуемой сигнатуры спектра ляпуновских экспонент для достижения желаемого результата – перехода от хаотического режима к регулярному движению. Рассмотрено решение данной задачи на примере стабилизации механического тахометра. Параметры регулятора в цепи обратной связи определяются по методике синтеза модального управления.

  • Ключевые слова — Подавление хаоса, ляпуновская экспонента, механический тахометр, вибрации.

  • [1] Косарев, Б.А. Устранение отклонений напряжения и частоты, подавление хаотических колебаний в электротехнической системе / Б.А. Косарев, В.К. Федоров // Омский научный вестник. – 2019. – № 6. – С. 52-57.

    [2] Андриевский, Б.Р. Методы подавления нелинейных колебаний в астатических системах автопилотирования летательных аппаратов / Б.Р. Андриевский, Н.В. Кузнецов, Г.А. Леонов // Известия РАН. Теория и системы управления. – 2017. – № 3. – С. 118-134.

    [3] Магницкий, Н.А. О природе хаотической динамики в автономных нелинейных системах дифференциальных уравнений / Н.А. Магницкий // Системный анализ и информационные технологии. – 2017. – №3 (69). – С. 65-72.

    [4] Андриевский, Б.Р. Управление хаосом: методы и приложения. II. Приложения / Б.Р. Андриевский, А.Л. Фрадков // Автоматика и телемеханика. – 2004. – № 4. – С. 3-34.

    [5] Ott, E. Controlling chaos / E. Ott, C. Grebogi, G. Yorke // Phys. Rev. Lett. – 1990. – V. 64, № 11. – Pp. 1196-1199.

    [6] Pyragas, K. Continuous control of chaos by self-controlling feedback / K. Pyragas // Phys. Lett. A. – 1992. – V. 170, № 6. – P. 421-428.

    [7] Luongo, A. Advances in stability, bifurcations and nonlinear vibrations in mechanical systems / A. Luongo, M.J. Leamy // Nonlinear Dinamics. – 2021. – Vol. 103, № 4. – Pp. 2993-2995.

    [8] Петров, Л.Ф. Нелинейная динамика механических систем: от асимптотических методов к детерминированному хаосу / Л.Ф. Петров // Труды МФТИ. – 2017. – Т. 9, № 3. – С. 41-50.

    [9] Кузнецов, С.П. О некоторых простых примерах механических систем с гиперболическим хаосом / С.П. Кузнецов, В.П. Круглов // Труды математического института им. В.А. Стеклова. – 2017. – Т. 297. – С. 232-259.

    [10] Steingrube, S. Self-organized adaptation of simple neural circuit enables complex robot behavior / S. Steingrube, M. Timme, P. Manoonpong // Nature Phys. – 2010. – Vol. 6, № 3. – Pp. 224-230.

    [11] Кучерова, В.Ю. Применение метода АКАР для решения задачи стабилизации состояния равновесия типовых нелинейных систем / В.Ю. Кучерова, В.Н. Петьков, П.Ф. Артамонова // Фундаментальные исследования. – 2016. – № 5. – С. 264-268.

    [12] Сейфуллаув, Р.Э. Анализ дискретно-непрерывных нелинейных многосвязных систем на основе линейных матричных неравенств / Р.Э. Сейфуллаув, А.Л. Фрадков // Автоматика и телемеханика. – 2015. – № 6. – С. 57-74.

    [13] Будник, С.В. Управление хаотической динамикой нелинейных систем / С.В. Будник, В.Н. Шашихин // Системный анализ в проектировании и управлении : сборник трудов XXIII Международной научно-практической конференции. – Санкт-Петербург, 2019. – С. 12-19.

    [14] Ge, Z.-M. Non-linear dynamics and control of chaos for a tachometer / Z.-M. Ge, J.S. Shiue // J. Sound Vibr. – 2002. – V. 253. – Pp. 1231-1242.

    [15] Гробман, Д. Гомеоморфизм систем дифференциальных уравнений / Д. Гробман // ДАН СССР. – 1959. – Т. 128, № 5. – С. 880-881.

    [16] Оморов, Р.О. Метод топологической грубости динамических систем / Р.О. Оморов // Материаловедение. –2017. – № 4(24). – С. 77-83.

    [17] Шашихин, В.Н. Управление крупномасштабными динамическими системами / В.Н. Шашихин, С.В. Будник. –СПб. : Изд-во Политехпресс, 2020. – 308 с.

  • С. 73-79.

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

А.Е. Козюков1, П.А. Чубунов 1, К.В. Зольников2, Т.В. Скворцова3, И.В. Журавлева3

Анализ потенциально возможных эффектов в ЭКБ от воздействия ИИ КП

  • 1АО «Научно-исследовательский институт космического приборостроения»

    2АО «Научно-исследовательский институт электронной техники»

    3ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

  • Характер влияния радиации на твердое тело зависит от типа, кинетической энергии, массы и заряда частиц, из которых состоит это излучение, а также от массы, атомного номера и плотности материала. В статье рассмотрены вопросы, связанные с физическими моделями воздействия ионизирующих излучений космического пространства на узлы аппаратуры космических аппаратов.

  • Ключевые слова — Взаимодействие вещества, электронно-дырочные пары, ионизационные дефекты, высокоэнергетический фотон, МОП-транзистор.

  • [1] Соловьев, А.В. Конструктивно-технологические методы улучшения электрических характеристик радиационно стойких микросхем в условиях серийного производства / А.В. Соловьев // Наноиндустрия. – 2020. – № S96-2. – С. 712-716. – DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.3s.712.716

    [2] Создание базиса для микросхем сбора и обработки данных / В.А. Скляр, А.В. Ачкасов, К.В. Зольников, И.И. Струков, К.А. Чубур // Моделирование систем и процессов. – 2018. – Т. 11, № 2. – С.66-71. – DOI: 10.12737/article_5b57795062f199.54387613

    [3] Анализ качества проектирования блоков ОЗУ в составе микропроцессорных систем с обеспечением минимальной сбоеустойчивости / В.К. Зольников, Ю.А. Чевычелов, В.В. Лавлинский, А.В. Ачкасов, А.В. Толкачев, О.В. Оксюта // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 4. – С. 47-55. –DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-47-55

    [4] Анализ проектирования блоков RISC-процессора с учетом сбоеустойчивости / В.К. Зольников, А.С. Ягодкин, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова, А.И. Яньков // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 4. – С. 56-65. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-12-4-56-65

    [5] Методы контроля надежности при разработке микросхем / К.В. Зольников, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова, А.Е. Гриднев // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 39-45. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-39-45

    [6] Определение мероприятий по программе обеспечения качества работ проектирования и серийного производства микросхем и оценки их эффективности на примере СБИС 1867ВН016 / К.В. Зольников, А.С. Ягодкин, С.А. Евдокимова, Т.В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 1. – С. 46-53. –DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-1-46-53

    [7] Оценка воздействия ионизирующих излучений на электронные компоненты по результатам испытаний ограниченных выборок / М.М. Венедиктов, Е.С. Оболенская, В.К. Киселев, С.В. Оболенский // Журнал радиоэлектроники. – 2017. – № 1. – С. 7.

    [8] Комбаев, Т.Ш. Проектирование радиационной защиты комплекса научной аппаратуры космического аппарата дистанционного зондирования Земли / Т.Ш. Комбаев, М.Е. Артемов, И.В. Зефиров // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2019. – № 5 (89). – С. 6. – DOI: 10.18698/2308-6033-2019-5-1878

    [9] Особенности технологического процесса изготовления микросхем космического назначения по технологии КМОП КНС / В.К. Зольников, С.А. Евдокимова, И.В. Журавлева, Е.А. Маклакова, А.А. Илунина // Моделирование систем и процессов. – 2020. – Т. 13, № 3. – С. 53-58. – DOI: 10.12737/2219-0767-2020-13-3-53-58

    [10] Журавлева, И.В. Основные факторы ионизирующих излучений космического пространства, действующие на микросхемы / И.В. Журавлева // Моделирование систем и процессов. – 2019. – Т. 12, № 3. – С. 11-16. –DOI: 10.12737/2219-0767-2019-12-3-11-16

    [11] Challenges and approaches to radiation hardness control of electronic components to in-space high-energy particles exposure / V. Anashin, P. Chubunov, A. Koziukov, A. Konyukhov, G. Protopopov // Proceedings - 2018 20th International Symposium on High-Current Electronics, ISHCE 2018. 20. – 2018. – Pp. 31-34. – DOI: 10.1109/ISHCE.2018.8521206

    [12] Recent advances in beam monitoring during see testing on ISDE&JINR heavy ion facilities / V.S. Anashin, P.A. Chubunov, S.V. Mitrofanov, A.T. Isatov // INTERNATIONAL BEAM INSTRUMENTATION CONFERENCE (IBIC2018). – 2019. – С. 36-39. – DOI: 10.18429/JACoW-IBIC2018-mopa06

  • С. 80-86.

А.Е. Козюков1, П.А. Чубунов 1, К.В. Зольников2, Т.В. Скворцова3, И.В. Журавлева3

Экспериментально-аналитический метод оценки эффективности мер по повышению стойкости ЭКБ к воздействию ИИ КП по одиночным эффектам

  • 1АО «Научно-исследовательский институт космического приборостроения»

    2АО «Научно-исследовательский институт электронной техники»

    3ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

  • Суть обсуждаемого в статье метода заключается в проведении испытаний изделия электронной компонентной базы (ЭКБ), в котором используются методы парирования сбоев, при отключенной системе парирования сбоев по типовым методикам испытаний. Данный метод является действенным при невозможности применения прямого метода вследствие того, что поток ТЗЧ достигает такой величины, что схема коррекции не сможет обрабатывать возникающие при этом сбои.

  • Ключевые слова — Микросхема, работоспособность, интервал тестирования, множественные сбои, параметры, моделирование, чувствительность ячеек, эффективность, методы испытаний.

  • [1] Повышение достоверности расчетов дозовых нагрузок на электронные компоненты в составе бортовой аппаратуры космических аппаратов / Н.Н. Булгаков, В.Ф. Зинченко, Ю.А. Миршавка, С.А. Яхутин // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2018. - № 3. - С. 39-45.

    [2] Ловшенко, И.Ю. Моделирование воздействия тяжелой заряженной частицы на электрические характеристики приборной структуры N-МОП-транзистора / И.Ю. Ловшенко, В.Р. Стемпицкий, В.Т. Шандарович // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. - 2020. - Т. 18, № 7. - С. 55-62.

    [3] Современные условия эксплуатации микросхем космического назначения / В.К. Зольников [и др.] // Информационные технологии в управлении и моделировании мехатронных систем. материалы 1-й научно-практической международной конференции. - Тамбов, 2017. - С. 119-126.

    [4] Алгоритмическая основа моделирования и обеспечения защиты типовых КМОП элементов в процессе проектирования / В.К Зольников, В.А. Смерек, В.И. Анциферова, С.А. Евдокимова // Моделирование систем и процессов. - 2013. - № 3. - С. 14-16.

    [5] Разработка проектной среды и оценка технологичности производства микросхемы с учетом стойкости к специальным факторам на примере СБИС 1867ВЦ6Ф / В.А. Скляр [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 77-82.

    [6] Конструкция и технология микросхем космического назначения / В.К. Зольников [и др.] // Информационно-сенсорные системы в теплофизических исследованиях: сборник научных трудов. - Тамбов, 2018. - С. 229-232.

    [7] Challenges and approaches to radiation hardness control of electronic components to in-space high-energy particles exposure / V. Anashin, P. Chubunov, A. Koziukov, A. Konyukhov, G. Protopopov // Proceedings - 2018 20th International Symposium on High-Current Electronics, ISHCE 2018. - 2018. - Pp. 31-34.

    [8] Mosfets SEB SEGR qualification results with SOA estimation / S.A. Iakovlev, V.S. Anashin, A.E. Koziukov, K.B. Bu-Khasan, T.A. Maksimenko, P.A. Chubunov, A.M. Chlenov // 2017 17th European Conference on Radiation and Its Effects on Components and Systems, RADECS 2017. 17, Space to Ground and Below. - 2019. - Pp. 8696132.

    [9] Зольников, В.К. Методика проектирования современной микрокомпонентной базы с учетом одиночных событий радиационного воздействия / В.К. Зольников // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2012. - № 3. - С. 5-8.

    [10] Зольников, К. В. Современное проектирование электронной компонентной базы / К. В. Зольников, В.В. Лавлинский // Экономика. Инновации. Управление качеством. - 2015. - № 1 (10). - С. 40-41.

    [11] Зольников, К.В. Проектирование специальных СБИС и управление проектами их создания / К.В. Зольников, В.А. Смерек, Т.П. Беляева // Интеллектуальные технологии будущего. Естественный и искусственный интеллект: сборник материалов Всероссийской молодежной конференции. - Воронеж: Научная книга, 2011. - С. 218-220.

    [12] Лагаев, Д.А. Конструктивно-технологические особенности КМОП КНИ транзисторов с повышенной стойкостью к накопленной дозе ионизирующего излучения / Д.А. Лагаев, Н.А. Шелепин // Электронная техника. Серия 3: Микроэлектроника. - 2020. - № 1 (177). - С. 5-13.

  • С. 86-92.