Беспроводные сенсорные сети

440 

Приведены результаты испытаний многомодовых ОВ (МОВ) при изгибающей нагрузке [4]. По 

результатам исследований определена числовая апертура МОВ.  

Рассмотрен  упругооптический  эффект  поперечного  сдавливания  круглого  ООВ,  приводящий  к 

изменению  состояния  поляризации  света  вследствие  изменения  разности  фаз  двух  ортогонально-

поляризованных мод [5].  

Зависимости  поперечно-модового  состава  в  волокне  со  ступенчатым  профилем  показателя 

преломления  от  глубины  микроизгиба  исследовались  с  помощью  дифракционных  оптических 

элементов [6]. Также  рассматривались  вопросы  изменения  химического  состава  материала 

волоконного световода при облучении радиоактивным излучением [7]. 

При  проведении  исследования  функции  прочности  от  значения  продольной  нагрузки  и 

длительности  продольной  нагрузки,  можно  получить  критерий  прочности  ОВ,  который  можно 

использовать  при  мониторинге  состояния  ОВ  на  магистральных  сетях  и  при  использовании  его  в 

самых  разных  климатических  и  техногенных  условиях  (в  космических  условиях,  в  условиях 

радиации).  

Кроме  этого  авторы  уделяли  внимание  либо  виду  распределения    механической  прочности 

оптических волокон [15-18], либо предлагали методы определения длительной прочности [11-14, 19].  

Обеспечение  надежности - это  комплексная  задача,  включающая  в  себя,  разработку  методик 

оценки, расчета, контроля параметров и технического обслуживания ВОЛС. 

При  прокладке,  монтаже  и  эксплуатации  оптические  кабели  могут  испытывать  растяжения, 

изгибы,  кручения,  поперечные  сдавливания,  вибрации,  температурные  воздействия  окружающей 

среды,  влияния  химических  агрессивных  веществ  и  влаги,  воздействия  внешних  электромагнитных 

полей и ионизирующих излучений. Учитывая предельные значения: силы натяжения, радиуса изгиба, 

шага скрутки можно гарантировать отсутствие необратимых изменений в механических и оптических 

характеристиках ОВ. 

В  данной  статье  рассматриваются  результаты  одного  из  этих  факторов,  т.е.  влияния  динамики 

спектров  коэфициента  ослабления  МОВ  от  продолжительности  растягивания  силой 12 Н  при 

температуре «-20

о

С».   

В  работе  приведены  результаты  исследования  влияния  динамики  спектров  коэфициента 

ослабления  МОВ  от  продолжительности  растягивания  силой 12 Н  при  температуре «-20

о

С».  

Показано,  что  в  процессе  эксплуатации  оптических  волокон,  при  передаче  информации, 

целесообразно учитывать параметры прочности ВОК в зависимости от внешних воздействий. 

Специфичность  ОВ  как  основного  конструктивного  элемента  волоконно-оптического  кабеля 

связи  заключается  не  только  в  особенностях  распространения  информационного  сигнала,  но  и  в 

конструкции самого волокна, критичности его различного рода воздействиям и нагрузкам.  

В процессе эксплуатации ОВ появляются неоднородности на локальных участках. Необходимо 

выработать критерии для определения возможности дальнейшего использования ОВ, при выявлении 

неоднородностей,  для  обеспечения  необходимого  уровня  сигнала  на  выходе  за  счет  увеличения 

уровня входного сигнала.  

Для определения динамики  спектра  коэффициентов  ослабления (

, дБ/км) МОВ от времени 

растягивания  силой 12 Н  при  температуре «-20С»  был  использован  экспериментальный  стенд, 

принципиальная схема которой приведена на рис. 1.  

 

 

 

Рис. 1 - Схема измерения зависимости ослабления излучения в МОВ от растягивающей нагрузки при 

пониженной температуре. 1 – лазер, 2 – линза, 3 – поворотный столик, 4 – МОВ, 5 – ФЭК,  6 – осциллограф,  

7 – воздушный компрессор, 8 – Дьюар с жидким азотом, 9 – термостат, 10 – термопара. 

 

 

1 

2 

2 

3 

3 

4 

5 6 

7 

8 

9 

10 

441 

МОВ  наматывался  на  подпружиненные  цилиндры  диаметром 6 см.  Для  измерения 

коэффициента пропускания подпружиненный МОВ устанавливали в термостат, а концы МОВ 

выходили  наружу.  Растяжению  подвергался  участок  МОВ  длиной 

20  м.  Величина  усилия 

определялась по деформации пружины, проградуированной при температуре «-20С». 

При  измерениях  МОВ  помещался  в  охлажденный  термостат  и  охлаждался.  Измерения 

проводили  по  происшествии  не  менее 60 мин.  Измерения  на  каждой  длине  волны  проводились  в 

течении не более 30 сек. Поэтому время в таблице «16 мин» означает «16

0,25 мин». 

Для формирования и поддержания в термостате постоянной температуры использовали жидкий 

азот, который медленно прокачивался через термостат. Для этого на Дьюар одевали пробку с двумя 

металлическими  трубками.  В  одну  трубку  задували  воздух,  а  на  выходе  второй  получали 

охлажденный газ. Охлажденный газ подавали внутрь термостата. Для задачи температуры термостата 

изменяли  скорость  подачи  холодного  газа.  Трубка  с  холодным  газом  теплоизолировалась. 

Температуру в термостате выдерживали с помощью теплового реле.  

Переход  на  другую  длину  волны  зондирующего  излучения  заключался  в  перебросе  входного 

конца МОВ в зажим другого излучателя. Результаты измерений приведены в таблице 1. 

 

Таблица 1 

Динамика спектра коэффициентов ослабления (

, дБ/км) МОВ от времени  

растягивания силой 12 Н при температуре «-20С» 

 

, мкм 

0,53 0,63 0,66 0,75 0,81 0,85 0,94 1,06 1,313 1,55 

без нагрузки  13,2 9,27 5,09 3,24 2,13 1,87  1,2  1,09 0,62 0,25 

16 мин 

13,63 9,61 5,38 3,49 2,35 2,07 1,38 1,25 0,74 0,32 

35 мин 

13,76 9,69 5,44 3,54 2,41 2,09 1,42 1,26 0,78 0,33 

49 мин 

13,94 9,81 5,57 3,61 2,46 2,15 1,46 1,31 0,81 0,36 

66 мин 

14,07 9,98 5,68 3,71 2,49 2,21 1,49 1,34 0,83  0,4 

81 мин 

14,28 10,12 5,86 3,77 2,57 2,26 1,53 1,37 0,84 0,42 

95 мин 

14,46 10,35 6,01 4,03 2,61 2,31 1,57 1,39 0,86 0,43 

без нагрузки  

через 95 мин 

13,93 9,83 5,56 3,58 2,43 2,06 1,35 1,23 0,72 0,34 

 

Из  результатов  измерения  коэффициента  ослабления  (

,  дБ/км)  МОВ  от  времени 

растягивания силой 12 Н при температуре «-20С» видно, что через 85 мин испытаний нагрузка 

плавно  уменьшалась,  температура  термостата  увеличивалась  до  комнатной.  Измерения 

остаточного ослабления проводили через 60 мин после прогрева до комнатной температуры.   

При  отрицательных  температурах  возникают  дополнительные  внутренние  напряжения. 

Результаты  показывают,  что  МОВ  может  выдерживать  растягивающую  нагрузку 12 

Н 

продолжительностью более 95 минут.  

При возникновении сверхнормативных усилий на растяжение и сдавливание при эксплуатации ОК 

могут  быть  повреждения  отдельных  волокон.  При  одинаковой  вероятности  повреждения  отдельных 

световодов в разных кабелях из-за скрытых дефектов, возникающих при производстве и монтаже кабеля, 

для линейных трактов ВОЛС выпуклого и плоского кольца вероятности отказов оказываются равными. 

Результат  измерения  показывает,  что  после  снятия  растягивающей  нагрузки,  действовавшей 

продолжительное  время,  наблюдается  остаточное  ослабление,  вызванное  разрушением  стекла. 

Коротковолновая область более чувствительна к остаточному ослаблению.     

Таким  образом,  проведенные  исследования  позволили  определить  основные  механические  и 

температурные  свойства  ОК.  Определены  предельные  значения  механических  нагрузок  и 

температурных перепадов, формирующих остаточное ослабление. 

 

ЛИТЕРАТУРА 

1.  Аунг  Хаинг  У., 2012. Автореферат  диссертации  на  соискание  ученой  степени  к.т.н.,  Разработка 

конструкций и исследование кабелей для компьютерных сетей. 

2. Боев М.А., Аунг Хаинг У., 2012. Первая миля, №1.- С. 28-31. 

3. И.В. Александров и другие, 1991. Оптимизация барабанных зажимов при статических и динамических 

испытаниях волоконных световодов // Журнал технической физики, Том 61, вып. 11., стр: 140-150. 

4.  А.В.  Сокольников,  А.В.  Косарев,  Контроль  характеристик  и  параметров  оптического  волокна  и 

устройств на его основе, ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», г.Саранск. 

5. О.И. Котов, А.В. Хлыбов и другие, 2006. Поляризационная модуляция света при поперченном сжатии 

442 

оптического волокна // Журнал технической физики, том 76, вып.11, стр:101-107. 

6.  С.В.  Карпеев,  В.С.  Павельев  и  другие,  Исследование  зависимости  мощностей  мод  на  выходе 

ступенчатого волоконного световода от величины его прогиба, Самарский государственный аэрокосмический 

университет, Институт систем обработки изображений РАН., стр: 95-99. 

7. Landau L.D. and Lifshitz E.M., 1984. Electrodynamics of Continuous Media (Oxford: Pergamon Press. 

8. Pfeifer R N C et al. // Rev.Mod.Phys. 79 1197 (2007) 

9. Sakai J.-I., Kimura T. // J. of Quant. Electr. 1981. Vol. QE-17. N 6. pp: 1041-1051. 

10. Boyain A.R., Martinez-Leon L., Cruz J.L. et al. // Appl. Opt. 1999. Vol. 38. N 30. pp: 6278-6283. 

11. Gombert J., Baylac C., Blaison S., Quinty C. et al. - Resistance mecanique des fibres optiques, Thomson-CSF 

- Revue technique, 1985, vol.17, №4, pp: 343-376  

12. Irwin G.R., J. Appl. Mech., Vol.24, 1957, pp: 361.  

13. Williams M.L., J. Appl. Mech., Vol.24, 1957, pp: 109.  

14. Jaguin J.P. et A. Zaganiaris, Verres et Refract. Vol.34, (4), 1980, pp: 469.  

15. Ritter J.E., Jakus K., J. Mater. Sc., vol.16, 1981, pp: 1909.  

16. Doremus H., 1981. Failure Prediction in Glass, US Army Research Office, Contract DAAG 2980C0140.  

17. Trustrum K., Jayatilaka A. Des., J. Mater. Sc. Vol.18, 1983, pp: 2765.  

18. Snowden W.E., 1978. Fracture Mechanics of Ceramics, Vol.3, R.C. Bradt ed., Plenum Press, New-York, pр: 143.  

19. Weiderhorn S.M. J. Amer. Cer. Soc., vol.50, 1967, pр: 407. 

 

REFERENCES 

2.   Aung Haing U., 2012. Aftoreferat dissertacii na soiskanie ushonoi stepeni k.t.n. Pazpabotka konstrukcii i 

issledovanie kabelei dlya komputernyh setei. 

2. Boev M.A., Aung Haing U , 2012. pervay milya, №1.- str. 28-31. 

3. I.V. Aleksandrov i drugie, 1991. Optimizacia barabannyh zazhimov pri statisheskih i dinamisheskih 

yspytaniyah volokonnyh cvetodiodov // Zhurnal technisheskoi phisiki, Tom 61, vyp. 11., str: 140-150. 

4. A. V. Sokolnik i dr., Kontrol harakteristik i parametrov optisheskogo volokna i ustrostvo na ego osnove. 

5. О.I. Kotov, А.V. Hlybov. 2006. Polyarizacia modulyazia sveta pri popereshnom szhatii optisheskogo volocna // 

Zhurnal technisheskoi phisiki, tom 76, vyp.11, str:101-107. 

6. S.V. Karpeev, V.S. Pavelev. Issledovanie zavisimosti moshnostei  mod na  vyhode stupenshatogo volokonnogo 

cvetovoda ot veleshiny ego progiba, str: 95-99. 

7. Landau L.D. and Lifshitz E.M., 1984. Electrodynamics of Continuous Media (Oxford: Pergamon Press. 

8. Pfeifer R N C et al. // Rev.Mod.Phys. 79 1197 (2007) 

9. Sakai J.-I., Kimura T. // J. of Quant. Electr. 1981. Vol. QE-17. N 6. pp: 1041-1051. 

10. Boyain A.R., Martinez-Leon L., Cruz J.L. et al. // Appl. Opt. 1999. Vol. 38. N 30. pp: 6278-6283. 

11. Gombert J., Baylac C., Blaison S., Quinty C. et al. - Resistance mecanique des fibres optiques, Thomson-CSF 

- Revue technique, 1985, vol.17, №4, pp: 343-376  

12. Irwin G.R., J. Appl. Mech., Vol.24, 1957, pp: 361.  

13. Williams M.L., J. Appl. Mech., Vol.24, 1957, pp: 109.  

14. Jaguin J.P. et A. Zaganiaris, Verres et Refract. Vol.34, (4), 1980, pp: 469.  

15. Ritter J.E., Jakus K., J. Mater. Sc., vol.16, 1981, pp: 1909.  

16. Doremus H., 1981. Failure Prediction in Glass, US Army Research Office, Contract DAAG 2980C0140.  

17. Trustrum K., Jayatilaka A. Des., J. Mater. Sc. Vol.18, 1983, pp: 2765.  

18. Snowden W.E., 1978. Fracture Mechanics of Ceramics, Vol.3, R.C. Bradt ed., Plenum Press, New-York, pр: 143.  

19. Weiderhorn S.M. J. Amer. Cer. Soc., vol.50, 1967, pр: 407. 

 

Утепбергенов И.Т., Касимов А.О., Кусамбаева Н.Ш., Юсупова Г.М. 

ТОК пайдаланымға беру кезіндегі созылу факторларына сенімділіктің əсері 

Түйіндеме. Бұл жұмыста келесі зерттеулер, яғни: бойлық жүктеме шамасына жеке көпмодалы оптикалық 

талшықтың (КОТ) əлсіреу коэффициенті спектрлерінің жəне 16 Н көлденең күш ұзақтығына 1,06 мкм толқын 

ұзындығындағы  жеке  көпмодалы  оптикалық  талшықтың  (КОТ)  əлсіреу  коэффициенті  əсерлерінің  нəтижесі 

келтірілген.  Оптикалық  талшықтарды  пайдаланымға  беру  кезінде,  ақпараттар  тарату  барысында,  сыртқы 

əсерлерге  байланысты  талшықты-оптикалық  кабельдердің  (ТОК)  беріктілік  параметрлерін  ескеру  маңызды 

болып саналатыны көрсетілген. 

Түйін сөздер: оптикалық талшық, механикалық жүктеме, беріктілік, созу, сенімділік, бір текті еместік. 

 

Utepbergenov I.T., Kasimov А.U., Kussambayeva

 

N.Sh., Yusupova G.M. 

Influence on reliability of the stretching factors at operation of  FOC 

Summary. The results of the study of the effect: the spectra of the attenuation coefficients of a single multimode 

optical fiber on the value of the longitudinal load, and the attenuation coefficient of a single multimode optical fiber 

(MOF) at 1,06 microns on the length of the longitudinal force 16 N. It is shown that during the operation of the optical 

fibers, the transmission of information, it is advisable to take into account parameters depending fiber-optic cables 

(FOC) strength against external impacts. 

Key words: optical fiber, mechanical stress, durability, tension, reliability, heterogeneity 

443 

УДК 681. 20: 547.47 

 

Утепбергенов И.Т., Мусабеков Н.Р., Мухин Л.С бакалавр. 

 «Алматы энергетика жəне байланыс университеті» КЕАҚ 

Алматы қ., Қазақстан Республикасы 

i.utepbergenov@gmail.com, nazarbek_2008@inbox.ru, lev.mukhin@gmail.com 

 

ТП БАЖ ТӨМЕНГІ ДЕҢГЕЙІН ВИРТУАЛДАУДЫҢ ТƏСІЛІ 

 

Андатпа. Қазіргі таңда виртуалдау инженерлік кадрларды дайындаудың заманауи тəжірибесіне нық кіріп 

барады.  Виртуалды  құрылғының  негізінде  «Ғарыш  техникасы  мен  технологиялар»  жəне  «Автоматтандыру 

жəне  басқару»  мамандықтарындағы  студенттер  үшін  «Техникалық  жүйелермен  компьютерлік  басқару»  пəні 

бойынша зертханалық жұмыстарды жүргізу үшін виртуалды зертханалық стенд жасалды.  

Түйін  сөздер:  виртуалдау,  программалық  симулятор,  бұрыштық  жылдамдық,  датчик,  математикалық 

модель, ТП БАЖ төменгі деңгейі 

 

Қазіргі  замандағы  технологиялық  үдерістерді  басқарудың  автоматтандырылған  жүйесі  (ТП 

БАЖ) үш деңгейден тұрады [1-3 жəне т.б.]: 

1. Төменгі деңгей – өлшенетін параметрлердің жəне орындаушы құрылғылардың датчиктері; 

2.  Ортаңғы  деңгей – төменгі  деңгейден  ақпаратты  жинап  өңдейтін,  сақтайтын  станциялар  (мысалы, 

ET200M (SIEMENS)) жəне орталық бөлігі сақталатын, программаланатын логикалық бақылауыштар (ПЛБ) 

болатын (мысалы, SIMATIC S7-400Н (SIEMENS)) басқарудың технологиялық ішкі жүйелерінің деңгейі; 

3.  Жоғарғы  деңгей – орындаушы  механизмдерді  қашықтан  басқаруды  іске  асырумен  бірге, 

басқарудың жедел контурлары, ақпаратты мониторда көрсету, дыбыстық жəне визуалды технологиялық 

дабыл қағу, басқарудың ішкі жүйелеріндегі жұмыс режимдерінің тапсырмасын өзгерту деңгейі. 

  ТП БАЖ төменгі деңгейі үшін инфрақұрылымды виртуалдау автоматтандырылатын нысананың 

программалық  симуляторын  əзірлеуге  негізделген  жəне  негізінде  ТП  БАЖ  жобаларын  тестілеу  мен 

зерттеу мақсаттары үшін қолданылады.  

Осындай  шешімдерді  жүзеге  асыру  үшін,  ПЛБ  өндіруші  кейбір  компаниялар  кіріс  сигналдардың 

программалық  үлгісін  жасауға  арналған  құралдар  ұсынады.  Мысалы,  нақты  ПЛБ-ғы  кез-келген  кіріс 

сигналдың мəнін Siemens бақылауыштарының Step7 программалау ортасы арқылы ықтиярсыз беруге болады 

(жылдамдату). Кіріс сигналы симуляторды пайдалану кезінде графикалық интерфейс арқылы орнатылады.  

 Сонымен  қатар,  қазіргі  таңда  ТП  БАЖ  нысаналарының  программалық  симулаторлары  кеңінен 

қолданылады,  мысалы Factory Acceptance Test (FAT) simulator (зауыттық  қабылдау  симуляторы), 

жəне олар симуляцияның анықтық деңгейі бойынша жіктеледі. Ғаламторда мұндай симуляторларды 

əзірлеу  бойынша  ақпараттар  онша  көп  емес.  Негізінен, Matlab + Simulink, LabView программалары 

қолданылады, кейбіреулер симуляцияны ПЛБ ішінде іске асырады. WinMOD, Mynah MiMiC, Siemens 

SIMIT, APROS деген арнайы əзірлеу орталары бар.  

ТП  БАЖ  архитектурасының  төменгі  деңгейін  виртуалдаудың  екі  негізгі  нұсқалары  бар: 

аппараттық жəне программалық – симулятор. 

Зерттелетін жүйенің физикалық арналары симуляторға «кіріс арнадан шығыс арнаға» принципі 

бойынша жəне керісінше қосылуы мүмкін [4] (1-сурет). 

 

 

 

1-сурет. Симуляторға сынақталатын жүйенің қосылу сұлбасы 

444 

Бұл  суретте PLC модельдеу  логикасын  жəне  қолданушы  интерфейсті  жүзеге  асыру  үшін  

SCADA-жүйесіне  арналған HMI пакеті  қолданылады.  Сондықтан,  осындай  аппараттық  симулятор 

кішігірім  тəуелсіз  ішкі  жүйелерден  тұратын  жүйелерді  немесе  шағын  (кіріс/шығыс  сигналдардың 

саны бойынша) автоматтандыру жүйелерін тестілеу үшін ғана жарамды.   

ТП БАЖ төменгі деңгейін виртуалдау қажеттілігі басқару жүйесін тексеру үдерісін кеңседе, яғни 

автоматтандыру  нысаналары  жоқ  болған  кезде,  автоматтандырудың  қажеттілігімен  байланысты. 

Бұдан  басқа,  кейбір  жағдайлардың  нақты  нысанадағы  моделінің  қауіпсіздігі,  бағасы  жəне  т.б. 

себептері бойынша жасауға мүмкіндік бермейді. 

Күрделі  нысаналарды  модельдеу  мен  зерттеуге  арналған  виртуалды  құрылғы – симулатордың 

негізінде  «Ғарыш  техникасы  мен  технологиялар»  жəне  «Автоматтандыру  жəне  басқару» 

мамандықтарындағы  студенттер  үшін, «Техникалық  жүйелермен  компьютерлік  басқару»  пəні 

бойынша зертханалық жұмыстарды жүргізу үшін зертханалық стенд жасалды. Бұл нысана ретінде ТП 

БАЖ төменгі деңгейінің  орындаушы механизмдері мен датчиктері қолданылды. 

Бұл  симулятор  жоғарыда  айтылған  принцип  бойынша (1-суретті  қараңыз)  құрылған  жəне  ТП 

БАЖ  əзірленетін  программалық  қамтамасыздандырылуын  сынақтан  өткізу  мен  талқылау  үшін, 

сонымен  қатар,  кейін  осы  симулятормен  жұмыс  істейтін  технологиялық  операторларды  дайындау 

үшін қолданылуы мүмкін.  

Платформа тестіленетін жүйемен байланысуға арналған DA OPC интефейсі арқылы аппараттық 

жəне программалық қамтамасыздандырылу екі түрлі қосылуды іске асыру үшін, конфигурацияларды 

құрастыруға  мүмкіндік  береді.  Бұдан  басқа, SIMATIC PLCSIM мəліметтеріне  қосылуды  қолдау 

Siemens S7 PLC үшін программалық қамтамасыздандыруды оңай талқылауды қамтамасыз етеді.  

Артықшылығы – тестіленетін  жүйенің  программалық  жəне  аппараттық  қаматамасыз  етілуі, 

соның ішінде кіріс/шығыс сигналдарына арналған арналар бір мезгілде сыналады.   

Зертханалық  стендтің  графикалық  интерфейсі  күрделі  объекттерді  зерттеу  мен  модельдеуге 

арналған  келесі  зертханалық  жұмыстарды  орындаған  кезде,  виртуалды  құрылғының  интерфейсін 

құрайды: сызықтық үдеу датчиктері (үдеу өлшегіштер), нысанада есептеу жүйесін жүзеге асыратын 

жəне  бұрыштық  жылдамдық  пен  нысананың  көлбеуін  анықтайтын,  оны  тұрақтандыратын  жəне 

қозғалыспен басқару үшін қолданылатын гироскоптық құрылғылар. 

Зерттеушілердің алдында əртүрлі бағыттағы күрделі зерттеу есептері қойылуы мүмкін, бұл есептер 

статистикалық  əдістердің  кең  құрылымын  шешу  үшін  қолданылады.  Эксперименттерді  имитациялау 

үшін  жəне  объекттің  сипаттамасын  түсіру  үшін  қолданбалы  интерфейс  əзірленген.  Бұл  қосымшаның 

негізгі  терезесінде  зерттеу  тақырыбы  таңдалады  (сəйкес  батырманы  басу  арқылы),  бұдан  əрі  жұмыс 

қолданушымен диалогтық режимде жүзеге асырылады, осы кезде модельдеуші құрылғы белгілі формада 

нысананы  қолданушының  əрекеттеріне  «əсерін»  бейнелейді.  Стендте  (модельде)  тəжірибелерді  жүргізу 

үшін, қолданушы алдын-ала қарастырылатын зерттеу əдістерін оқып білуі қажет. 

Виртуалды стендтің негізгі мəзірі жүйелерді зерттеуге жəне белгілі  есептерді шешуге арналған 

арнайы əзірленген үш зертханалық жұмыстан тұрады. 

 Бұрыштық  жылдамдық  датчигінің  жұмысын  динамикалық  режимде  оның  динамикалық 

сипаттамасын үйлесімдеу мақсатында талдау үшін, қолданушыға 2-суретте көрсетілген құрылымдық 

сұлба  ұсынылады.  Ары  қарай,  қолданушы  бұл  құрылымдық  сұлбаны  мұқият  зерттеп, MatLab 

программалау ортасында жинап, өтпелі үдерісті талдау қажет. 

 

 

 

2-сурет. Бұрыштық жылдамдық датчигінің құрылымдық сұлбасы 

 

K

ЧЭ

 – сезімтал элементтің беріліс коэффициенті; 

W

ПУ

 – жылжымалы түйіннің беріліс функциясы; 

445 

K

ПП

 –  орын ауыстырудың сыйымдылық түрлендіргішінің беріліс коэффициенті; 

W

КУ

  –  түзетуші құрылғының беріліс функциясы; 

K

ОС

 –  кері байланыс буынының беріліс коэффициенті. 

Құрылымдық сұлбаға сəйкес жалпы беріліс функция келесі түрде есептелінеді: 

 

ОС

КУ

ПП

ПУ

КУ

ПП

ПУ

ЧЭ

К

W

K

W

W

K

W

K

s

W





1

)

(

 

 

Сезімтал  элементтің,  орын  ауыстыру  түрлендіргішінің,  кері  байланыстың  күштік  элементінің 

математикалық модельдері теориялық мəліметтерге сəйкес қолданылады [5]. 

Тербелістің электростатикалық қоздырғыш параметрлері, сезімтал элементтің  жəне жылжымалы 

түйіннің  беріліс  функциясы  Analog Device   фирмасының  LY530ALH  аналогты  микрогироскоптың 

құрылымының негізінде есептелінеді [6].  

Бұрыштық  жылдамдық  датчигінің  жұмысқа  жарамдылығын  нақты  зерттеу  жəне  оның 

сипаттамасын  тексеру  мақсатында,  Matlab Simulink  ортасында   алдын  ала  есептелген  параметрлерді 

əзірлеу кезінде жұмыс істеу тəртібіне сəйкес модель құрылған. 

MatlabSimulink  ортасында  бұрыштық  жылдамдық  датчигінің  модельдеу  сұлбасы  3-суретте 

көрсетілген. Бұл сұлбаның жұмыс істеу принципі келесідей: датчик құрылымының шығыс секірістік 

сигналды  өңдеуі  арқылы  табылған  қателікті  есептейді.  Бұдан  əрі,  е  блогында  алынған  қателіктер 

ауқымын 

программалық 

өңдеу 

кезінде, 

қателіктің 

орташа 

квадраттық 

ауытқуының 

эксперименталдық мəні есептелінеді.  

 

 

3-сурет. MatlabSimulink ортасында датчикті модельдеу сұлбасы 

 

Модельдеу  кезінде  кіріс  сигналының  максималды 150 град/с  мəнінде  шамамен 5,7·10

-7

с 

уақытында  5В  максималды  шығыс  сигналына  жетудің  апериодтығын  көресететін  өтпелі  үдерістің 

графигі алынды (4-сурет). 

 

 

 

4-сурет. Датчиктің өтпелі сипаттамасы 

446 

 

Сонымен,  технологиялық  үдерістерді  басқарудың  автоматтандырылған  жүйесінің    төменгі 

деңгей датчигі алынды, жəне осы датчикті ары қарай зерттеуде қолдануға болады.   

жүктеу/скачать 20,3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: