Синтез помехоустойчивых логических и цифровых устройств инверторов напряжения электроприводов

• Автор: Белицкая, Лилия Анатольевна
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 214 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава X. Анализ основных свойств электроприводов

1.1. Цифровые электроприводы. Тенденции развития

электроприводов и их основные подсистемы

1.2. Методы синтеза комбинационных схем

Выводы по главе 1

Глава 2. Коды, позволяющие обнаруживать и исправлять ошибки

при проектировании систем управления инверторами напряжения в электроприводах

2.1. Систематический код для исправления одиночных ошибок

в многофазных инверторах напряжения

2.1.1. Синтез устройства исправления одиночных ошибок многофазных кодов
2.1.2. Синтез устройства исправления одиночных ошибок
двоичной системы счисления основания п
2.1.3. Синтез устройства исправления одиночных и двойных
ошибок двоичной системы счисления основания п
2.2. Синтез помехоустойчивых логических и цифровых устройств
систем управления
2.2.1. Одноразрядные устройства суммирования и вычитания,
не реагирующие на одиночные ошибки во входных сигналах операндов основания системы счисления п 2
2.2.2. Устройства суммирования и вычитания, не реагирующие на одиночные и двойные ошибки во входных сигналах операндов основания системы счисления п 2
2.2.3. Одноразрядный сумматор с основанием системы счисления
п 4 с исправлением одиночных ошибок
2.2.4. Одноразрядный многовходовой помехоустойчивый
сумматор
2.2.5. Резервированный делительсчетчик
2.2.6. Многофазный помехоустойчивый регистр
Выводы по главе 2
Глава 3. Автоматизированный синтез помехоустойчивых устройств
на основе теории цифровекторных множеств
3.1. Алгоритм синтеза цифровых и логических устройств
в систематических кодах с исправлением одиночных ошибок
3.2. Автоматизированный синтез цифровых и логических устройств
с заданными параметрами контролеспособности
Выводы по главе 3
Глава 4. Силовые ключи с цифровым многофазным принципом
управления
4.1. Многофазный конвертор для двигателя постоянного тока
с низковольтным напряжением питания
4.2. Многофазный конвертор, работающий на инвертор
с высоковольтным напряжением питания
4.3. Силовая стойка на основе многофазного ключа
4.4. Схема управления с повышенной помехозащищенностью
для испытательного стенда с рекуперацией энергии нагрузки
Выводы по главе 4
Заключение
Список литературы


Сравнение поведения модульной системы с тройным резервированием и нерезервированной системы за нормированное заданное время наработки отражено на рис. Можно заметить, что в резервированной таким образом схеме вероятность безотказной работы выше, чем в нерезервированной, но до определенного момента времени (до точки пересечения), после которого она становится меньше, чем у нерезервированной схемы [2, ]. Таким образом, для получения необходимого значения всю схему необходимо строить с многократным мажоритарным резервированием либо выполнить резервирование мажоритарного элемента. Существует много путей обеспечения помехоустойчивости и надежности цифровых систем управления [6]. Рис. Избыточность (в англ. Например, при тройной модульной избыточности параллельно разворачиваются три составляющие, причем все выполняют одну и ту же функцию. Избыточность это не только двух- или трехкратное резервирование, но и включение лишних символов в сигналы, вырабатываемые устройствами, с целью исправления ошибок и подавления помех. Под ошибкой понимается неправильное значение сигналов на внешних выходах устройства или его отдельных узлов, вызванное неисправностями, переходными процессами или помехами, действующими на устройство []. Под помехой — любой сигнал, который возникает в электронной или коммутационной схеме и не является передаваемым полезным сигналом. Помехи могут появляться, например, от внешних неблагоприятных воздействий и могут формировать ложные сигналы, т. Применение в комбинационных схемах помехоустойчивого кодирования с обнаружением и исправлением ошибок является одним из радикальных путей обеспечения отказоустойчивости и предотвращения возникновения неисправностей []. Систематический код, позволяющий исправлять ошибки, реализован из контрольных сигналов, которые формируются из информационной части. Для исправления ошибок в многомерном цифровом пространстве строятся геометрические образы выходных сигналов непосредственно каждого разряда информационной части и, если надо, контрольной части кода. Каждый из его разрядов выполняется отдельной схемой, которая не имеет общих логических узлов с другими разрядами. Двоичный код контрольных разрядов этого систематического кода не является основным. Таким образом, основные способы повышения надежности и помехоустойчивости цифровых систем управления предполагают, что наряду с традиционными способами могут быть задействованы и дополнительные, новые, в частности, помехоустойчивое кодирование. В диссертации исследуется и совершенствуется помехоустойчивое кодирование на основе теории цифро-векторных множеств []. Ожидаемые преимущества заключаются в повышении помехоустойчивости и надежности отдельных узлов; в уменьшении аппаратурных затрат по сравнению с модульным резервированием; в использовании многофазных кодов в совокупности с контрольными разрядами. Эффективность отдельных из вышеуказанных способов повышения помехоустойчивости и надежности, иллюстрируется в следующих главах. Комбинационная схема (от англ. Определение «комбинационный» в данном случае означает, что в схемах такого типа используются «алгебраические элементы» (схемы И, ИЛИ) и нет элементов памяти (триггеров). При анализе и синтезе комбинационных схем используется аппарат булевой алгебры и карты Карно. Как известно, синтез состоит в построении реальной схемы, исходя из физического описания ее работы, т. Под физическим описанием работы схемы подразумевается формулировка основных технических требований по тем или иным соображениям, предъявляемым к синтезируемому устройству. Синтез состоит из трех этапов. Сначала по заданному физическому описанию составляются некоторые математические соотношения, адекватно отображающие данное физическое описание, т. На втором этапе полученные математические зависимости реализуются в некоторой функциональной схеме. Наконец, на третьем этапе полученная функциональная схема преобразуется в некоторую принципиальную схему. Из этих трех этапов нас будет в основном интересовать первый этап, т. Синтезу комбинационных схем посвящено большое количество работ [, , ]. Подробные обзоры методов их синтеза можно найти в работах [, , , ] и др.