Национальная академия наук Беларуси



страница14/16
Дата28.11.2017
Размер3.17 Mb.
ТипТезисы
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16

Список литературы
1. Zaitsau, V. The Expeirence of Use of VHDL Synthesis in Designing Radio Frequency Identification System / V. Zaitsau, V. Stepanets // Proc. of the Intern. Conf. CADSM’2011. – Polyana-Svalyava (Zakarpatitya), 2011. – P. 136–141.

2. Зайцев, В.С. Использование VHDL-описания при реализации блока кодирования данных системы радиочастотной идентификации / В.С. Зайцев, В.Я. Степанец // Материалы науч. конгр. СSIST’2011. – Минск, 2011. – C. 443–447.

3. Zaitsay, V. Design Criteria of Frequency Selection for the Internal Oscillator of UHF RFID Tag / V. Zaitsay, U. Stepanets, M. Audzeyeu // Proc. of the 19-th Intern. Conf. MIXDES’2012. – Warsaw, 2012. – P. 239–242.

4. Emulation Dynamic Debug with HVD Technology [Electronic resource]. – Mode of access : http://www.aldec.com/en/solutions/hardware_


emulation_solutions/hvd_technology. – Date of access : 01.08.2012.
УДК 681.518.54
ПОСТРОЕНИЕ ОТКАЗОУСТОЙЧИВЫХ ПРОГРАММИРУЕМЫХ

ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ НА ОСНОВЕ СРЕДСТВ

САМОВОССТАНОВЛЕНИЯ
Н.А. Коротаев, В.И. Попечиц

Белорусский государственный университет, Минск


e-mail: papechyts@bsu.by
Необходимость обеспечения отказоустойчивости цифровых устройств, построенных на новой элементной базе – программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС), обусловлена высокими требованиями к быстродействию, точности, надежности и безотказности. Одним из перспективных путей обеспечения отказоустойчивости цифровых устройств на ПЛИС является использование при их построении встроенных средств самовосстановления.

В данной работе рассмотрены вопросы построения отказоустойчивых цифровых устройств на ПЛИС на основе программных и аппаратурно-программных средств самовосстановления. Дана оценка значения выхода годных СБИС ПЛИС с аппаратурно-программными средствами самовосстановления в зависимости от среднего числа дефектов, коэффициента группирования дефектов и числа резервных элементов.

Самовосстанавливаемые цифровые устройства должны обладать следующими свойствами: обнаружение неисправности в момент времени ее первого проявления (реализуется с помощью самопроверяемых схем встроенного контроля); локализация неисправности с заданной глубиной (реализуется путем применения встроенных средств самотестирования); перестройка-реконфигурация структуры устройства (реализуется с помощью программных средств); восстановление нормального функционирования устройства (реализуется соответствующими встроенными аппаратурно-программными средствами).

На основе данных свойств предлагается следующая упрощенная структурная модель отказоустойчивой СБИС на ПЛИС с аппаратурно-программными средствами самовосстановления (рисунок). Модель содержит: средства управления (СУ) процессом самовосстановления; средства самодиагностирования (СД), включающие генератор тестовой последовательности и (или) контролирующие и локализующие тесты, записанные в ПЗУ; объект самовосстановления (ОС), включающий работоспособные ПЛИС (РПЛИС), запасные ПЛИС (ЗПЛИС) и отказавшие ПЛИС (ОПЛИС) с самопроверяемыми схемами встроенного контроля (ССВК); средства реконфигурации (СР) с ССВК.



Структурная модель отказоустойчивой СБИС на ПЛИС
с аппаратурно-программными средствами самовосстановления
Данная структурная модель позволяет представить различные структуры программируемого цифрового устройства с аппаратурно-программными средствами самовосстановления, моделирование которых на компьютере дает возможность сравнения надежностных характеристик исследуемых отказоустойчивых структур, оценки параметров различных топологий, определения оптимальных значений вносимой избыточности и выбора эффективной структуры.

Неисправная ПЛИС средствами реконфигурации исключается из исходной структуры и заменяется на запасную ПЛИС, а отказавшая ПЛИС включается в число ОПЛИС, подлежащих восстановлению. Средства самовосстановления восстанавливают правильное функционирование СБИС. При этом в случае восстановления отказавшей ПЛИС она пополняет число ЗПЛИС. Если резерв исчерпан, выполняется реконфигурация исходной структуры СБИС без замены ОПЛИС на ЗПЛИС. Однако деградация практически не наблюдается, если учесть то, что в настоящее время число элементарных схем (транзисторов) в одном корпусе интегральной схемы выросло до сотен миллионов и это позволяет создавать достаточный запас для обеспечения высокой отказоустойчивости СБИС.


УДК 681.515
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СИНТЕЗ ЦИФРОВЫХ

РЕГУЛЯТОРОВ ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ
А.Г. Стрижнев, А.Н. Русакович

Научно-производственное общество с ограниченной ответственностью «ОКБ ТСП», Минск, Беларусь


Синтез цифровых регуляторов (ЦР) для систем автоматического управления (САУ) обычно начинают с изучения объектов управления (ОУ) с целью получения их математических моделей. Большинство ОУ являются аналоговыми и описываются непрерывными передаточными функциями (НПФ), для многих из которых непосредственно осуществлен расчет оптимальных ЦР [1]. Вместе с тем достаточно просто можно осуществить расчет ЦР по дискретным передаточным функциям (ДПФ), которые также определены для многих, но не для всех ОУ [1]. Следует заметить, что расчет ЦР по НПФ ОУ и расчет ДПФ ОУ является достаточно трудной задачей. В связи с этим возникла необходимость автоматизировать процесс разработки ЦР, базирующийся на расчете ДПФ ОУ.

Для автоматизированного расчета ЦР было разработано специальное программное обеспечение с использованием пакета прикладных программ MATLAB, которое позволяет получить ДПФ ОУ, рассчитать ЦР и осуществить математическое моделирование работы САУ и ее элементов.

Исходными данными для программы является НПФ ОУ

где xi, ui – постоянные коэффициенты.

Для получения ДПФ ОУ необходимо выбрать метод дискретизации и величину шага квантования h (рекомендации по выбору h приведены в [2]). Программа осуществляет расчет ДПФ ОУ с помощью функции пакета MATLAB




где w – объект управления; h – шаг квантования; method – метод дискретизации, поддерживаемый пакетом MATLAB [2].

Согласно рекомендациям [1], для расчета ЦР нужно использовать ДПФ ОУ, полученную с помощью экстраполятора нулевого порядка (‘zoh’):




где ci, di – постоянные коэффициенты.

Если использовать другие методы дискретизации: экстраполятор первого порядка (‘foh’), преобразование Тастина (‘tustin’), преобразование Тастина с коррекцией по частоте среза (‘prewarp’), то получается приближенная ДПФ ОУ



,
где ci', di' – постоянные коэффициенты.

Независимо от выбранного метода дискретизации, расчет ЦР осуществляется с использованием выражения [1]



где  

Для примера рассмотрена работа программы для объектов управления второго и третьего порядка, имеющих следующие передаточные функции:






Построены переходные и частотные характеристики НПФ G (s), ДПФ GH (z), САУ с ЦР W (z), а также проведено цифровое моделирование работы САУ в пакете расширения MATLAB Simulink.
Список литературы
1. Гостев, В.И. Системы автоматического управления с цифровыми регуляторами : справ. / В.И. Гостев, В.К. Стеклов. – Київ : Радiоаматор, 1998. – 704 с.

2. Гостев, В.И. Синтез цифровых регуляторов систем автоматического управления / В.И. Гостев, Д.А. Худолий, А.А. Баранов. – Киев : Техника, 2000. – 575 с.

3.  Tewari, A. Modern control design with MATLAB and Simulink / A. Tewari. – Wiley, 2002. – 503 с.

УДК 681.5.04


СИНТЕЗ МОДУЛЯРНЫХ УСТРОЙСТВ

ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В СТЕПЕНЬ
В.П. Супрун1, Д.А. Городецкий2

1Белорусский государственный университет, Минск

e-mail: suprun@bsu.by;

2Объединенный институт проблем информатики НАН Беларуси, Минск

e-mail: danila.gorodecky@gmail.com
Альтернативой использования позиционных систем счисления в вычислительной технике является применение аппарата модулярной арифметики, основным преимуществом которой является быстродействие. Высокая скорость обработки информации достигается за счет выполнения арифметических операций. Однако отсутствие широкой элементной базы, библиотек элементов и устройств, реализующих эти операции, ограничивает применение модулярной арифметики.

В докладе рассматриваются вопросы синтеза модулярных устройств для вычисления арифметических операций , , и , где , и , и n, m  натуральные числа.

Эффективность синтезируемых устройств оценивается конструктивной сложностью  суммой входов всех логических элементов, а также глубиной  числом уровней логических схем.

Логическая схема модулярного сумматора описывается следующими аналитическими представлениями функций и , реализуемых на его выходах:



Логическая схема модулярного сумматора является одноуровневой и имеет сложность 10.

Результат выполнения операции зависит от четности значения показателя степени , поэтому является естественным введение двоичного параметра


Логическая схема устройства, реализующего модулярную операцию , описывается следующими аналитическими представлениями функций, реализуемых на его выходах:
и .
Логическая схема данного устройства является также одноуровневой и имеет сложность 6.

Используя логические схемы модулярного сумматора и устройства для возведения в степень, можно синтезировать схемы устройств, предназначенных для реализации некоторых суперпозиций операций сложения и возведения в степень. Рассмотрим два примера синтеза таких вычислительных устройств.

1. Логическая схема устройства, реализующего модулярную операцию , содержит схему модулярного сумматора, выходы которой соединены с входами устройства для возведения в степень. Глубина такой схемы равна двум, а сложность – 16.

2. Логическая схема устройства, реализующего модулярную операцию , содержит две схемы устройства возведения в степень, выходы которых соединены с входами схемы модулярного сумматора. При этом схема имеет два настроечных входа, на которые подаются значения двоичных параметров



Сложность двухуровневой логической схемы устройства равна 26.

Приведенные в докладе результаты схемной реализации вычислительных устройств по модулю три, можно распространить на другие виды суперпозиции операций сложения и возведения в степень.

На логические схемы, приведенные в докладе, подготовлены заявки на патенты на изобретение Республики Беларусь.

УДК 621.9


Особенности обработки отверстий
в деталях из стеклопластика

Н.И. Мозговой, Я.Г. Мозговая

Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова, Барнаул Россия

Nick_3@mail.ru


Обработка отверстий является более сложной технологической операцией, чем обработка наружных поверхностей вращения. Причина в том, что во многих случаях жесткость инструмента лимитируется размерами отверстия и увеличить ее не представляется возможным: затрудняется отвод стружки, поверхность обработки менее доступна для визуального контроля.

При обработке стеклопластиков на режущий клин инструмента действуют силы, приложенные к его передней и задней поверхностям как и при обработке металлов. Однако в ходе экспериментов было установлено, что соотношение сил иное, чем при обработке металлов. Вследствие увеличенного упругого последействия стеклопластиков сила, действующая на заднюю поверхность клина инструмента, превосходит силу на передней поверхности.

Обрабатываемый материал в процессе резания испытывает деформации, которые оказывают влияние на точность размеров и формы обрабатываемой детали. Особенность обработки резанием стеклопластиков – наличие существенного слоя сжатия обрабатываемого материала, находящегося ниже линии среза, что приводит к интенсивному его упругому восстановлению. Это, в свою очередь, вызывает интенсивное изнашивание инструмента по задней поверхности и является причиной появления погрешностей размеров.

Контакт режущих перьев сверла с обрабатываемым материалом происходит как по передней, так и по задней поверхности, т. е. на этих поверхностях наблюдаются контактные явления. Следует отметить, что стружка оказывает на переднюю поверхность весьма малое давление и вследствие этого износ по передней поверхности практически отсутствует. Характерным признаком резания стеклопластиков выступает отсутствие нароста на передней поверхности инструмента.

Одной из основных особенностей резания стеклопластиков является наличие больших площадей контакта по задней поверхности, которые называются фактической площадью контакта. Длина контакта на задней поверхности зависит только от упругих свойств обрабатываемого материала и геометрических параметров инструмента и практически не зависит от режимов резания. Упругое восстановление материала зависит от упругих свойств его и геометрических параметров инструмента.

Следует отметить, что по мере изнашивания инструмента из-за более интенсивных процессов деструкции полимерного связующего уменьшается интенсивность роста удельных сил. Это приводит к снижению величины упругого восстановления материала. Наличие упругого восстановления материала искажает толщину среза (рисунок), которая фактически не будет равна номинальной и отличается иногда в зависимости от упругих свойств материала на 25–40 %, что влияет на точность обработки. По этой причине рекомендуется диаметр сверла выбирать большим на 0,05–0,1 мм номинального диаметра отверстия, чтобы учесть уменьшение его размера после обработки. Из-за неоднородности структуры стеклопластика сжатие отверстия происходит неравномерно по его поверхности. Отсюда возникает еще один вид брака – отклонение формы отверстия от круглого, который увеличивает шероховатость поверхности до недопустимых значений.


Упругое восстановление материала


Для оптимизации процесса сверления стеклопластиков, достижения максимальной производительности и требуемого качества поверхности необходимо всестороннее исследование процессов упругого восстановления этих материалов, процесса стружкообразования и износа инструмента, силовых и тепловых явлений, качества обработанной поверхности. Только на этой основе возможна разработка нормативов режимов резания для стеклопластиков.
УДК 621.793.74
Разработка технологии и оборудования

для нанесения защитных композиционных

покрытий способом плазменного напыления
Е.А. Сафронова, В.А. Федоров, Е.О. Одинаев

Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова, Барнаул, Россия

e-mail: asya1700@rambler.ru
Развитие современной техники характеризуется ужесточением условий эксплуатации узлов и деталей машин, что обусловливает необходимость повышения физико-механических и эксплуатационных свойств конструкционных материалов. Ввиду высокой стоимости легирующих элементов использование объемно-легированных материалов становится все более нерациональным. К тому же с увеличением содержания легирующих элементов прочность, твердость и износостойкость металла возрастают, однако вероятность хрупкого разрушения повышается. Во избежание этого необходимо создание материала, сочетающего прочную, износостойкую и твердую поверхность нанесенного покрытия с пластичной, вязкой и трещиностойкой основой. Это объясняет все возрастающий в последнее время интерес к покрытиям.

В настоящее время к числу активно развиваемых и промышленно освоенных методов нанесения защитных покрытий относятся методы газотермического напыления, среди которых плазменное напыление можно считать наиболее универсальным и легко управляемым [1].

Технологическими преимуществами плазменного напыления являются: эффективное управление энергетическими характеристиками напыляемых частиц и условиями формирования покрытия за счет гибкости регулирования параметров и режимов работы плазмотрона; высокие коэффициент использования порошка (до 85 %) и прочность сцепления покрытия с основой (до 80 МПа), низкая пористость; высокая производительность процесса; универсальность за счет получения покрытий из большинства материалов; нанесение покрытия на изделия, изготовленные практически из любого материала; отсутствие ограничений по размерам напыляемых изделий; маневренность и возможность автоматизации процесса.

Авторами разработан плазмотрон с подвижной зоной плазмообразования, которая позволяет подавать напыляемый порошок в необходимую область плазмы, выходящей из сопла плазмотрона. Это дает возможность регулировать пористость покрытия и прочность сцепления напыляемых частиц с основой.

Рассмотрим рисунок. В электрическую дугу между охлаждаемыми катодом и анодом в виде сопла подается газ, образуя высокотемпературную плазменную струю. В эту струю подается наплавочный порошок, который, нагреваясь, в виде двухфазного потока вылетает из сопла и ударяется о напыляемую поверхность. При ударе частицы порошка наплавляются и застывают на изделии, образуя защитное покрытие.

Схема установки для плазменного напыления покрытий: 1 – подвижная головка
с напыляемым порошком; 2 – анод плазмотрона; 3 – плазменная струя; 4 – катод плазмотрона; 5 – охлаждающая жидкость «-» питания; 6 – инертный газ;
7 – охлаждающая жидкость «+» питания; 8 – высокотемпературная струя;
9
– напыляемое покрытие
Технология плазменного напыления и установка могут использоваться для нанесения широкого спектра порошков с целью получения напыленных поверхностей с необходимой структурой и свойствами.

Продукт для потребителя уникален тем, что подвижная насадка-питатель плазмотрона позволяет регулировать пористость покрытия и прочность сцепления напыляемых частиц с основой, в связи с чем появляется возможность получения необходимого покрытия с требуемыми свойствами. Инновационный продукт в виде малогабаритного плазмотрона может быть интересен среднему и малому бизнесу, конечным потребителям, а также покупателям.


Список литературы
1. Пузряков, А.Ф. Теоретические основы технологии плазменного напыления / А.Ф. Пузряков // Учебное пособие по курсу «Технология конструкций из металлокомпозитов». – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – С. 10–11.

УДК 004:056


АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ВЫБОРА СРЕДСТВ
ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ИХ ЗАЩИЩЕННОСТИ

В.И. Аверченков, О.М. Голембиовская, М.Ю. Рытов

Брянский государственный технический университет, Россия

bryansk-tu@yandex.ru
На сегодняшний день вопросам безопасности информационных систем персональных данных в России уделяется много внимания. Вносятся поправки к законодательным актам в области защиты информационных систем персональных данных (ИСПДн), возрастает число аудиторских организаций, предлагающих свои услуги на рынке информационной безопасности, активизируются операторы персональных данных.

Однако проблема построения качественной системы защиты ИСПДн остается нерешенной. Основные причины этому – дорогостоящая процедура построения защиты ИСПДн при использовании услуг аудиторских организаций и недостаточная компетентность операторов персональных данных при выполнении всех этапов построения защиты самостоятельно.

Ввиду актуальности данного вопроса была разработана автоматизированная система оценки защищенности ИСПДн и последующего выбора мер и средств защиты. Она решает задачи определения класса ИСПДн, формирования модели угроз, определения оценки защищенности и рисков безопасности ИСПДн, выбора средств защиты (рисунок).

На первом этапе пользователь автоматизированной системы отмечает те персональные данные, которые обрабатываются в его ИСПДн. На основе введенной информации (перечень персональных данных, особенности их обработки) система определяет класс ИСПДн (комбинирование двух параметров категории персональных данных и объема). Результатом данного этапа является сформированный акт классификации ИСПДн. Данный документ необходим при проверке регуляторов по защите ИСПДн.

На втором этапе происходит формирование модели угроз ИСПДн. Путем ответа пользователя на вопросы электронных анкет определяется перечень актуальных уязвимостей и угроз; пользователей и возможных нарушителей. Результат этапа – заполненная табличная модель угроз, представленная пользователю в формате doc.

На третьем этапе проводится оценка защищенности ИСПДн, на четвертом – выбор средств защиты ИСПДн.


autoshape 29autoshape 19
Оценка уязвимостей ИСПДн

Идентификация существующих мер защиты – ОЦЕНКА ЗАЩИЩЕННОСТИ

Идентификация

активов

autoshape 31autoshape 30

Оценка угроз

безопасности ИСПДн

autoshape 25


autoshape 18

Оценка рисков



autoshape 28

Выбор защитных средств ИСПДн

Алгоритм проведения оценки защищенности и выбора средств защиты ИСПДн
Использование данной системы позволяет оператору персональных данных выполнить требования законодательства Российской Федерации, а также с большей надежностью обеспечить защиту используемых информационных систем персональных данных.

Опыт эксплуатации разработанного программно-методического комплекса показал, что он отвечает следующим требованиям:

- архитектура системы является достаточно гибкой;

- обеспечена безопасность функционирования системы при различных видах угроз;

- обеспечена надежная защита данных от ошибок проектирования, от разрушения или потери информации, а также авторизация пользователей, управление рабочей загрузкой, резервированием и восстановлением функционирования информационной системы;

- обеспечен упрощенный доступ пользователей к управлению и результатам функционирования информационной системы на основе современных графических средств, мнемосхем и наглядных пользовательских интерфейсов;

- систему сопровождает актуализированная, комплектная документация, обеспечивающая квалифицированную эксплуатацию и возможность развития автоматизированной системы.

Вышеперечисленные требования соответствуют содержанию международных стандартов в области информационной безопасности


(ISO 09126:1991.ИТ, ISO 12207:1995, ANSI/IEEE 1008 – 1986 и др.), что подтверждает возможность их эффективного использования.

УДК 519.8:004.056


Каталог: event
event -> Доклад о ситуации с обеспечением прав человека в европейском союзе
event -> Разнарядка
event -> Занятие первое. Работа с файловым менеджером Total Commander
event -> Инструменты ретуши Adobe Photoshop
event -> Семинар будет проходить 27 и 28 января. Курс «Скульптура бровей»
event -> Пиганов Михаил Николаевич профессор кафедры ктэсиУ, член оргкомитета; Зеленский Владимир Анатольевич профессор кафедры ктэсиУ, отв секретарь оргкомитета. Пленарное заседание


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница