автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Метод моделирования чувствительных элементов датчиков на основе фрактального подхода

На правах рукописи

ШИКУЛЬСКАЯ ОЛЬГА МИХАИЛОВНА

МЕТОД МОДЕЛИРОВАНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДАТЧИКОВ НА ОСНОВЕ ФРАКТАЛЬНОГО ПОДХОДА

Специальности:

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ, 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем

управления

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Астрахань - 2009

1 О СЕН 2009

003476223

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Астраханский государственный университет» и в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Петрова Ирииа Юрьевна Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ураксеев Марат Абдулович; доктор технических наук, профессор Прохоров Сергей Антонович; доктор технических наук, профессор Чувыкин Борис Викторович.

Ведущее предприятие: Государственное учреждение «Научно-исследовательский институт микроэлектроники и информационно-измерительной техники Московского Государственного института электроники и математики (технического университета)» (ГУ «НИИ МЭИИТ МИЭМ»)

Защита состоится "25" сентября 2009 г. в И) часов минут на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.03 при ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет» по адресу: 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20а

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по адресу: 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 «а», АГУ, секретарю диссертационного совета ДМ 212.009.03.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Астраханский государственный университет»

Автореферат разослан "_"_2009 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат технических наук

О.В. Щербинина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Необходимость поддержания высокой надежности и безаварийности сложных технических систем вынуждает разработчиков увеличивать число контролируемых параметров и, как следствие, применять множество разнообразных датчиков физических величин. Многообразие измеряемых параметров, конструктивных особенностей, принципов действия, используемых материалов; масштаб, комплексность и сложность задач проектирования современных измерительных устройств; непрерывный рост требований к учету все большего числа взаимосвязанных факторов, к сокращению времени на решение этих задач требуют системного подхода к анализу и синтезу датчиков и их элементов. С другой стороны, специфика математического языка описания различных явлений и процессов, на которых основан принцип действия датчиков, ограниченность доступа к информации по физическим эффектам и возможности ее полного использования в силу человеческого фактора существенно затрудняет разработку новых датчиков с требуемыми эксплуатационными характеристиками.

Качество проектных решений во многом определяется результатами начальных этапов проектирования (стадии технического задания и технического предложения), на которых принимаются основополагающие решения о структуре и принципе действия разрабатываемого устройства Начальные этапы проектирования характеризуются переработкой значительных объемов информации, большим количеством прорабатываемых вариантов реализации. Решение этих задач во многом определяется тем, как будет обеспечен разработчик новыми информационными технологиями, усиливающими его интеллектуальные возможности, позволяющими автоматизировать процессы поиска и обработки информации на основе применения системного подхода к разработке датчиков и их элементов на основе обобщенного представления о классе объектов. Созданию этих технологий посвящены работы таких исследователей, как В.М.Цуриков, Э.М. Шмаков, Р.Коллер, С.Лу, А.И.Половинкин, В.А.Камаев, В.Н.Глазунов, A.M. Дворянкин, С.А. Фоменков и др.

Задачи разработки единых принципов и концепции автоматизированной системы поискового проектирования успешно решены на основе теории энергоинформационных моделей цепей (ЭИМЦ) в работах профессоров М.Ф.Зарипова и И.Ю.Петровой. Эта теория обеспечивает рассмотрение явлений различной физической природы с помощью уравнений, инвариантных к самой физической природе; графическое представление принципа действия чувствительных элементов систем управления (ЧЭ СУ); получение аналитических зависимостей одной величины от другой; возможность относительно простой автоматизации поиска новых технических решений. Однако выявлен ряд проблем применения теории ЭИМЦ, значительно сужающих область синтезируемых устройств. Причиной этих проблем является ряд вводимых ограничений вследствие недостаточно эффективной структуры синтезируемых систем, использующих элементы одного уровня декомпозиции. Усовершенствовать процесс поискового проектирования датчиков и их чувствительных элементов можно на основе теоретических положений моделирования их физическо-

го принципа действия (ФПД) с использованием фрактального подхода к описанию протекающих в них процессов, позволяющих алгоритмизировать процесс поиска новых технических решений. Создание более эффективного подхода к анализу и синтезу чувствительных элементов датчиков (ЧЭД) и разработка на его основе математического, алгоритмического и программного обеспечения для автоматизации начальных этапов проектирования является актуальной научной проблемой, имеющей важное хозяйственное значение.

Диссертационное исследование проводилось в соответствии с направлением научной школы Астраханского государственного университета (АГУ) «Энерго-информационный метод анализа и синтеза элементов информационно-измерительных и управляющих систем» и тематикой госбюджетных НИР Астраханского государственного технического университета (АГТУ) «Разработка методологических основ и инструментальных средств для создания интегрированных баз знаний», «Теоретический анализ и математическое моделирование информационных систем».

Объектом исследования является физический принцип действия (ФПД)

ЧЭД.

Предмет исследования — методы, модели, алгоритмы и программы для анализа и синтеза ЧЭД.

Цель исследования — разработка новых методов и инструментальных средств для анализа и синтеза ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию процессов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать концепцию моделирования ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов.

2. Разработать концептуальную модель ФПД ЧЭД, инвариантную к физической природе и степени детализации используемых процессов и явлений.

3. Определить совокупность критериев оценки качества синтезируемых ЧЭД и разработать расчетные соотношения для их вычисления.

4. Разработать метод фрактальной интерпретации ФПД датчиков и их элементов па основе анализа ретроспективной и текущей информации.

5. Разработать алгоритмическое и программное обеспечение для анализа и синтеза ЧЭД, реализующих их моделирование на основе фрактального подхода к описанию процессов.

6. Реализовать разработанные теоретические положения для элементов выбранного класса датчиков.

7. Реализовать разработанные методы и алгоритмы в виде комплекса проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента.

Методы исследования: для решения поставленных задач в работе использованы методы теории энерго-информационных моделей цепей (ЭИМЦ) и аппарата параметрических структурных схем (ПСС), математического моделирования, теории фракталов, функционального анализа, теории графов, теории систем и системного анализа, общей теории чувствительности и погрешностей, теории электрических цепей, теории упругости, поискового проектирования.

Достоверность и обоснованность диссертационных исследований определяются корректным применением методов исследований, адекватность моделей подтверждается сравнением полученных результатов с имеющимися точными решениями, успешным использованием результатов работы в различных организациях , что отображено в актах внедрения.

Научная новизна работы:

1. Создана концепция моделирования физического принципа действия ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов, которая позволила за счет эффективной топологии структуры модели ФПД ЧЭД исключить ряд ограничений, вводимых в теории ЭИМЦ, что обеспечило расширение области синтезируемых решений и повышение адекватности моделей.

2. Создана концептуальная модель ФПД ЧЭД для формализованного описания явлений и процессов различной физической природы, отличительной особенностью которой является инвариантность к степени их детализации, что позволило разработать эффективную структуру базы данных, алгоритмы для машинного синтеза новых технических решений и расчета их выходных параметров, а также модели конкретных датчиков.

3. Получены новые расчетные соотношения для определения критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками (точность, чувствительность, диапазон измерения, нелинейность), для элементарных типовых соединений звеньев, используемые в эффективном универсальном рекурсивном алгоритме расчета выходных параметров датчика

4. Создан новый комплексный метод фрактальной интерпретации ФПД датчиков и их элементов на основе анализа ретроспективной и текущей информации, обеспечивающий моделирование ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода.

5. На основе фрактальной интерпретации ФПД ЧЭД разработана универсальная модель плоской мембраны фрактальной структуры, учитывающая различные виды нагрузки и анизотропность свойств материала, предназначенная для расчета критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками, с целью использования этой информации для синтеза новых технических решений и предварительного подбора параметров плоской мембраны (материала и размеров) при ее проектировании.

6. Разработан численный метод расчета выходных параметров линии с распределенными параметрами и распределенными величинами на основе использования матриц с элементами фрактальной структуры, позволивший применять электронные таблицы.

Перечисленные результаты характеризуются системным подходом и образуют комплекс, определяющий создание основ теории чувствительных элементов датчиков различной физической природы с варьируемой степенью их детализации для систем управления.

Практическая ценность работы заключается в том, что полученные теоретические результаты явились основой для создания программного и информационного обеспечения оригинальной системы поискового проектирования новых технических решений, использование которой позволило разработать новые конструкции датчиков. При этом наибольшую практическую ценность представляют следующие результаты:

1. На основе полученных теоретических положений разработано информационное, алгоритмическое и программное обеспечение для анализа и синтеза ФПД ЧЭД, позволяющее существенно повысить качество проектирования за счет расширения области синтезируемых решений и повышения точности расчета критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками, предназначенных для количественного сравнения синтезируемых вариантов принципа действия.

2. Использование новой информационной технологии поискового проектирования позволило разработать конструкции технических устройств: интегральный микромеханический тензорезисторный акселерометр-клинометр и совмещенный волоконно-оптический датчик давления и температуры (устройствазапатентованы).

3. На основе созданной универсальной модели плоской мембраны разработана инженерная методика, алгоритмическое и программное обеспечение для ее расчета.

4. На примере плоской мембраны показано, что на основе использования предложенного подхода могут быть рассчитаны и проанализированы выходные параметры ЧЭД. Сравнение с классическими методами расчета показало хорошее совпадение результатов при значительном сокращении времени расчета.

Реализация результатов работы. Программные разработки автора внедрены в Научно-исследовательском институте физических исследований и вычислительной техники (г. Пенза), в ОАО КБЭ XXI века (г. Сарапул), в ФГУП ПКТБ «Вихрь» Внедрение программного обеспечения позволяет автоматизировать синтез ФПД датчиков нового поколения, сократить время проектирования датчиков давления и их элементов в несколько раз с соответствующим повышением производительности труда, повысить качество научных изысканий и сократить время проведения научно-исследовательских работ. Разработки автора используются в учебном процессе в Астраханском государственном университете (АГУ) и Московском государственном институте электроники и математики (МИЭМ) при преподавании дисциплин, связанных с изучением проектирования технических систем.

На защиту выносятся

1. Концепция моделирования ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов, позволившая исключить ряд ограничений, вводимых в теории ЭИМЦ, за счет эффективной топологии структуры ФПД ЧЭД, что обеспечивает расширение области синтезируемых решений и повышение адекватности их моделей.

2. Концептуальная модель ФПД ЧЭД для формализованного описания явлений и процессов различной физической природы, инвариантная к степени их детализации.

3. Новые расчетные соотношения для определения критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками, для элементарных типовых соединений звеньев, используемые в рекурсивном алгоритме их расчета.

4. Новый комплексный метод фрактальной интерпретации ФПД датчиков и их элементов на основе анализа ретроспективной и текущей информации, обеспечивающий моделирование ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода

5. Универсальная модель плоской мембраны фрактальной структуры, учитывающая различные виды нагрузки и анизоотропность свойств материала,

предназначенная для расчета критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками.

6. Новый численный метод расчета линии с распределенными величинами и распределенными параметрами на основе использования матриц с элементами фрактальной структуры, позволивший применять электронные таблицы.

7. Информационное, алгоритмическое и программное обеспечение для анализа и синтеза ФПД ЧЭД.

8. Синтезированные с использованием разработанного программного обеспечения датчики с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Апробация работы. Материалы, входящие в диссертацию, обсуждались на II Международной научно-технической конференции «Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре» (Астрахань, 1995), XL-XLI1, XLVII-XLVIII научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава (Астрахань, 1996-1998,2003,2004), IX научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления». Датчик-97 (Гурзуф, 1997), III Международной научно-технической конференции «Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре» (Астрахань, 1997), Международном форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва, 1999), XVII, XVII международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-17, 18» (Кострома, 2004, Астрахань, 2005), на международной конференции «Информационные технологии в образовании, технике и медицине» (Волгоград, 2006), III Всероссийской научно-практической конференции (Анжеро-Суджинск), научно-технической конференции «Технологии информатизации профессиональной деятельности (в науке, образовании, промышленности)» с международным участием в рамках форума «Высокие технологии - 2004» (Ижевск, 23-26 ноября 2004), IV-XII1 Всероссийской научно-практической конференции (Томск, 18-19 нояб. 2005 - 14-15 мая 2009), Международной научно-практической конференции «Электронный университет как условие устойчивого развития региона», X Всероссийской научно-практической конференции «Научное творчество молодежи» (Томск, 21-22 апреля 2006), конференции «Тенденции развития современных информационных технологий, модели экономических, правовых и управленческих систем» (Рязань, 22 марта 2006), международных симпозиумах «Надежность и качество 2006,2007,2008, 2009» (Пенза, 22-31 мая 2006, Пенза, 21-31 мая 2007,26-31 мая 2008,25 - 30 мая 2009), научно-практических конференциях «Инновации в условиях развития информационно-коммуникационных технологий (Инфо-2006, 2007)» (Сочи, 1-10 октября 2006, Сочи, 1-10 октября 2007).

Публикации. Основные теоретические и прикладные результаты диссертационной работы изложены в трех монографиях, 25 статьях в центральных научно-технических журналах, рекомендуемых ВАК РФ, 54 статьях и трудах международных научных конференций. Имеется 5 свидетельств об официальной регистрации программ для ЭВМ, 2 патента на изобретения, 2 патента на полезную модель.

В работах, опубликованных в соавторстве, личное участие автора заключается в определении проблемы, постановке задач, разработке теоретических положений и алгоритмов.

Структура и обьем работы. Работа состоит из введения, 6 глав, заключения, библиографического списка из 401 наименования и приложений. Основная часть работы изложена на 320 страницах машинописного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе показано, что для ускорения темпов производства датчиков по количеству и номенклатуре требуется автоматизация процесса проектирования, особенно на начальном этапе, основными задачами которого являются синтез и выбор проектно-конструкторских решений ЧЭД на основе сравнительного анализа большого количества альтернативных вариантов.

Анализ трудов, посвященных решению этих задач, показал, что в работах Р.Коллера, Э.М. Шмакова, С.Лу, В.М.Цурикова созданы слабоструктурированные модели, предназначенные для решения ограниченного круга задач, в работах А.И.Половинкина, В.А.Камаева, В.Н.Глазунова, А.М.Дворянкина, С.А.Фоменкова системы предназначены для синтеза технических устройств (ТУст) широкого назначения, однако имеются трудности в создании математических моделей описания синтезированных вариантов ФПД и оценки их эксплуатационных характеристик, что не позволяет проводить количественное сравнение этих вариантов. Эти проблемы решены в теории ЭИМЦ (М.Ф. Зарипов, И.Ю Петрова). В соответствии с энергоинформационным методом любая конструкция первичного измерительного преобразователя может быть исследована с помощью модели, описывающей её ФПД в виде совокупности цепей различной физической природы, взаимодействующих между собой. Цепь любой физической природы представляет собой соединение элементов преобразования, основанных на унификации представления информации о различных классах физических явлений. Все элементарные преобразования делятся на внутрицепные и межцепные. Элементарные явления определенной физической природы (оптической, электрической, тепловой, магнитной, механической, диффузионной, акустической и т. д.) представляют собой внутрицепные эффекты. Для внешнего описания процесса служат величины. Они характеризуют внешнее воздействие на цепь данной природы и ее реакцию на это воздействие. Параметры характеризуют относительную неизменность материальной среды, в которой протекают физические процессы. Энерго-информационная модель оперирует следующими величинами: V - воздействие, / - реакция, Q - заряд; Р - импульс. В качестве обобщенных параметров информационной модели приняты: Я - сопротивление, О = 1/Я - проводимость, С - емкость, IV = 1/С - жесткость, Ь - индуктивность, О = 1/Ь - дедуктив-ность. Для выявления величин и параметров в цепях различной физической природы используются шесть прямых и шесть производных критериев, которые представляют собой элементарные зависимости между величинами и параметрами внутри цепи одной физической природы. Используя критерии ЭИМЦ, можно представить все возможные преобразования величин внутри одной цепи. Взаимодействие цепей различной физической природы в технических устройствах отражается с помощью межцепных зависимостей, кото-

рые в рамках энерго-информационной модели обозначаются собственно как физико-технические эффекты (ФТЭ). Использование четырех величин и шести параметров позволяет формализовать описание ФПД технического устройства в виде параметрической структурной схемы (ПСС). Каждое элементарное звено такой схемы отражает одно преобразование. Элементарное звено структурной схемы изображается в виде прямоугольника с обозначением входной и выходной величин. Внутри прямоугольника записывается коэффициент передачи звена для межцепного эффекта или параметр для внутрицепного. Энергоинформационный метод позволяет описывать явления и процессы различной физической природы с помощью уравнений, инвариантных к самой природе.

Однако, в настоящее время в связи с появлением новых уникальных возможностей, предоставляемых использованием современных технологий и материалов, возникли задачи, которые нельзя решить на основе теории ЭИМЦ. Это является следствием устанавливаемых ограничений на синтез: только последовательное и параллельное соединение звеньев синтезируемого ТУст, недопустимость дублирования при синтезе одинаковых величин одной и той же физической природы, приближенное описание элементарных преобразований линейной зависимостью.

Ограничение на синтез технических систем (ТС) только с последовательным и параллельным соединением звеньев связано с практической невозможностью автоматизации синтеза всех возможных вариантов ТС топологии структуры сетевого типа, которой может быть описан "ФПД любого датчика Теоретически возможен структурно-параметрический синтез такой системы на основе применения орграфов.

Число возможных орграфов, содержащих V вершин, составит 2' . В теории ЭИМЦ количество возможных вершин такого орграфа, определяемое как произведение количества видов величин на количество видов физической природы явлений, равно 36. Практически синтезировать соответствующее количество графов современными средствами вычислительной техники в обозримые сроки невозможно. Второе ограничение обусловлено тем, что повторное использование при синтезе одинаковых величин одной и той же физической природы может привести к зацикливанию программы. Приближенное описание элементарных преобразований линейной зависимостью позволяет использовать простой универсальный алгоритм расчета критериев качества синтезированных ТУ ст.

Следствием устанавливаемых ограничений является невозможность синтеза систем сложной структуры, в частности, многофункциональных датчиков; синтеза преобразователей с улучшенными эксплуатационными характеристиками на основе схемных решений; синтеза структур, содержащих аналогичные фрагменты цепей, например, элементов с распределенными параметрами. Приближенное описание элементарных преобразований одной физической величины в другую линейной зависимостью в отдельных случаях значительно снижает точность определения критериев качества ТС и может привести к ошибкам при выборе лучших решений. Выявленные проблемы ограничивают область получаемых решений и делают невозможным синтез преобразователей нового поколения.

Снять перечисленные ограничения можно посредством использования такой топологии структуры синтезируемых ТС, которая позволила бы применять простые эффективные алгоритмы синтеза. Введение паттернов (составных структурных компонентов синтеза) позволило расширить область синтезируемых технических устройств, однако не обеспечило решение всех проблем. Значительного упрощения систем можно достигнуть посредством использования иерархических самоподобных структур на основе фрактального подхода. Для реализации такого подхода теорию фракталов необходимо адаптировать к данной предметной области с учетом ее специфики.

Этим обусловлена актуальность исследований, направленных на создание фрактального подхода к описанию процессов преобразования в ЧЭД с целью их анализа и синтеза. Использование такого подхода позволит повысить эффективность и качество проектирования датчиков за счет расширения области синтезируемых решений, повышения точности вычисления критериев качества, обусловленного учетом нелинейности преобразований, и сокращения объема макетирования и натурных испытаний.

Во второй главе разработана концепция моделирования физического принципа действия ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов и механизмы ее реализации. Концепция основана на системном подходе, сочетающем математическое моделирование процессов в техническом устройстве, инвариантное к их физической природе и степени детализации, с возможностью структурного описания его ФПД. Центральным понятием концепции является функциональный фрактал (ФФ). Это понятие введено впервые. ФФ — это аналитическая модель с графической интерпретацией физического принципа действия ЧЭД, инвариантная к физической природе и степени детализации описываемых явлений и процессов. В ФФ ФПД ЧЭД разложен на ряд иерархических уровней по степени подробности отражения преобразований на основе использования одних и тех же принципов декомпозиции, точно или приближенно обеспечивающих масштабную инвариантность системы.

Теория ЭИМЦ оперирует как количественными показателями (величины, параметры, ФТЭ), так и качественными (виды физической природы процессов и явлений), поэтому фракталы, полученные на основе отображений подобия на метрическом пространстве, в своем классическом представлении не могут быть использованы для этой цели. Следовательно, теорию фракталов необходимо адаптировать к данной предметной области: определить пространство отображений, операнды, операторы и механизм формирования ФФ.

Для описания пространства отображений определим множество УР/ величин различной физической природы явлений из элементов (V, р, ¿'), где V — величина, р — природа, 1 — индекс величины. Введение индекса величины позволит однозначно идентифицировать одинаковые по виду величины одной и той же физической природы, используемые в общем преобразовании.

Определим над элементами множества УР1 бинарное отношение г — некоторое правило, по которому каждый элемент мрц е УР1 связывается с другим элементом ург2 е УР1 ( V/?/1 —-—> ). Совокупность пар элементов множества УР1, находящихся в бинарном отношении г друг к другу, образует множество элемен-

тарных звеньев 2 ={2,-1 /=1,2,..., л}. Элементарное звено, как и в теории ЭИМЦ, определяет элементарное преобразование. Элементарные звенья являются операндами отображений. Множество элементарных звеньев Ъ по аналогии с теорией ЭИМЦ разбито на три класса:

• физико-технические эффекты (ФТЭ) — для описания межцепных преобразований;

• параметры — для описания внутрицепных преобразований;

• дополнительные звенья суммирования, вычитания величин.

Для выявления зависимости величин и параметров ФФ от реальных физических величин используются основные и производные критерии теории ЭИМЦ.

В цепях ФПД ТУст элементарные звенья соединяются между собой по определенным правилам. Правила определяются видом соединения. Зададим конечное множество элементарных типовых соединений 5= {5,1 / = 1,..., /V}, сочетание которых позволяет получить любую сложную структуру. Эти типовые соединения звеньев с совокупностью аналитических соотношений для определения выходных параметров ФФ играют роль операторов преобразований.

Для формализованного описания явлений и процессов в цепях различной физической природы с варьируемой степенью детализации с целью дальнейшего использования этой информации для синтеза новых технических решений и расчета их выходных параметров разработана концептуальная модель ФПД ЧЭД в виде ФФ (рис. 1).

ФФ как система иерархической структуры включает четыре уровня: мета-, макро-, мезо- и микро-уровень. При переходе с более высокого иерархического уровня на более низкий производится декомпозиция процесса преобразования. При этом степень подробности его описания возрастает. Мета-уровень позволяет рассматривать ТС в двух системах отношений: природы и общества. В природной системе ТС количественно характеризуется совокупностью контролируемых параметров и параметров окружающей среды, определяющих ограничения и условия эксплуатации системы. В общественной системе отношений, реализуемой лицом, принимающим решения (ЛПР), ТС характеризуется набором показателей, определяющим ее потребительскую ценность — критериев качества, используемых для оптимизации синтезированных решений. На макро-уровне модель ФПД в виде черного ящика, на микро-уровне устанавливается связь между реальными параметрами и величинами и их универсальными аналогами и на основе введенных в теории ЭИМЦ основных и производных критериев. Мезо-уровень занимает промежуточное положение между макро- и микро-уровнями и сам является многоуровневым. Степень детализации описания ФПД зависит от требуемой достоверности и точности модели и определяет ее адекватность.

Рис. 1. Концептуальная модель ФПД ЧЭД в виде функционального фрактала

В качестве показателей, определяющих потребительскую ценность синтезируемого ТУст и используемых для оптимизации полученных решений, на мета-уровне концептуальной модели предложено (по аналогии с теорией ЭИМЦ) использовать критерии, отождествляемые с эксплуатационными характеристиками, такими как точность, чувствительность, диапазон измерения, нелинейность, надежность, цена, вес.

Для ФФ введены два типа самоподобия: жесткое самоподобие (ЖС) — самоподобие, связанное инвариантностью относительно масштабных преобразований, и нежесткое (ковариантное) самоподобие (НС), предполагающее неединообразное преобразование фрагмента во все множество. ЖС означает идентичность структуры соединения звеньев системы на всех уровнях иерархии. ФФ с НС обладают масштабной инвариантностью приближенно. НС заключается в том, что разбиение элементов системы на каждом уровне иерархии подчиняется одним и тем же принципам декомпозиции: каждый составной элемент может иметь структуру только одного из

АО

ВххА1

А1

типовых соединений из множества 5. Такой подход обеспечивает рациональную струетуру базы данных и простоту и универсальность алгоритмов расчета выходных параметров модели. ФФ на основе принципа НС включает в себя ФФ с ЖС. Функциональный фрактал с ЖС имеет некоторую специфику. Модель ФПД ЧЭД в виде

функционального фрактала на

^ основе принципа ЖС (рис.2)

В «ых АО

отражает вложенность подобных ' структурных элементов.

ФФ с ЖС состоит из основы (фрагмента ЭИМЦ) и образующего элемента (фрагмента ЭИМЦ, повторяющегося при каждом уменьшении масштаба). Примеры образующих элементов ФФ с ЖС приведены на рис.3 и рис.4.

ВIX АО

! ВпА)

^В»хА»-1

ВкАпГ"

1 В»ихА1

ВшхА! -»1 В,ыхАп-1

ВшхАп

Рис. 2. Модель ФПД ЧЭД в виде функционального фрактала на основе принципа ЖС

в,к,

РЧ

В, •V,

в, ь' ,Г

оэ

а) В2 - В, • КБ{В2 ■ "В, ■ I

Г КЩК пРи '=1 б )Ва=В^'КВзБ4

Рис. 3. Образующие элементы структуры, описывающей степенную зависимость: а) степень целая; 6) степень дробная

—>| квд. —

О!

Дл-1

«я 1

и, = I, ■ ъ

при 1 = О — при I О

Рис. 4. Образующий элемент линии с распределенными параметрами:

а) с элементарными параметрами;

б) с эффективными параметрами

Дл-1

*

1

1

Обозначения на рис. 3,4: ОЭ — образующий элемент, //, /?2, Ву, В4, — величины, , Квл —коэффициенты передачи, /—номер звена, величины и,, /, —соответственно

воздействие и реакция ¡-го звена, параметры О, и Л, — соответственно погонная эффективная проводимость и погонное эффективное сопротивление. Эффективные параметры учитывают обратные связи.

Основа и образующий элемент ФФ с ЖС могут быть образованы сочета-

нием различных типовых соединений звеньев, т.е. могут быть представлены в виде функционального фрактала с НС. В общем случае ФФ ФПД преобразователя включает в себя элементы с жестким и нежестким самоподобием. Генерация функционального фрактала с жестким самоподобием основана на итерации отображений подобия. Для получения каждого последующего поколения функционального фрактала, его элементы заменяются образующим элементом в соответствии с порождающими правилами. Количество итераций определяется диапазоном изменения масштаба.

Диапазон изменения масштаба ФФ с НС определяет количество уровней иерархии. Диапазон изменения масштаба для ФФ, в отличие от геометрического фрактала, не бесконечен. На нижней границе масштаба преобразования (нулевой уровень) — модель ФПД ЧЭ в виде «черного ящика», на верхней — ЭИМЦ. Граница ФФ функционально зависима Изменение нижней границы ФФ позволяет «отщеплять» любые его фрагменты и использовать их для синтеза ФПД ТУсг, изменение верхней границы позволяет «дробить» элементарные звенья.

Концептуальная модель ФПД ЧЭД представляется кортежем:

МР = с Р, Вт Ввых, Р,, ^ > (1)

где Р - объект моделирования (ФПД преобразователя); Ввх - совокупность входных параметров модели (физическая природа, входные величины, средние значения эксплуатационных характеристик звеньев, параметры образующего элемента, диапазон изменения масштаба - 0 + п, физические законы); Ввых - совокупность выходных параметров модели (значения выходной величины и эксплуатационных характеристик модели для каждого уровня); Р/ - функция преобразования входных универсальных параметров ФФ в выходные, определяемая его структурой; ^ -функциональная зависимость между реальными физическими величинами и их универсальными аналогами на микро-уровне модели.

ФФ на основе принципа ЖС может быть описан, системой отображений подобия (х, }"=о= {/"" (*0 )}=о' а на основе принципа НС —

{*|}/'=0 = {/"у" (хо.х\ ,---.хт гДе" — диапазон изменения масштаба, т — количество элементов на уровне иерархии, дг,- может быть критерием качества, отождествляемым с эксплуатационной характеристикой, величиной, параметром. Система отображений подобия аналогична системе итерированных функций в теории фракталов. Отличие состоит в том, что пространство отображений не является метрическим, а диапазон изменения масштаба конечен.

Принцип фракгальности позволяет использовать рекурсию для получения функции Р] преобразования входных универсальных параметров ФФ в выходные (2):

А(кШ)Л ПРИ8 = ° ^

\/{к.]\А{к,п-\\1А{к,п-\Х),....А[к.п-\.т{п-1® при8>0

где 5 - код структуры блока (0 - простой, 1 - составной);у - номер вида соединения из множества 5 типовых элементарных соединений; и - количество уровней иерархии; т(п) - количество блоков на каждом уровне иерархии, начиная с нижнего; г - порядковый номер блока на рассмагриваемом уровне иерархии; к — номер эксплуатационной

характеристики; - значение к-й эксплуатационной характеристики 1-го блока

уровня иерархии п/-го вида соединения элементов декомпозиции блока

Для ФФ на основе ЖС_/ =соп$1. Функция может быть получена на основе основных и производных критериев, разработанных в теории ЭИМЦ.

Разработанные ранее теоретические положения органически сочетаются с предложенным подходом и могут рассматриваться как его частные случаи: ЭИМЦ — как ФФ с диапазоном изменения масштаба от 0 до 1, паттерн — от 0 до 2.

Механизм построения ФФ реализован на основе комплексного метода фрактальной интерпретации ФПД датчиков и их элементов на основе анализа ретроспективной и текущей информации, алгоритма итерационного построения ФФ по ЭИМЦ преобразователя, расчетных соотношений для определения критериев качества ТС с типовым соединением звеньев из множества 5, рекурсивного алгоритма расчета выходных параметров ФФ.

Комплексный метод фрактальной интерпретации ФПД датчиков и их элементов на основе анализа ретроспективной и текущей информации объединяет используемые в теории ЭИМЦ приемы анализа способов достижения требуемых эксплуатационных характеристик и методы анализа цепей различной физической природы и построения ЭИМЦ, и дополняет их итерационной процедурой идентификации самоподобных структур. Он включает в себя три этапа:

1. Идентификацию общих структурных элементов, используемых в различных датчиках, и приемов достижения требуемых эксплуатационных характеристик на основе ретроспективного и текущего анализа патентной и научно-технической литературы,

2. Энерго-информационное моделирование общих структурных элементов, используемых в различных датчиках, и элементов, реализующих приемы достижения требуемых эксплуатационных характеристик.

3. Идентификацию самоподобных структур в разработанных ЭИМЦ и построения на их основе ФФ.

На первом этапе на основе анализа ретроспективной и текущей патентной и научно-технической выявляются общие структурные элементы различных ТУсг и эффективные приемы достижения требуемых эксплуатационных характеристик.

На втором этапе реализуется энерго-информационное моделирование ФПД общих структурных элементов, используемых в различных устройствах, и элементов, реализующих приемы достижения требуемых эксплуатационных характеристик с помощью основных и дополнительных критериев теории ЭИМЦ.

На третьем этапе осуществляется идентификация самоподобных структур на основе анализа разработанных ЭИМЦ, построение на их основе ФФ. Процедура идентификации самоподобных структур реализуется на основе алгоритма итерационного построения ФФ по ЭИМЦ датчика Каждая итерация предполагает формирование уровня иерархической модели, начиная с последнего, путем распознавания типовых структур из множества 5 в схеме каждого уровня ФПД ТУст, и замены их составным структурным элементом - блоком.

Для формирования множества Я на основе анализа патентной и научно-технической литературы выявлены и систематизированы возможные типовые элементарные соединения звеньев, известные расчетные соотношения для определения выходных параметров систем типовой структуры, выведены недостаю-

щие расчетные соотношения. В теории ЭИМЦ диапазон измерений использовался только с целью исключения сгенерированных цепей, содержащих соединение элементов с непересекающимися диапазонами. В предложенном методе расчета диапазона измерений, кроме основных, введены дополнительные показатели для сравнительной оценки ФФ по данному критерию.

Для расчета критериев качества всех структурных элементов ФФ на основе рекурсивной функции (2) разработан рекурсивный алгоритм расчета выходных параметров ФФ.

На основании анализа патентной и научно-технической литературы определен класс датчиков для реализации разработанных теоретических положений — микроэлектронные и волоконно-оптические датчики давления. Выбор обусловлен актуальностью задачи измерения давления, перспективностью и уникальными возможностями, предоставляемыми применением микротехнологии и волоконной оптики, невозможностью автоматизации синтеза таких ТУст на основе известных методов поискового проектирования, универсальностью реализуемых в конструкциях методов преобразования (14 тысяч различных конструкций датчиков давления реализуют восемь основных методов преобразования).

В третьей главе в соответствии с первым этапом комплексного метода фрактальной интерпретации ФПД первичных измерительных преобразователей и их элементов на основе ретроспективной и текущей информации установлено, что общим упругим чувствительным элементом большинства микроэлектронных датчиков давления является плоская мембрана. ФФ ФПД этого чувствительного элемента может быть использован для синтеза новых датчиков.

В соответствии со вторым этапом комплексного метода идентификации ФФ на основе теории ЭИМЦ, первого и второго законов Кирхгофа, закона Ома, закона Гука для двухосного напряженного состояния разработаны энергоинформационные модели деформации плоской мембраны для трех вариантов нагрузки: сосредоточенным в центре усилием, давлением, атакже их сочетанием.

На трегьем этапе комплексного метода выявляются самоподобные структуры в разработанных ЭИМЦ и строятся на их основе ФФ с использованием алгоритма итерационного построения ФФ по ЭИМЦ преобразователя.

Для первого случая нагрузки ФФ идеальной упругой линии с распределенными параметрами может быть получен на основе разработанного ранее образующего элемента линии с распределенными параметрами (см. рис. 2) путем замены комплексных эффективных погонных параметров сопротивления • * * *

Л и проводимости С соответственно на жесткость IV и емкость С.

Для моделирования второго и третьего вариантов нагрузки мембрана разбивается осевыми и цилиндрическими сечениями на элементы, а распределенное давление заменяется сосредоточенными на этих элементах воздействиями (рис. 5). Исследуемая по радиусу мембрана представляет собой упругую линию с распределенными параметрами и распределенными величинами. Автором впервые введено понятие линии с распределенными параметрами и величинами.

Графическая интерпретация разработанного ФФ деформации плоской мембраны (ГИОРМ) представлена в виде дерева, контекстных диаграмм с декомпозициями различных его узлов и полной контекстной диаграммы (рис. 69), аналитическое описание — формулами (3-13).

гП'П КП|р

а)

Рис. 5. Усилия в плоской мембране: а) внешние усилия, б) элемент плоской мембраны, в) внутренние усилия

гаэрм = < Р, В„, В,т Е,РУ> (3)

Рис. 6. Дерево функционального фрактала деформации плоской мембраны

*

а=с, (/,_, -Ф,-

при .1 - I

'уу^Ас^ту^Л при) I

ЯГп-г

IV

''я 1

при 1=0 при /> 0

¡V _

О«-1-

1/„=0.5(рД2±^/л-) (10)

(8)

УУ. =

I

с п-1 —'

с,

/1-1

Ц=рЯг1ъ,

(11)

к\{Е15тга+ЕгСо.чга) 12(1-//12//21 > 12(1 -д2/и2,)(«-/')

£ __ _

' А3л-(£,//2, Бт2а+Е2ип Сох2 а)

(4)

(5)

(6) (7)

(9)

(12) (13)

где - объект (плоская мембрана); В„- входные параметры модели (физическая природа и значение входной величины, значения эксплуатационных характеристик звеньев); Ввых - выходные параметры модели (значения выходной величины и эксплуатационных характеристик модели для каждого уровня); Е/ - функция преобразования входных универсальных параметров ФФ в выходные, определяемая его структурой; /-г - функциональная зависимость между реальными физическими величинами и их универсальными аналогами на микро-уровне модели; р -давление; Я — радиус мембраны; Им — толщина мембраны; Е\, Е^ — модули упругости Юнга соответственно по осям х и у эйлеровой системы координат; Ц12, Ц21 —коэффициенты Пуассона соответственно относительно осей хи у эйлеровой системы координат (для изотропного материала Е|= Ет=Е, Ц12=Д21=й); п — количество звеньев цепи мембраны, а — угол направления сечения к главной оси.

Рекурсивные функции Ф,- и Ту были использованы для упрощения аналитических выражений. В результате анализа был определен их физический смысл. Функция Ту является безразмерной и характеризует упругие

свойства материала. Функция Ф,- имеет размерность заряда в терминах, используемых в теории ЭМИЦ, и представляет собой фактор распределенного воздействия на чувствительный элемент.

ПСС ФПД преобразования изгибающего момента силы в деформацию плоской мембраны (рис.8) является графической интерпретаций образующего элемента ФФ с ЖС идеальной упругой линии с распределенными параметрами и величинами, а формулы (4-9) описывают отображения подобия этого ФФ.

Разработанный ФФ деформации плоской мембраны под воздействием комбинированной нагрузки в виде сосредоточенной в центре мембраны силы и давления имеет два назначения:

1. Для разработки на его основе универсального образующего элемента линии с распределенными параметрами и величинами с целью синтеза новых технических решений.

2. Для приближенного расчета этого ЧЭ на стадии эскизного проектирования с учетом анизотропности свойств используемых для ее изготовления материалов.

1 <3|..Л| ...в» —

М

Чло

К

»"<г1 .<¡4

и,.

и».

Ф2_ <5ы

и,«,

ф. . Ф..1 ф.

V | ^п

^О-Л—п-!

Р.-1,

Л

Рис. 7. ПСС процесса преобразования гидравлического или пневматического давления в деформацию упругого элемента (мембраны): а) контекстная диаграмма, б) декомпозиция

Рис. 8. ПСС процесса преобразования изгибающего момента силы в деформацию плоской мембраны: а) контекстная диаграмма, б) декомпозиция

{Ц«.)

Рис. 9. Полная декомпозиция функционального фрактала деформации плоской мембраны

Универсальный образующий элемент линии с распределенными параметрами и величинами может быть получен путем замены комплексных эффективных

♦ *

погонных параметров жесткости IV и емкости С соответственно на комплексные

* *

эффективные погонные параметры сопротивления Л и проводимости б.

На основе анализа выражений (6) и (7) разработана таблица 1 зависимости величины фактора распределенного воздействия Ф,- на чувствительный элемент от глубины фрактальной границы, иллюстрирующая последовательность вычисления значений функций и Ф, для произвольного звена I Анализ таблицы позволил выявить возможность использования матриц с элементами фрактальной структуры для расчета этих функций.

Таблица 1

Таблица зависимости величины фактора распределенного воздействия Ф; на чувстви-

тельный элемент от глубины фрактальной границы.

1 С/,2 Ог

1-1 1-2 Т-З и 1-5

1 Т.",)'0!'*» 1 ^/¡.¡{агД^-^зЛз)

г 1-1 0 г ¡Оз^з] ^я.)

3 0 0 1 [<^«з| - [ «3, «4 ]

0 0 0 1 [о, л,]

5 ?1ир1аг'1'» 0 0 0 0 1

Совокупность значений функции для каждого элементарного звена Ф,- определяется вектором-строкой распределенного воздействия Ф размерностью (п X1) как произведение матрицы распределенных параметров Т размерностью

(их п) на вектор-столбец распределенной реакции 1р размерностью (1X л).

Полученные зависимости использованы для создания численного метода расчета выходных параметров линии с распределенными параметрами и распределенными величинами на основе использования матриц с элементами фрактальной структуры.

Четвертая глава посвящена разработке ФФ ЧЭ волоконно-оптического датчика давления. В соответствии с первым этапом комплексного метода идентификации ФФ на основе ретроспективной и текущей информации выполнен анализ патентной и научно-технической литературы, который показал, что волоконно-оптические датчики фазовой модуляции (ВОД ФМ) на данный момент являются наиболее перспективными. Принцип действия ВОД ФМ основан на регистрации изменения фазы распространяющегося в волоконном световоде оптической волны интерферометрическим способом, суть которого состоит в том, что одновременно на фотоприемник (ФП) подаются исследуемая и опорная волны (рис. 10).

Рис. 10. Схема ВОД фазовой модуляции

Исследуемая волна распространяется по рабочему волокну (ВС), опорная — по опорному (ОС). Если оптические пути этих световых волн отличаются на величину, меньшую длины когерентности используемого излучения, то фотоприемник зарегистрирует результат их интерференции. Первый этап комплексного метода идентификации ФФ позволил выявить общие элементы ВОД ФМ, которые целесообразно моделировать для использования в дальнейшем при синтезе ТУст: опорное волокно с внутрицепными преобразованиями и рабочее волокно с межцепными преобразованиями. Доказано, что для обоих элементов (опорного и рабочего волокна) необходимо учитывать распределенные параметры. Отличие состоит в том, что распределенные параметры опорного волокна постоянны, а рабочего волокна — изменяются под воздействием измеряемой величины, что приводит к изменению фазы распространяющегося в нем излучения.

На втором этапе разработаны энерго-информационные модели этих элементов. Для моделирования процессов опорного волокна оптическая цепь была описана в терминах теории ЭИМЦ с точки зрения волнового распространения электромагнитного излучения в диэлектрических волноводах с цилиндрической симметрией. Для построения такой модели на основе электродинамических решений были определены зависимости между величинами и параметрами ЭИМЦ и реальными физическими величинами. Корректность полученных соотношений проверена по шести критериям теории ЭИМЦ. Для опи-

сания процессов рабочего волокна была разработана ЭИМЦ эффекта фотоупругости с учетом распределенных параметров.

На третьем этапе комплексного метода идентифицированы образующие элементы ФФ внутрицепных (опорное волокно) и межцепных (рабочее волокно) преобразований в ВОД ФМ давления. Причем, для внутрицепных преобразований использованы выведенные ранее для линии с распределенными параметрами функциональные зависимости преобразования входных универсальных параметров функционального фрактала в выходные (стр. 15), а функциональные зависимости между реальными физическими величинами и их универсальными аналогами ^ получены на основе прямых и производных критериев теории ЭИМЦ и электродинамических решений. Для межцепных преобразований с распределенными параметрами разработана оригинальная модель на основе эффекта фотоупругости. Графическая интерпретация образующего элемента ФФ ВОД ФМ на основе эффекта фотоупругости представлена на рис. 11. Зависимость между величинами и параметрами энерго-информационной модели и

реальными физическими величинами определяется формулами (14-16):

и^Р, (14)

Ло, =-л/А,'г0Д/1-(Я/2а)2 , (15)

П

= ", (16)

(17)

где к — коэффициент, зависящий от свойств вещества; £о - диэлектрическая проницаемость среды; Я - площадь поперечного сечения световода; Р - растягивающая сила, -погонное комплексное сопротивление /-го звена, С0/ - погонная комплексная проводимость ¿-го звена, Кшм— коэффициент передачи звена преобразования механического линейного воздействия в оптическое.

Разработанная модель позволила формализовать информацию по ВОД ФМ давления на основе эффекта фотоупругости, ввести ее в базу данных для дальнейшего использования при автоматизированном синтезе новых технических решений.

Пятая глава посвящена описанию практической реализации полученных теоретических положений для этапов поискового и эскизного проектирования. Практическими результатами для этапа поискового проектирования являются информационно-логическая и физическая модели данных, рекурсивный алгоритм расчета выходных параметров ФФ (см. гл. 2), программа расчета эксплуатационных характеристик элементов датчиков сложной структуры, алгоритм и система автоматизированного синтеза новых технических решений, а также конструкции датчиков (интегральный микромеханический тензорезисгорный акселерометр-клинометр и

Рис. 11. Образующий элемент ВОД ФМ давления на основе эффекта фотоупругости с учетом распределенных параметров

совмещенный волоконно-оптический датчик давления и температуры), ФПД которых синтезированы при тестировании программного обеспечения (гл. 6).

Программа расчета эксплуатационных характеристик элементов преобразователей сложной структуры предназначена для автоматизации расчета выходных параметров ФФ. Она используется как автономно при подготовке информации для ввода в базу данных, так и в качестве модуля автоматизированной системы синтеза новых технических решений для расчета критериев качества синтезированных ТУст с целью их количественного сравнения.

Алгоритм синтеза ФПД датчика с заданными входными и выходными величинами может применяться для проектирования как традиционных, так и многофункциональных датчиков (рис. 12). Использование в качестве элементов синтеза

составных структурных единиц (блоков) позволяет свести к минимуму возможные варианты соединения компонентов синтезируемой системы:

последовательное соединение для традиционных датчиков;

последовательное соединение, слияние и разветвление - для многофункциональных. Если заданы одна входная и одна выходная величина (традиционный датчик), то синтез осуществляется согласно энергоинформационному методу. Отличие состоит лишь в том, что компонентами синтезируемой системы могут быть как простые элементы, так и составные структурные элементы с любого уровня декомпозиции хранящегося в базе данных ФФ.

Если количество входных величин больше одной, то синтез ФПД начинается с поиска мультиэффектов. При отсутствии мультиэффектов в соответствии с заданными ограничениями (мета-уровень), синтезируются отдельные цепи для каждой входной величины. В этом случае результатом синтеза могут быть либо различные преобразователи для каждой измеряемой величины, либо многофункциональный преобразователь, непересекающиеся цепи ФПД в котором объединены морфологическими признаками (общие материалы и/или элементы конструкции).

Если же мультиэффекты найдены, то для каждого из них синтезируются фрагменты цепей от мультиэффекта к входным (обратный синтез) и к выходным (прямой синтез) величинам. В результате получаем цепи, фрагменты которых соединены мультиэффектом. Когда все возможные варианты получены, выполня-

Рис. 12. Блок-схема алгоритма синтеза ФПД многофункциональных преобразователей

егся расчет эксплуатационных характеристик и оптимизация по их совокупности.

Использование фрактального подхода позволяет значительно повысить адекватность моделей ФПД ЧЭД за счет учета нелинейности преобразований посредством замены элементарных звеньев, приближенно описываемых линейной зависимостью, фрактальной структурой. Требуемая точность модели может быть достигнута соответствующей степенью детализации описания ФПД.

Практическими результатами для этапа эскизного проектирования являются алгоритм итерационного построения ФФ по ЭИМЦ преобразователя (см. гл. 2), инженерные методики, алгоритмы и программное обеспечение для расчета деформации плоской мембраны.

Фрактальная интерпретация ФПД преобразователей позволяет использовать циклические (на основе итерационных процедур) и рекурсивные алгоритмы для расчета их выходных параметров. Кроме того, был разработан численный метод расчета элемента с распределенными параметрами и распределенными величинами на основе использования магриц с элементами фрактальной структуры. Рекурсивные алгоритмы являются более предпочтительными для машинной обработки, но не эффективны при отсутствии средств автоматизации. Циклические алгоритмы (на основе итерационных процедур) могут быть использованы как для машинной обработки данных, так и при отсутствии средств автоматизации. Но они достаточно сложны. Использование матриц с элементами фрактальной структуры для расчета может быть реализовано на основе стандартного программного обеспечения—табличного процессора (рис. 13).

АI В I С |D| Е I F I G i Н I I I J f КI L I М | N oil!

1 3 4 5 6 в 9 10 11 12 13' 14 15 16 17 10 Исходны* данные Матер иол ■ креинпй

G1= 1Б6 1 2 3 \ ' 5 NOMER CIZ Pi/10"5 PiCi2-10^

G2 144 1 1 0.4255 0.243 \0.09 0.02154 1 14.39 1.25 17.98463

mu12= 0.3 2 0 1 0.572 0.Э699 0.23942 2 19.78 0.625 12.3645

mu21= 0.35 3 0 0 1 0.6472 0.6472 3 24.49 0.4167 10.20400

Рашеры 4 0 0 0 1 0.Б943 4 28.7 0.3125 8.969438

5 0 0 0 0 1 5 32.54 0.25 8.1ЭЭ925

радиус(мн) 0.05 t e„

толщина(мм) 0.01 Ф= 1 26.71| 26.711 26.711 26.711 26.71+— <1>

Входные величины

Czi 61.62 92.427 123.2 154.04 184.654 ф =.Px//> ■Ui^tS + Фм-'

давление (иРа)| 0 01 Wzi 0.093 0.0927 0.093 0.0927 0.0927

Количесво >веньев CIZ 14.39 19.783 24.49 28.702 32.5357

WIZ 0.053 0.0397 0.033 0.0283 0.0253

| 5 WIZCIZ 0.426 0.5716 0.647 06943 0.7269

U 7.14 61.175 699.9 9979.7 171012

U0"10"(-5>- | 1.26 Q 50.31 633.22 7512 107629 1B44759

Рис. 13. Иллюстрация инженерной методики расчета деформации плоской мембраны на основе использования матриц с элементами фрактальной структуры в MS Excel

Разработанные методики являются универсальными: позволяют учесть различные варианты нагрузки, а также анизотропность полупроводниковых материалов. На основе разработанных методик созданы алгоритмы и система автоматизированного расчета микроэлектронных датчиков давления. С использованием этой системы выполнена оптимизация топологии расположения тензо-резисторов на поверхности плоской мембраны микроэлектронного тензорези-сторного датчика давления с максимальной чувствительностью измерения и линейностью выходных характеристик.

Результаты диссертации внедрены в Научно-исследовательском институ-

те физических измерений и вычислительной техники (г. Пенза), в ОАО КБЭ XXI века (г. Сарапул), в ФГУП ПКТБ «Вихрь». Внедрение программного обеспечения позволяет автоматизировать синтез ФПД датчиков нового поколения, сократить время проектирования датчиков давления и их элементов в несколько раз с соответствующим повышением производительности труда, повысить качество научных изысканий и сократить время проведения научно-исследовательских работ. Разработки автора используются в учебном процессе в Астраханском государственном университете (АГУ) при подготовке студентов по специальности «Инженерное дело в медико-биологической практике» по курсам «Узлы и элементы медицинской техники», «Проектирование медицинского оборудования и медицинской техники», «Системный анализ и принятие решений», а также в Московском государственном институте электроники и математики (МИЭМ) на кафедре «Радиоэлектронные и телекоммуникационные приборы и устройства» при проведении всех видов занятий по дисциплинам «Управление качеством ЭС», «Надежность ЭС» со студентами, обучающимися по направлению подготовки «Проектирование и технология электронных средств», а также по дисциплине «Теоретические основы обеспечения надежности ЭС» с магистрами, обучающимися по направлению подготовки «Радиоэлектронные средства специального назначения и технология их производства».

В шестой главе выполнена проверка адекватности разработанных моделей. С целью проверки полученных теоретических положений и определения эффективности разработанных алгоритмов для этапа поискового проектирования были проведены два эксперимента:

1. синтез ФПД традиционных датчиков с использованием двух автоматизированных систем (известной Системы синтеза чувствительных элементов — на основе энерго-информационного метода, и новой Автоматизированной системы синтеза новых технических решений — на основе фрактального подхода)

2. синтез ФПД многофункциональных датчиков, который нельзя реализовать на основе использования известной системы синтеза ЧЭ.

Для проведения первого эксперимента было разработано 50 тестовых заданий. В результате количество полученных решений при использовании новой системы, позволяющей синтезировать системы сложной структуры, увеличилось, в среднем, на 20%. Для проведения второго эксперимента были разработаны два задания на синтез ФПД многофункциональных датчиков (таблица 2).

Таблица 2

Задания на синтез

№ задания Вход Выход Условия эксплуатации Улучшаемые эксплуатационные характеристики

> ускорение, угол наклона электрический ток чувствительность, габариты, цена

2 давление, температура электрический ток Температура среды — (200-300)°С точность, цена

При реализации первого задания синтезирован интегральный микромеханический тензорезисторный акселерометр-клинометр (патент № 71167 от

27.02.2008) с улучшенными по сравнению с аналогом эксплуатационными характеристиками (более высокой чувствительностью, меньшими габаритами и ценой). Результатом синтеза является многофункциональный датчик с непересекающимися цепями ФПД по каждой измеряемой величине и общими конструктивными элементами для их реализации.

При реализации второго задания синтезирован совмещенный волоконно-оптический датчик давления и температуры (патент № № 81323 от 10.03.2009). При синтезе учтены условия эксплуатации (высокая температура контролируемого объекта). Повышение точности измерений давления по сравнению с аналогом достигнуто за счет учета дополнительной погрешности от температуры. Результатом синтеза является многофункциональный датчик с пересекающимися цепями ФПД по каждой измеряемой величине (мультисенсор).

Адекватность моделей для этапа поискового проектирования доказывается совпадением результатов синтеза (интегральный микромеханический тен-зорезисторный акселерометр-клинометр, совмещенный волоконно-оптический датчик давления и температуры) с ФПД известных технических устройств (Semiconductor accélération sensor автора Nishimura Hitoshi и Self-excitation in fîbre-optic microresonator sensors авторов N. A. D. Stokes, R. M. A. Fatah and S. Venkatesh, соответственно).

Для этапа эскизного проектирования адекватность модели деформации плоской мембраны для разных вариантов ее нагрузки устанавливается на основе сравнения результатов ее расчета с использованием разработанных моделей с результатами применения классических методов расчета:

• определена погрешность расчета плоской мембраны, нагруженной сосредоточенной в центре силой, на основе разработанной модели линии с распределенными параметрами по сравнению с классическим методом расчета длинных линий (рис. 14);

• определена погрешность расчета плоской мембраны из изотропного материала под давлением на основе разработанной модели идеальной упругой линии с распределенными параметрами и распределенными величинами по сравнению с результатами расчета на основе классического метода (рис. 15).

Для проведения вычислительного эксперимента было разработано алгоритмическое и программное обеспечение.

Рис. 14. График зависимости выходной величины U ВЬ1Х от коэффициента (3

окружная

» радиальная

Рис. 15. Графики деформаций плоской мембраны

По результатам вычислительного эксперимента погрешность расчета является приемлемой на ранних стадиях проектирования (до 30%).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.

Главным итогом диссертационной работы является решение комплексной научно-технической проблемы поискового проектирования ЧЭД на основе теоретических положений моделирования их ФПД, инвариантного к физической природе и степени детализации процессов, протекающих в ТУст, позволяющего алгоритмизировать процесс поиска новых технических решений. При решении данной проблемы получены следующие основные результаты:

1. Создана концепция моделирования ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов, позволяющая повысить качество и эффективность их проектирования за счет расширения области синтезируемых решений, повышения точности вычисления критериев выбора и сокращения о&ьема макетирования и натурных испытаний при проектировании.

2. На основе развития общей теории ЧЭ создана концептуальная модель преобразователей информации для формализованного описания явлений и процессов различной физической природы, отличительной особенностью которой является инвариантность к степени их детализации, что позволило разработать эффективную структуру базы данных, алгоритмы для машинного синтеза новых технических решений и расчета их выходных параметров, а также модели конкретных преобразователей.

3. Получены новые расчетные соотношения для определения критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками, для элементарных типовых соединений звеньев, используемые в эффективном универсальном рекурсивном алгоритме расчета выходных параметров преобразователя.

4. Разработан новый комплексный метод фрактальной интерпретации ФПД датчиков и их элементов на основе анализа ретроспективной и текущей информации, который позволил создать модели плоской мембраны и ВОД ФМ давления на основе фрактального подхода

5. Разработана универсальная модель плоской мембраны, учитывающая различные виды нагрузки и анизотропность свойств материала, на основе которой создано алгоритмическое и программное обеспечение для ее расчета.

6. Разработан новый численный метод расчета линии с распределенными величинами и распределенными параметрами на основе использования матриц с элементами фрактальной структуры, позволивший применить табличный процессор.

7. Разработано информационное, алгоритмическое и программное обеспечение для анализа и синтеза ФПД ЧЭД, позволяющее повысить качество научных изысканий и сократить время проведения научно-исследовательских работ.

8. Использование новой информационной технологии поискового проектирования позволило разработать конструкции преобразователей с улучшенными эксплуатационными характеристиками: интегральный микромеханический тензорезисторный акселерометр-клинометр и совмещенный волоконно-оптический датчик давления и температуры.

Содержание диссертации отражено в следующих основных публикациях автора по теме диссертации: (всего 61 работа) Монографии

1. Шикульская О.М. Фрактальное моделирование упругих элементов микроэлектронных преобразователей с учетом распределенных параметров:

моногр. / О.М. Шикульская; Астрахан. гос. техн. ун-т. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2006, - 128 с. — ISBN 5-89154-202-1

2. Шикульский М.И. Фрактальное моделирование микроэлектронных датчиков давления: моногр. / М.И. Шикульский, О.М. Шикульская; Астрахан. гос. техн. ун-т. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2008. - 144 с. — ISBN 978-5-89154-261-7

3. Шикульская О.М. Анализ и синтез преобразователей информации на основе фрактального подхода: моногр. / О.М. Шикульская. - Астрахань: ООО «Типография «Нова», 2009. - 309 с. - ISBN 978-5-902175-39-1

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

4. Петрова И.Ю. Универсальная структурно-параметрическая модель плоской мембраны ! Петрова И.Ю., Шикульская О.М. II Датчики и системы. 2000 № 2- с. 14-16. — ISBN 1992-7185

5. Шикульская О.М. Математическая модель расчета микроэлектронных емкостных датчиков давления. / Шикульская О.М., Шикульский М.И. // Известия вузов. Сев.-Кавк. Регион Техн. Науки-2005г - Приложение № 1 -с.23-26 —ISSN 0321-2653.

6. Шикульская О.М. Разработка энерго-информационной модели цепи микроэлектронных тензорезисторных датчиков давления / Шикульская О.М., Шикульский М.И. И Известия вузов. Сев.-Кавк. Регион Техн. Науки-2005 г. - Приложение № 1- с. 27-30 — ISSN 0321-2653.

7. Шикульская О.М. Структурно-параметрическое моделирование микроэлектронных резонаторных датчиков давления / Шикульская О.М., Шикульский М.И. // Известия вузов. Сев.-Кавк. Регион Техн. Науки-2005 г. - Приложение № 1- с. 30-33 — ISSN 0321-2653.

8. Шикульская О.М. Концептуальное моделирование принципа действия преобразователя на основе SADT-технологии / Шикульская О.М., Шикульский М.И. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2005.-Приложение

2,- с. 52-54 — ISSN 0321-2653.

9. Шикульская О.М. Система автоматизированного расчета микроэлектронных датчиков давления / Шикульская О.М., Шикульский М.И. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2005.-Приложение З.-с. 3-5 — ISSN 0321-2653.

10. Шикульская О. М. Определение погрешностей длинной линии по параметрической структурной схеме (ПСС)/ Шикульская О. М. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2006.-Приложение 5.-е. 7-10 —ISSN 0321-2653.

11. Шикульская. О.М. Определение погрешностей различных структур цепей с применением аппарата параметрических структурных схем / О.М. Шикульская, Э.Р. Незаметдинова // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. — 2006. — Прил. № 5. — с. И—14, —ISSN 0321-2653.

12. Шикульская О. М. Расчет погрешностей линии с распределенными параметрами и величинами методом параметрических структурных схем / Шикульская О. М. Плешакова JI.A. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2006.-Приложение 5 - с. 14-17— ISSN 0321-2653.

13. Шикульская О. М. Анализ алгоритмов расчета однородных длинных линий / Шикульская О. М. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-

2006 - Специальный выпуск. Математическое моделирование и компьютерные технологии - с. 35-37— ISSN 0321-2653.

14. О. М Шикульская. Математическая модель оптоволоконной линии с распределенными параметрами / О. М Шикульская // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2006 - Специальный выпуск. Математическое моделирование и компьютерные технологии - с. 37- 39 — ISSN 0321-2653.

15. Шикульская О. М. Анализ достоверности расчета линии с распределенными параметрами методом параметрических структурных схем / Шикульская О. М. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2006 - Специальный выпуск. Математическое моделирование и компьютерные технологии _с. 39-40 —ISSN 0321-2653.

16. Шикульская О. М. Концепция блочного синтеза новых технических решений. / Шикульская О. М. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-

2006,-Приложение 1-е. 30-32 — ISSN 0321-2653.

17. Шикульская О. М. Математическая модель определения чувствительности элементов по линии с распределенными параметрами и величинами / Шикульская О. М., Незаметдинова Э.Р. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2006.-Приложение 8-е. 14-16 —ISSN 0321-2653.

18. О.М. Шикульская. Классификация методов достижения требуемых эксплуатационных характеристик микроэлектронных датчиков параметров движения / О.М. Шикульская, Незаметдинова // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2006. -№11.- С.63-65.

19. Шикульская О.М. Модернизация концептуальной модели банка данных по физико-техническим эффектам на базе современных информационных технологий / Шикульская О.М., Незаметдинова Э.Р.//Измерительная техника - 2007 - №1 .с.7-9.

20. Шикульская О. М. Рекурентная модель линии с распределенными параметрами и величинами / Шикульская О. М. // Измерительная техника -

2007. -№3. с. 20-22

21. Шикульская О.М. Блочный анализ и синтез новых технических решений на основе энерго-информационного метода / Шикульская О. М. // Изв. вузов. Поволж. регион. Техн. науки.-2006,- № 6,- с. 287-292 - ISSN 1728-628Х

22. Шикульская О. М. Расчет диапазона измерения преобразователей и их элементов / Шикульская О. М, Незаметдинова Э.Р. // Изв. вузов, Поволж. регион. Техн. науки.-2006,- № 6 - с. 263-270 - ISSN 1728-628Х

23. О. М. Шикульская/ Расчет чувствительности элементов с распределенными параметрами / О. М. Шикульская, JI.A. Плешакова // Авиакосмическое приборостроение,-2006.- №11- с. 17-18

24. Шикульская. О.М. Расчет чувствительности энергоинформационных моделей цепей произвольной структуры / О.М. Шикульская, Э.Р. Незаметдинова // Авиакосмическое приборостроение. - 2006. - № 12. - С.59-60

25. О.М. Шикульская. Моделирование коррекции аддитивной температурной погрешности / О.М. Шикульская, А.И. Куксин // Авиакосмическое приборостроение. - 2007. - № 8. - С.27-29

26. Шикульская О. М. Расчет погрешности и чувствительности полупроводникового тензорезистора на основе энерго-информационного метода II

Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2009 - № 2 - с. 44-47 — ISSN 0321-2653.

27. О.М. Шикульская. Концепция автоматизированного синтеза физического принципа действия датчиков нового поколения / О.М. Шикульская, Константинова О.С. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2009 - №5. - С.27-29 —ISSN 2073-0004.

28. О.М. Шикульская. Расчет погрешности и чувствительности моста Уитсто-на на основе энерго-информационного метода // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2009 - №7. - С.33-35 —ISSN 2073-0004.

Сборники трудов

29. Петрова И. Ю. Анализ погрешности расчета упругих элементов микроэлектронных преобразователей методом ПСС. / Петрова И. Ю., Шикульская О.М. // Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре ПИТ РИ 97: Материалы III Международной науч. - тех конф./Астрахан. Гос. тех. Ун-т. — Астрахань: изд-во АГТУ, 1997, с. 221-225.

30. Петрова И. Ю. Анализ состояния, тенденций развития и методов достижения требуемых эксплуатационных характеристик микроэлектронных датчиков давления. / / Петрова И. Ю., Шикульская О.М. // Вестник АГТУ. 3/96 Автоматика и прикладные вопросы математики и физики / Астрахань, 1997 г. с. 83-89.

31. Зарипов М.Ф. Описание модели плоской мембраны как линии с распределенными параметрами / Зарипов М.Ф., Шикульская О.М..// Труды Международного форума по проблемам науки, техники и образования, под ред. Савиных В.П. и Вишневского В.В. // М.: 1999 г. с. 78-79

32. Шикульская О.М. Математическое моделирование деформации плоской мембраны с применением метода ПСС / Шикульская О.М. // Вестник АГТУ. Телекоммуникации, новые информационные технологии и связь Астрахань.2000, с.112-115

33. Шикульская О.М. Автоматизация расчета деформации плоской мембраны на начальном этапе проектирования датчиков давления. / Шикульская О.М. // Материалы четвертой международной научно-методической конференции Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре и образовании. Астрахань-2001 с.191-193

34. Шикульская О.М. Математическая модель прогиба плоской мембраны. / Шикульская О.М., Шикульский М.И. // Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-17: Сб. трудов XVII Международ, научн. конф.: В 10 т., Т.8 Секции 9, 10 / Под общ. ред. B.C. Балакирева. — Кострома: Изд-во Костромского гос. технол. ун-та, 2004. 243 с.

35. Шикульская О.М. Концептуальная модель деформации плоской мембраны как линии с распределенными параметрами / Шикульская О.М., Шикульский М.И. // Информационные технологии в образовании, технике и медицине: Материалы международной конференции. В 3-х томах/ ВолгГ-ТУ. - Волгоград, 2004,-ЗЗЗс. т. 2 с. 308-313.. - ISBN 5-230-04819-0.

36. Шикульская О.М. Анализ волоконно-оптических датчиков, используемых в интеллектуальных системах. / Шикульская О.М., Плешакова Л.А. // Информационные технологии в образовании, технике и медицине: Материалы международной конференции. В 3-х томах / ВолгГТУ.-Волгоград, 2004,-

333с. т. 2, с.303-307 . - ISBN 5-230-04819-0.

37. Шикульская О.М. Исследование современного состояния волоконно-оптических датчиков и влияние используемых материалов на достижения требуемых характеристик/ Шикульская О.М., Плешакова J1.А.// Информационные технологии в образовании, технике и медицине. Сб. материалов Международн. науч. конф.: В. 3 т. Т.2. - Волгоград. -2004,- С.303-304. - ISBN 5-230-04819-0.

38. О.М. Шикульская. Моделирование прогиба плоской мембраны методом параметрических структурных схем / О.М. Шикульская, М. И. Шикульский // Технологии информатизации профессиональной деятельности (в науке, образовании, промышленности): Сб. трудов науч.-техн. конференции с ме-ждунар. участием в рамках форума «Высокие технологии-2004» Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005.408 с.

39. Шикульская О.М. Энерго-информационный метод моделирования емкостных датчиков давления / О.М. Шикульская, М. И. Шикульский // Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-18: Сб. трудов XVIII Международ. научн. конф.: В 10г. Т.8 Секции 4,9 / Под общ. ред. B.C. Балакирева — Казань: Изд-во Казанского гос. технол. ун-та, 2005.220 с. - ISBN 5-7882-0253-1

40. Шикульская О.М. Анализ методов поиска новых технических решений / Шикульская О.М., Мухина Т.П. // Информационные технологии и математическое моделирование (ИТММ-2005): Материалы IV Всероссийской на-учн.науч.-практ. Конф. (18-19 нояб. 2005 г.) - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2005. Ч. 1.-C.25-27-ISBN 5-7511-1869-3-3

41. Шикульская О.М. Анализ физико-технических эффектов с учетом свойств полупроводниковых материалов / Шикульская О.М., Незамегдинова Э.Р. // Информационные технологии и математическое моделирование (ИТММ-2005): Материалы IV Всероссийской научн.науч.-практ. Конф. (18-19 нояб. 2005 г.). -Томск: Изд-во Том. ун-та, 2005. Ч. 1. - с. 121 -124 - ISBN 5-7511 -1869-3-3.

42. Шикульская О.М., Энергоинформационная модель фазовых волоконно-оптических датчиков / Шикульская О.М., Плешакова JI.A. // Информационные технологии и математическое моделирование (ИТММ-2005): Материалы IV Всероссийской научн.науч.-практ. Конф. (18-19 нояб. 2005 г.). -Томск: Изд-во Том. ун-та, 2005. Ч. 1. - с.124-125 - ISBN 5-7511-1869-3-3.

43. Шикульская О.М. Классификация ФТЭ в преобразователях из полупроводниковых материалов / О.М. Шикульская, Э.Р. Незамегдинова // Вестник Астраханского государственного технического университета.— 2005.— Спец. прил. к № 5(28). —с. 188—191. — ISSN 1812-9498.

44. Шикульская О.М. Математический метод синтеза новых технических решений на основе современных технологий / Шикульская О.М., Незамет-динова Э.Р. // Научное творчество молодежи: Материалы X Всероссийской научно-практической конференции (21-22 апреля 2006 г.) Ч. I. - Томск: Изд-во ун-та, 2006. - 192с. - ISBN 5-7511-1869-3-3.

45. Шикульская О.М. Математическое моделирование оптической цепи / Шикульская О.М., Плешакова JI.A.// Научное творчество молодежи: Материалы X Всероссийской научно-практической конференции (21-22 апреля 2006 г.) Ч. I. - Томск: Изд-во ун-та, 2006. - 192с. - ISBN 5-7511-1869-3-3.

46. Шикульская О.М. Концептуальная модель банка данных по физико-

техническим эффектам / Шикульская О.М., Незаметдинова Э.Р. // Надежность и качество. Труды междунарожного симпозиума В 2-х томах. Том 1. Под. Ред. Н.К. Юркова— Пенза: Изд-во Пенз. Гос. ун-та, 2006,- с. 184-185 — ISBN 5-7511-1957-0.

47. Шикульская О.М. Анализ методов достижения требуемых эксплуатационных характеристик / Шикульская О.М., Незаметдинова Э.Р. // Инновации в условиях развития информационно-коммуникационных технологий ИНФО-2006. Материалы научно-практической конференции (1-10 октября 2006 г.) / Под ред. В.Г. Домрачева, С.У. Увайсова - М.: МИЭМ,2006,с. 178-182, —ISBN 5-7511-2015-3.

48. Шикульская О.М. Применение метода параметрических структурных схем для определения погрешностей длинных линий Применение метода параметрических структурных схем для определения погрешностей длинных линий / Шикульская О.М., Плешакова Л.А. // Инновации в условиях развития информационно-коммуникационных технологий ИНФО-2006. Материалы научно-практической конференции / Под ред. В.Г. Домрачева, С.У. Увайсова - М.: МИЭМ, 2006, с. 184-187. — ISBN 5-7511-2015-3.

49. Незаметдинова Э. Р. Анализ методов достижения требуемых эксплуатационных характеристик микроэлектронных датчиков параметров движения / Э. Р. Незаметдинова, О. М. Шикульская// Инновации в условиях развития информационно-коммуникационных технологий: Материалы научно-практической конференции— Москва: МИЭМ, 2006.— С. 178—182.— ISBN 5-7511-2015-3.

50. Шикульская О.М. Функциональное моделирование датчиков на основе фрактальной концепции / Шикульская О.М. // Надежность и качество: Труды Международного симпозиума: В 2-х т. / под. ред. Н.К. Юркова — Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2007. — 1т. - с. 381-382 -ISSN 978-5-94170-136-0

51. Петрова И.Ю. Новые принципы моделирования датчиков на основе фрактального подхода у описанию процессов / Петрова И.Ю., Шикульская О.М. // Надежность и качество. Труды междунарожного симпозиума В 2-х томах. Том 1. Под. Ред. Н.К. Юркова — Пенза- Изд-во Пенз. Гос. ун-та, 2009,- с. 61-63 — ISBN 5-7511-1957-0

52. Константинова О.С. Теоретические основы структуризации моделирования энерго-инфомационных моделей преобразователей информации на основе фрактального подхода / Константинова О.С., Шикульская О.М. // Надежность и качество. Труды междунарожного симпозиума В 2-х томах. Том 1. Под. Ред. Н.К. Юркова — Пенза: Изд-во Пенз. Гос. ун-та, 2009,- с. 116-119 — ISBN 5-7511-1957-0

53. Константинова О. С. Моделирование автоматизированной системы синтеза преобразователей информации / Константинова О. С., Шикульская О. М. // Научное творчество молодежи: Материалы XIII Всероссийской научно-практической конференции (14-15 мая 2009 г.)-Томск: Изд-во Том. ун-та, 2009.-Ч. 1.-е. 108-111

54. Шикульская О.М. Концетуальная модель физического принципа действия чувствительного элемента // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии -2009г.-№ 1 (5) - с.35-39.

55. Шикульская О.М. Моделирование физического принципа действия полупро-

водниковых чувствительных элементов на основе тензоэффекта / Шикульская О.М., Константинова О.С. // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии -2009г.-№ 1 (5) - с. 39-42.

56. Shikulskaya О. Structurally-parametrical modeling of the plane membrane used in medical instruments // Proceedings of the 5th Russian-Bavarian Conference on Biomedical Engineering, Munich,Bavaria, July 1/4,2009 - pp. 236 - 238.

Авторские свидетельства, патенты

57. Многоконтактное реле давления: пат. № 2151328 Рос. федерация: МПК 7 F 15 В 5/00 / Шикульская О.М., Ильичев С.А.; заявитель и патентообладатель Астраханский государственный технический университет — № 96118876/заявл. 23.09.1996; опубл. 20.06.2000г, Бюл. № 7

58. Мостовой индуктивный датчик перемещения: пат. № 2167398 Рос. федерация: МПК 7 G 01 D 5/22 / Шикульская О.М., Скоморохов C.B.; заявитель и патентообладатель Астраханский государственный технический университет — № 96111290/заявл. 04.06.1996; опубл. 20.05.2001 г

59. Система автоматизированного расчета микроэлектронных датчиков давления: св. об офиц. Per. Прогр для ЭВМ №2005610506, Россия, ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» / О.М.Шикульская, М.И.Шикульский - Эаявл.30/12/2004, зарег. в Реестре прог. для ЭВМ 24.02.2005

60. Автоматизированная система синтеза новых технических решений: Св. об офиц. Per. Прогр для ЭВМ №2007611079, Россия, ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»/ О.М.Шикульская, Л.А.Плешакова, Э.Р.Незаметдинова. - дата поступления 19.01.2007,14.03.2007

61. Программа расчета эксплуатационных характеристик элементов преобразователей сложной структуры: Св. об офиц. per. прогр. для ЭВМ №2007611125 Россия, ФГОУВПО «Астраханский государственный технический университет» / Э.Р. Незаметдинова, О.М. Шикульская. - Заявл.

19.01.2007, зарегистрирована в Реестре программ для ЭВМ 19.03.2007

62. Интегральный микромеханический тензорезисторный акселерометр-клинометр: пат. № 71167 Рос. федерация: МПК G 01 К 11/32 / Шикульская О.М., Незаметдинова Э.Р.; заявитель и патентообладатель Астраханский государственный технический университет — № 2006142268 / заявл. 29.11.2006; опубл. 27.02.2008г, Бюл. № 6

63. Графическая инструментальная среда для моделирования чувствительных элементов на основе фрактального подхода: Св. об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2009610093 Россия, ГОУВПО «Астраханский государственный университет» / О.С. Константинова, О.М. Шикульская. - Заявл.

27.10.2008, зарегистрирована в Реестре программ для ЭВМ 11.01.2009

64. Автоматизированная система расчета плоской мембраны в макро- и микро-технике: Св. об офиц. per. прогр. для ЭВМ № 2009610025 Россия, ГОУВПО «Астраханский государственный университет» / О.М. Шикульская, Т.П. Мухина. - Заявл. 27.10.2008, зарегистрирована в Реестре программ для ЭВМ 11.01.2009

65. Совмещенный волоконно-оптический датчик давления и температуры. № 81323 Рос. федерация: МПК G 01К 11/32 / Шикульская О.М., J1.A. Плешакова, Т.П. Мухина; заявитель и патентообладатель Астраханский государственный университет—№2008140903/заявл. 15.10.2008; опубл. 10.03.2009г, Бюл. №7

Подписано к печати 08.07.2009. Заказ № 1844. Тираж 150 экз. Уч.-изд. л. 2,0. Усл. печ. л. 1,8

Оттиражировано в Издательском доме «Астраханский университет» 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 Факс (8512)25-17-18, тел. (8512) 54-01-89, 54-01-87; E-mail: asupress@yandex.ru

Введение.

Глава 1. Анализ состояния, тенденций развития и методов концептуального проектирования современных преобразователей.

1.1. Анализ состояния и тенденций развития современных преобразователей.

1.2. Обзор методов поискового проектирования преобразователей.

1.2.1. Комбинаторный метод поиска принципов действия.

1.2.2. Метод конструирования Коллера.

1.2.3. Компьютерные методы поискового проектирования.'.

1.2.5. Обзор работ по применению систематизированных физических знаний.

1.2.6. Моделирование и автоматизированное использование структурированных физических знаний.

1.2.7. Анализ методов поискового проектирования ЧЭ.

1.3. Обзор областей применения теории фракталов.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Концепция моделирования физического принципа действия ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов.

2.1 Основные понятия концепции.

2.2. Система типовых элементарных соединений звеньев.

2.3. Концептуальные модели функциональных фракталов преобразователей на основе принципов нежесткого и жесткого самоподобия.

2.4. Комплексный метод идентификации функционального фрактала на основе ретроспективной и текущей информации по преобразователям различных физических величин.

2.5. Алгоритм итерационного построения функционального фрактала по ЭИМЦ преобразователя.

2.6. Система критериев качества для сравнительной оценки разрабатываемых фрактальные моделей физического ФПД преобразователей.

2.6.1. Метод расчета диапазона измерения функционального фрактала.

2.6.2. Метод расчета нелинейности измерения функционального фрактала.

2.7. Рекурсивный алгоритм расчета критериев качества функционального фрактала.

2.8. Выбор класса преобразователей для реализации теоретических положений.

2.8.1. Микроэлектронные датчики.

2.8.2. Волоконно-оптические датчики.

Выводы,по второй главе.

Глава 3. Моделирование упругих преобразователей механических величин на основе фрактального описания их ФПД.

3.1. Реализация первого этапа комплексного метода идентификации функционального фрактала на основе ретроспективной и текущей информации по упругим чувствительным элементам микроэлектронных датчиков давления'.

3.1.1. Анализ методов достижения требуемых эксплуатационных характеристик

3.1.2. Классификация упругих элементов преобразователей в микроисполнении.

3.1.3. Общие сведения о мембранах.

3.1.4. Обзор методов расчета плоской мембраны.

3.2. Реализация второго этапа комплексного метода идентификации функционального фрактала — энерго-информационное моделирование деформации упругих элементов преобразователей.

3.2.1. ПСС упругих элементов преобразователей.

3.2.2. Параметрические структурные схемы плоских мембран.

3.2.3. ПСС плоской мембраны как линия с распределенными параметрами.

3.2.4. ПСС плоской мембраны как линии с распределенными параметрами, нагруженной сосредоточенным в центре усилием.

3.2.5. ПСС плоской мембраны как линии с распределенными параметрами, нагруженной гидравлическим или пневматическим давлением.

3.2.6. ПСС плоской мембраны как линии с распределенными параметрами, нагруженной гидравлическим или пневматическим давлением и сосредоточенным в центре усилием.

3.2.7. Определение величин и параметров ПСС плоской мембраны из изотропного материала.

3.2.8. Определение величин и параметров ПСС плоской мембраны из анизотропного материала.

3.3. Реализация третьего этапа комплексного метода идентификации функционального фрактала — идентификация самоподобных структур ФПД упругих элементов преобразователей и построения на их основе функциональных фракталов.

3.3.1. Расчет выходных параметров лини с распределенными параметрами и величинами.

3.3.2. Разработка универсального образующего элемента лини с распределенными параметрами и величинами.

3.3.3. Численный метод расчета выходных параметров линии с распределенными параметрами и распределенными величинами на основе использования матриц с элементами фрактальной структуры.

3.3.4. Вывод расчетных соотношений дня определения погрешности лини с распределенными параметрами и величинами.

3.3.5. Вывод расчетных соотношений для определения чувствительности лини с распределенными параметрами и величинами.

Выводы по третьей главе.

Глава 4. Моделирование волоконно-оптических датчиков давления на основе фрактального описания ФПД.

4.1. Реализация первого этапа комплексного метода идентификации функционального фрактала на основе ретроспективной и текущей информации по волоконно-оптическим датчикам.

4.1.1. Физический принцип действия волоконно-оптических преобразователей.

4.1.2. Волоконно-оптические датчики фазовой модуляции.

4.2. Реализация второго этапа комплексного метода идентификации функционального фрактала — энерго-информационное моделирование по волоконно-оптических датчиков фазовой модуляции.

4.2.1. Разработка энерго-информационной моделей внутрицепных преобразований в волоконно-оптических датчиках фазовой модуляции.

4.2.2. Разработка энерго-информационной моделей межцепных преобразований в волоконно-оптических датчиках фазовой модуляции.

4.3. Реализация третьего этапа комплексного метода идентификации функционального фрактала — идентификация самоподобных структур ФПД волоконно-оптических датчиков фазовой модуляции давления и построения на их основе функциональных фракталов.

Выводы по четвертой главе.

Глава 5. Практическая реализация теоретических исследований.

5.1. Программа расчета эксплуатационных характеристик элементов преобразователей сложной структуры.

5.2. Алгоритмы структурно-параметрического синтеза новых технических решений.

5.2.1. Синтез многофункциональных датчиков на основе построения топограмм

5.2.2. Блочно-иерархический синтез ФПД преобразователей.

5.3. Оптимизация ФПД новых технических решений.

5.4. Автоматизированная система синтеза новых технических решений.

5.5. Инженерная методика расчета деформации плоской мембраны на основе итерационных процедур.

5.6. Итерационный алгоритм расчета деформации плоской мембраны на ЭВМ

5.7. Инженерная методика расчета деформации плоской мембраны на основе численного метода расчета линии с распрделенными параметрами и распределенными величинами на основе использования матриц с элементами фрактальной структуры.

5.8. Система автоматизированного расчета микроэлектронных датчиков давления

5.9. Оптимизация топологии тензорезисторов на поверхности полупроводниковой плоской мембраны.

5.10. Внедрение результатов исследования.

Выводы по пятой главе.

Глава 6. Проверка адекватности разработанных моделей.

6.1. Проверка адекватности моделей на этапе поискового проектиования. Синтез новых технических решении.

Результат реализации задания на синтез №1.

Результат реализации задания на синтез №2.

Результат реализации задания на синтез №3.

Результат реализации задания на синтез №4.

6.2. Анализ погрешности расчета упругой линии с распределенными параметрами методом ПСС по сравнению с классическим методом.

6.3.Анализ погрешности расчета упругой линии с распределенными параметрами и распределенными величинами на основе разработанной модели.

6.3.1. Анализ погрешности расчета упругой линии с распределенными параметрами и распределенными величинами на основе разработанной модели для мембраны из материала с анизотропными свойствами.

6.3.2 Анализ погрешности расчета упругой линии с распределенными параметрами и распределенными величинами на основе разработанной модели для мембраны из материала с анизотропными свойствами.

Выводы по шестой главе.

Рынок датчиковой аппаратуры в наиболее развитых странах на протяжении последних десятилетий имеет один из самых высоких показателей темпов роста в приборостроении. По оценкам экспертов, суммарный рынок датчиков общего применения в развитых странах увеличится с 1998 года с 27,6 млрд. до 43,0 млрд. долл. к 2008 году.

Основной проблемой отечественной наукоемкой промышленности, является ее недостаточная конкурентоспособность, связанная с отставанием уровня ее технологического развития от уровня передовых стран. С целью обеспечения технологического развития отечественной промышленности на основе создания и внедрения прорывных, ресурсосберегающих, экологически безопасных промышленных технологий для производства конкурентоспособной наукоемкой продукции постановлением Правительства Российской Федерации от 29 января 2007 г. № 54 была утверждена Федеральная целевая программа "Национальная технологическая база" на 2007 - 2011 годы с объемом финансирования 99458 млн. рублей. Одним из основных разделов этой программы является подпрограмма "Развитие электронной компонентной базы" на 2007 - 2011 годы с общим объемом финансирования 38460 млн. рублей. Ожидается, что в 2011 году объем продаж электронной продукции составит около 45 млрд. рублей, темпы роста объемов производства электронной компонентной базы будут сопоставимы с мировыми показателями, что без широкого внедрения и использования информационно-измерительных систем.

Все современные информационно-измерительные системы (ИИС), построенные с применением микропроцессоров, контроллеров и компьютеров, непременно имеют на низовом уровне (процесс, установка, изделие, агрегат) датчики — преобразователи контролируемых параметров объекта [235]. Микроэлектронная «революция» второй половины двадцатого века затронула в основном подсистему анализа информации и принятия решений. Относительное отставание в подходах к созданию подсистем сбора информации (сенсоров) является слабейшим звеном систем управления. Но если первичные преобразователи не будут обладать требуемыми эксплуатационными характеристиками, то программно-аппаратными средствами невозможно обеспечить информативность измерений и контроль параметров объекта. Все это приводит не только к финансовым потерям, но может послужить причиной экологических и техногенных катастроф.

Необходимость поддержания высокой надежности и безаварийности сложных технических систем вынуждает разработчиков увеличивать число контролируемых параметров и, как следствие, применять множество разнообразных датчиков физических величин [235]. Многообразие измеряемых параметров, конструктивных особенностей, принципов действия, используемых материалов, непрерывный рост требований к быстродействию; точности измерений; надежности, снижению массы и габаритов' и другим характеристикам, масштаб, комплексность и сложность задач проектирования современных первичных преобразователей, требования к учету все большего числа взаимосвязанных факторов, к сокращению времени на решение этих задач требуют системного подхода к анализу и синтезу первичных преобразователей. С другой стороны, специфика математического языка описания различных явлений и процессов, на которых основан принцип действия преобразователей, ограниченность доступа к информации по физическим эффектам и возможности ее полного использования^ в силу человеческого фактора существенно затрудняет разработку новых преобразователей с требуемыми эксплуатационными характеристиками.

Качество проектных решений во многом определяется результатами начальных этапов проектирования (стадии технического задания и технического предложения), на которых принимаются основополагающие решения о структуре и принципе действия проектируемого объекта. Начальные этапы проектирования характеризуются переработкой значительных объемов информации, большим количеством прорабатываемых вариантов реализации. Решение этих задач во многом определяется тем, как будет обеспечен разработчик новыми информационными технологиями, усиливающими, его интеллектуальные возможности, позволяющими автоматизировать процессы поиска и обработки информации на основе применения системного подхода к разработке основ теории чувствительных элементов систем управления, включающей обобщенное представление о классе объектов. Над созданием таких технологий работают многие исследователи А.И.Половинкин, В:А.Камаев, В.Н.Глазунов, В.М.Цуриков, Э.М. Шмаков, Р.Коллер, С.Лу, A.M. Дворянкин, С.А. Фоменков и др. [39,116-118, 121-123, 125, 146,154, 155, 277, 302, 316-318, 397].

Наиболее успешно задачи разработки единых принципов и концепции автоматизированной системы поискового проектирования решены на основе теории энерго-информационных моделей цепей (ЭИМЦ) в работах профессоров М.Ф.Зарипова, И.Ю.Петровой и их учеников [67, 169-174, 176, 180, 204, 225, 270, 271, 273j 396, 398]: Эта теория обеспечивает рассмотрение явлений различной физической природы, с помощью уравнений, инвариантных к самой физической природе; графическое представление принцйпа действия-преобразователя; получение аналитических зависимостей одной величины от другой; возможность относительно простой автоматизации поиска новых технических решений.

Однако выявлен ряд проблем применения теории ЭИМЦ, значительно сужающих область синтезируемых устройств. Причиной этих проблем является ряд вводимых ограничений вследствие недостаточно эффективной структуры синтезируемых систем, использующих элементы одного уровня декомпозиции. Усовершенствовать процесс поискового проектирования чувствительных элементов датчиков (ЧЭД) можно на основе теоретических положений моделирования их физического принципа действия. (ФПД) с использованием фрактального подхода к описанию протекающих в них процессов, позволяющих алгоритмизировать процесс поиска новых технических решений. Создание более эффективного подхода к анализу и синтезу ЧЭД и разработка на его основе математического, алгоритмического и программного обеспечения для автоматизации начальных этапов проектирования является актуальной научной проблемой, имеющей важное хозяйственное значение.

В настоящее время фракталы находят применение в компьютерном дизайне, в алгоритмах сжатия информации, используются в различных областях физики, биологии, медицины, социологии, экономики, в радиофизике, антенной технике, геомеханике, материаловедении.

Однако, несмотря на то, что исследователи теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) считают фрактал принципиально обязательной и фундаментальной формой наращивания сложности любой структуры и рассматривают его как математическую основу закономерностей развития технических систем, до настоящего времени фракталы использовались только в узких специализированных областях проектирования технических устройств (ТУст).

Использование же фракталов для структурно-параметрического синтеза преобразователей, во-первых, позволит расширить область синтезируемых технических устройств (ТУстр), во-вторых, создать более универсальный по сравнению с существующим подход к их синтезу, объединив свойственную теории ЭИМЦ инвариантность к физической природе явлений и процессов с инвариантностью к их масштабу, в-третьих, расширить область применения самих фракталов.

Из этого следует перспективность разработки единого системного подхода вI области теории чувствительных элементов (ЧЭ), инвариантного к физичес-. кой природе № степени детализации используемых явлений и процессов;, на основе концепции фрактального моделирования.

Диссертационное исследование; начатое в 1995 г., проводилось в соответствии с тематикой госбюджетных НИР Астраханского государственного технического университета (АГТУ) «Разработка методологических основ и инструментальных средств для создания интегрированных баз знаний», «Теоретический анализ и математическое моделирование информационных систем».

Объектом исследования является физический принцип действия первичных преобразователей.

Предмет исследования— методы, модели, алгоритмы и программы, для анализа и синтеза ЧЭД.

Цель исследования: разработка новых методов и инструментальных средств для анализа и синтеза ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию процессов.

Для достижения поставленной > цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать концепцию моделирования ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов.

2. Разработать концептуальную модель ФПД ЧЭД, инвариантную к физической природе и степени детализации используемых процессов и явлений.

3. Определить, совокупность критериев оценки качества синтезируемых ЧЭД и разработать расчетные соотношения для их вычисления:

4. Разработать метод фрактальной интерпретации ФПД первичных преобразователей на основе анализа ретроспективной и текущей информации.

5. Разработать алгоритмическое и. программное обеспечение для.анализа и синтеза ЧЭД, реализующих моделирование первичных преобразователей на основе фрактального подхода к описанию процессов.

6. Реализовать разработанные теоретические положения для элементов выбранного класса преобразователей.

7. Реализовать разработанные методы и алгоритмы в виде комплекса проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента.

Методы исследования: до№решения поставленных задач в работе использованы методы теории энерго-информационных моделей цепей (ЭИМЦ) и аппарата параметрических структурных схем (ПСС), математического моделирования, теории фракталов, функционального анализа, теории графов, теории систем и системного анализа, общей теории чувствительности и погрешностей, теории электрических цепей, теории упругости, поискового проектирования.

Достоверность и обоснованность диссертационных исследований определяются корректным применением методов исследований, адекватность моделей подтверждается сравнением результатов с имеющимися точными решениями, успешным внедрением разработанных программных средств и результатами работы в различных организациях и предприятиях, что отображено в актах внедрения.

Научная новизна работы:

1. Создана концепция моделирования физического принципа действия ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов, которая, позволила за счет эффективной топологии структуры модели ФПД ЧЭД исключить ряд ограничений, вводимых в теории ЭИМЦ, что обеспечило расширение области синтезируемых решений и повышение адекватности моделей.

2'. Создана концептуальная модель ФПД ЧЭД для формализованного описания явлений и процессов различной физической природы, отличительной особенностью которой является инвариантность ю степени их детализации, что позволило разработать эффективную структуру базы данных, алгоритмы для машинного синтеза новых технических решений и расчета их выходных параметров, а также модели конкретных датчиков.

3. Получены новые расчетные соотношения для определения критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками (точность, чувствительность, диапазон измерения, нелинейность), для элементарных типовых соединений звеньев, используемые в эффективном универсальном рекурсивном алгоритме расчета выходных параметров датчика.

4. Создан новый комплексный метод фрактальной интерпретации ФПД датчиков и их элементов на основе анализа ретроспективной и текущей информации, обеспечивающий моделирование ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода.

5. На основе фрактальной интерпретации ФПД ЧЭД разработана универсальная модель плоской мембраны фрактальной структуры, учитывающая различные виды нагрузки и анизотропность свойств материала, предназначенная для* расчета критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками, с целью использования этой информации для синтеза новых технических решений и предварительного подбора параметров плоской мембраны (материала и размеров) при ее проектировании.

6. Разработан численный метод расчета выходных параметров! линии с распределенными параметрами и распределенными, величинами- на основе использования матриц с элементами фрактальной структуры, позволивший применять электронные таблицы.

Перечисленные результаты характеризуются системным подходом и образуют комплекс, определяющий создание основ теории чувствительных элементов датчиков различной физической природы с варьируемой степенью их детализации для систем управления.

Практическая ценность работы заключается в том, что полученные теоретические результаты явились , основой для создания программного и информационного обеспечения оригинальной системы, поискового проектирования новых технических решений, использование которой позволило разработать новые конструкции датчиков: При этом наибольшую практическую ценность представляют следующие результаты:

1. На основе полученных теоретических положений разработано информационное, алгоритмическое и программное обеспечение для анализа и синтеза ФПД ЧЭД, позволяющее существенно повысить качество проектирования за. счет расширения области синтезируемых решений и повышения точности расчета критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками, предназначенных для количественного сравнения синтезируемых вариантов принципа действия.

2. Использование новой информационной технологии поискового проектирования позволило разработать конструкции технических устройств: интегральный микромеханический тензорезисторный акселерометр-клинометр и совмещенный волоконно-оптический датчик давления и температуры (устройства запатентованы).

3. На основе созданной универсальной модели плоской мембраны разработана инженерная методика, алгоритмическое и программное обеспечение для ее расчета.

4. На примере плоской-мембраны показано, что на основе использования предложенного подхода могут быть рассчитаны и проанализированы выходные параметры ЧЭД. Сравнение с классическими методами расчета показало хорошее совпадение результатов при значительном сокращении времени расчета.

Реализация результатов работы Программные разработки автора внедрены в Научно-исследовательском институте физических исследований' и вычислительной, техники (г. Пенза), в ОАО КБЭ XXI века (г. Сарапул), в ФГУП ПКТБ «Вихрь» Внедрение программного обеспечения позволяет автоматизировать синтез ФПД датчиков нового поколения, сократить время проектирования датчиков давления- и их элементов в несколько раз с соответствующим повышением производительности труда, повысить качество научных изысканий и сократить время проведения научно-исследовательских работ. Разработки автора используются в>учебном процессе в, Астраханском государственном университете, (АГУ) и Московском! государственном институте электроники и математики (МИЭМ) при преподавании дисциплин, связанных с изучением проектирования технических систем : На защиту выносятся:.

1. Концепция-моделирования ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов, позволившая исключить ряд ограничений, вводимых в теории ЭИМЦ,, за счет эффективной топологии структуры ФПД ЧЭД, что обеспечивает расширение области синтезируемых решений и повышение адекватности их моделей.

2. Концептуальная1 модель ФПД ЧЭД для формализованного описания явлений и процессов различной физической, природы, инвариантная к степени их детализации.

3. Новые расчетные соотношения для определения критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками, для элементарных типовых соединений звеньев, используемые в рекурсивном алгоритме их расчета.

4. Новый комплексный метод фрактальной интерпретации ФПД датчиков и их элементов на основе анализа ретроспективной и текущей информации; обеспечивающий моделирование ФПД ЧЭД на основе фрактального подхода

5. Универсальная модель плоской мембраны фрактальной структуры, учитывающая различные виды нагрузки и анизоотропность свойств материала, предназначенная для расчета критериев качества, отождествляемых с эксплуатационными характеристиками.

6. Новый численный метод расчета линии с распределенными величинами и распределенными параметрами на основе использования матриц с элементами фрактальной структуры, позволивший применять электронные таблицы.

7. Информационное, алгоритмическое и программное обеспечение для анализа и синтеза ФПДЧЭД.

8. Синтезированные с использованием разработанного программного обеспечения датчики с улучшенными эксплуатационными характеристиками.1

В первой главе выполнен анализ работ, посвященных решению задач автоматизация процесса проектирования ЧЭД на начальном его этапе, который показал, что наиболее эффективно эти задачи решает теория ЭИМЦ (М.Ф. За-рипов; И.Ю Петрова). Однако, в настоящее время в связи с появлением новых уникальных возможностей, предоставляемых использованием современных технологий и материалов, возникли задачи, которые теория ЭИМЦ решить , не может. Это является следствием устанавливаемых в данной теории ограничений. Показано, что снять эти ограничения можно посредством использования иерархических самоподобных структур ТС на основе фрактального подхода. Определены задачи исследования.

В главе 2 представлена концепция моделирования физического принципа действия ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов и механизмы ее реализации. Введено понятие функционального фрактала как аналитической модели с графической интерпретацией физического принципа действия преобразователя, инвариантной к физической природе и степени детализации описываемых явлений и процессов. Определено пространство элементарных звеньев, операнды, операторы отображений и механизм формирования функциональных фракталов на основе отображений подобия на неметрическом пространстве. Разработана концептуальная, модель для описания; процессов в цепях различной физической природы с варьируемой' степенью детализации. Для формализации входной информации с целью заполнения базы данных разработаны комплексный метод фрактальной интерпретации ФПД преобразователей на основе анализа ретроспективной и текущей информации, алгоритм итерационного построения функционального фрактала по ЭИМЦ преобразователя, расчетные соотношения для определения критериев качества технических систем с типовым соединением звеньев, сочетание которых позволяет получить систему любой сложной структуры, рекурсивный алгоритм расчета выходных параметров функционального фрактала.

На основании анализа патентной и научно-технической литературы определен класс преобразователей для реализации разработанных теоретических положений — микроэлектронные и волоконно-оптические датчики давления.

Глава 3 посвящена моделированию плоской мембраны как линии с распределенными параметрами для трех различных случаев нагрузки и материалов мембраны как с изотропными свойствами, так и с анизотропными свойствами на основе фрактального подхода к описанию процессов.

Глава 4 посвящена моделированию волоконно-оптических датчиков фазовой модуляции на основе фрактального подхода к описанию процессов.

Глава 5 посвящена практической реализации разработанных теоретических положений для этапов поискового и эскизного проектирования.

В главе 6 выполнена проверка адекватности разработанных моделей, методик, алгоритмов и программного обеспечения для расчета выходных величин микроэлектронных датчиков давления и их упруги чувствительных элементов на основании разработанных теоретических положений.

Выводы по результатам выполнения задания на синтез №4 Конструктивной реализацией результата синтеза является совмещенный волоконно-оптический датчик давления и температуры

При синтезе учтены условия эксплуатации (высокая температура контролируемого объекта)

В синтезированном преобразователе достигнута цель: повышение точности измерений давления за счет учета дополнительной погрешности от температуры, снижение цены

• Результатом синтеза является многофункциональный датчик второго типа по классификации многофункциональных датчиков (мультисенсор) с пересекающимися ФПД по каждой измеряемой величине.

• Получен патент на полезную модель [294].

Практическими результатами реализации разработанных теоретических положений для этапа эскизного проектирования первичных преобразователей являются инженерные методики, программное и результаты его использования. 3. Фрактальная интерпретация ФПД преобразователей позволяет использовать итерационные процедуры и рекурсивные алгоритмы для расчета их выходных параметров. Кроме того, был создан матричный метод расчета элемента с распределенными параметрами и распределенными величинами. Рекур1 сивные алгоритмы являются более предпочтительными для машинной обработки, но не эффективны при отсутствии средств автоматизации. Итерационные процедуры могут быть использованы как при машинной, так и ручной обработке данных. Но алгоритмы, созданные на их основе достаточно сложны. Матричный метод эффективно использовать на основе применения электронных таблиц

3.1.Разработаны инженерные расчета деформации плоской мембраны микроэлектронного тензорезисторного датчика давления, прогиба плоской мембраны микроэлектронного емкостного датчика давления, напряжений диафрагмы резонансного датчика давления. Разработанные методики, в отличие от известных методов, являются универсальными: позволяет учесть различные варианты нагрузки, а также анизотропность полупроводниковых материалов.

3.2.Разработаны соответствующие алгоритмы расчета упругих элементов микроэлектронных датчиков давления.

3.3.Разработана система автоматизированного расчета микроэлектронных датчиков давления (Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005610506 от 24.02.2005г.)

3.4.Выполнена оптимизация топологии тензорезисторов на поверхности плоской полупроводниковой мембраны. 4. Результаты диссертации внедрены в Научно-исследовательском институте физических исследований и вычислительной техники (г. Пенза), в ОАО КБЭ XXI века (г. Сарапул), в ФГУП ПКТБ «Вихрь» Внедрение программного обеспечения позволяет автоматизировать синтез ФПД датчиков нового поколения, сократить время проектирования датчиков давления и их элементов в несколько раз с соответствующим повышением производительности труда, повысить качество научных изысканий и сократить время проведения научно-исследовательских работ. Разработки автора используются в учебном процессе в Астраханском государственном университете (АГУ) и Московском государственном институте электроники и математики (МИЭМ) при преподавании дисциплин, связанных с изучением проектирования технических систем.

Апробация работы.

Материалы, входящие в диссертацию, обсуждались на II Международной научно-технической конференции «Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре» (Астрахань, 1995), XL-XLII, XLVII-XLVIII научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава (Астрахань, 1996-1998, 2003, 2004), IX научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления». Датчик-97 (Гурзуф, 1997), 1П Международной научно-технической конференции «Новые информационные технологии в региональной инфраструктуре» (Астрахань, 1997), Международном форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва, 1999), XVII, XVII международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-17, 18» (Кострома, 2004, Астрахань, 2005), на международной конференции «Информационные технологии в образовании, технике и медицине» (Волгоград, 2006), III Всероссийской научно-практической конференции (Анжеро-Суджинск), научно-технической конференции «Технологии информатизации профессиональной деятельности (в науке, образовании, промышленности)» с международным участием в рамках форума «Высокие технологии - 2004» (Ижевск, 23-26 ноября 2004), IV-XIII Всероссийской научно-практической конференции (Томск, 18-19 нояб. 2005 - 14-15 мая 2009), Международной научно-практической конференции «Электронный университет как условие устойчивого развития региона», X Всероссийской научно-практической конференции «Научное творчество молодежи» (Томск, 21-22 апреля 2006), конференции «Тенденции развития современных информационных технологий, модели экономических, правовых и управленческих систем» (Рязань, 22 марта 2006), международных симпозиумах «Надежность и качество 2006, 2007, 2008, 2009» (Пенза, 22-31 мая 2006, Пенза, 21-31 мая 2007, 26-31 мая 2008, 25 - 30 мая 2009), научно-практических конференциях «Инновации в условиях развития информационно-коммуникационных технологий (Инфо-2006, 2007)» (Сочи, 1-10 октября 2006, Сочи, 1-10 октября 2007), Proceedings of the 5th Russian-Bavarian Conference on Biomedical Engineering, Munich,Bavaria, July 1/4, 2009.

Заключение

Анализ состояния и тенденций развития современных преобразователей показал перспективность применения многофункциональных преобразователей на основе современных технологий. Выполнена классификация многофункциональных преобразователей по функциональным призанакам.

Результаты анализа исследований в области датчиковой аппаратуры, позволили выделить следующие основные направления в этой области:

Системный подход к задачам анализа, синтеза и улучшения эксплуатационных характеристик преобразователей

Разработка моделей датчиков на основе представления процесса измерения как преобразования информации и энергии

Системный подход подразумевает с одной стороны представление всех систем преобразования информации и всех операций, связанных с преобразованием информации как единое целое, во взаимосвязи друг с другом, с другой стороны — комплексный подход к решению вопроса достижения требуемых эксплуатационных характеристик, включающий три аспекта, которые несколько отличается у разных научных школ. Пензенская школа определяет следующие аспекты: научный (теоретические исследования, моделирование, анализ различных физических эффектов и проч.); технологический (разработка и внедрение новых технологических процессов и операций); материаловедческий (поиск и исследование новых материалов, в том числе и композитных).

Школа профессора М.Ф. Зарипова вместо научного аспекта рассматривает конструктивные методы, в остальном — подход такой же.

Разработка моделей датчиков на основе представления процесса измерения как преобразования информации и энергии предполагает: синтез информационно-энергетических моделей датчиков, предназначенных для оптимизации их основных характеристик; разработку энерго-информационных моделей цепей, используемых для поискового проектирования новых технических решений и их расчета.

Известные модели и методы проектирования преобразователей классифицированы по этапам проектирования, на которых они применяются.

Анализ существующих методов поиска НТР показал, что лучшим для качественного проектирования преобразователей является энергоинформационный метод

Теория ЭИМЦ и аппарат ПСС дают хорошие результаты при генерации не слишком сложных новых технических решений. Однако, был выявлен ряд проблем, возникающих при применении теории ЭИМЦ к моделированию преобразователей нового поколения, анализ которых показал возможность их решения на основе теории фракталов.

Выполненный анализ областей применения теории фракталов позволил выявить два крупных направления. Первое направление связано с использованием геометрических фракталов, второе — с моделированием нелинейных динамических систем. Однако для описания ФПД преобразователей, т.е. самой структуры процесса не подходят оба направления: первое — вследствие того, что входными параметрами такой системы не могут быть геометрические координаты, второе — вследствие отсутствия хаоса в синтезируемой системе. В рассматриваемом случае параметрами фракталов должны быть входные и выходные характеристики преобразователей. Сделан вывод о перспективности использования фракталов для моделирования преобразователей, которое, во-первых, позволит расширить область синтезируемых ТУст, во-вторых, создать более универсальный по с равнению с существующим подход к их синтезу, объединив свойственную теории ЭИМЦ инвариантность к физической природе явлений и процессов с инвариантностью к их масштабу, в-третьих, расширить область применения теории фракталов и методов системного анализа.

Разработана концепция моделирования физического принципа действия ЧЭД на основе фрактального подхода к описанию явлений и процессов, инвариантная к физической природе и степени детализации используемых явлений и процессов, на основе иерархической декомпозиции и систематизации преобразований с применением теоретико-множественного анализа, теории ЭИМЦ и теории фракталов.

В рамках данной концепции:

• понятийный аппарат теории фракталов адаптирован к рассматриваемой предметной области (введено понятие функционального фрактала);

• сформирована система элементарных звеньев, выполняющих функцию операндов отображения самоподобия;

• сформирована система образующих элементов (ОЭ), выполняющих функцию операторов отображения самоподобия;

• разработана концептуальная модель функциональных фракталов преобразователей для описания процессов в цепях различной физической природы с варьируемой степенью детализации.

Созданная концептуальная модель функционального фрактала является основой для разработки базы данных, алгоритмов расчета выходных параметров преобразователей и их синтеза.

На основе созданной концепции для реализации механизмов структурно-параметрического синтеза первичных преобразователей в виде функционального фрактала создана методология фрактального моделирования первичных преобразователей, определяющая основные этапы фрактальной интерпретации и структурно-параметрического синтеза первичных преобразователей и включающая:

• комплексный метод идентификации функционального фрактала на основе ретроспективной и текущей информации по преобразователям различных физических величин,

• алгоритм итерационного построения функционального фрактала по ЭИМЦ преобразователя,

• систему критериев качества для сравнительной оценки разрабатываемых фрактальные моделей физического ФПД преобразователей и расчетные соотношения для их определения,

• методы расчета диапазона измерения и критерия структурной сложности функционального фрактала,

• рекурсивный алгоритм расчета критериев качества функционального фрактала.

На основании анализа патентной и научно-технической литературы определен класс преобразователей для реализации этих теоретических положений — микроэлектронные и волоконно-оптические датчики давления. Выбор обусловлен актуальностью задачи измерения давления, перспективностью и уникальными возможностями, предоставляемыми применением микротехнологии и волоконной оптики, невозможностью автоматизации синтеза таких ТУст на основе известных методов, универсальностью реализуемых в конструкциях методов преобразования (14 тысяч различных конструкций датчиков- давления реализуют восемь основных методов,преобразования).

Представлена реализация, комплексного метода фрактальной интерпретации ФПД преобразователей на основе ретроспективной и текущей информации на примере моделирования ФПД упругих чувствительных элементов полупроводниковых датчиков давления — плоской мембраны, и диафрагмы.

8. В соответствии с первым( этапом-комплексного метода фрактальной интерпретации ФПД первичных преобразователей- на основе анализа ретроспективной и текущей информации по преобразователям различных физических величин был проведен анализ различных упругих чувствительных элементов. Установлено, что общим упругим чувствительным элементом является миниатюрная кремниевая пластина (мембрана или диафрагма).

9. В соответствии со вторым этапом комплексного метода идентификации функционального фрактала на основе аналогий и подобия цепей различной физической природы, первого и'второго законов Кирхгофа, закона Ома, закона Гука для двухосного напряженного состояния разработаны, энергоинформационные модели деформации плоской мембраны для трех вариантов нагрузки: сосредоточенным в центре усилием, распределенным давлением, а также их сочетанием, прогиба плоской мембраны под давлением, напряжений в плоской мембране и диафрагме под давлением. Ю.На основе идентифицированных фрактальных структур ФПД плоской мембраны в виде образующего элемента с помощью соответствующего метода и алгоритма построен функциональный фрактал плоской мембраны, который описывает следующие частные случаи:

• нагрузка мембраны сосредоточенным в центре усилием;

• нагрузка мембраны давлением;

• нагрузка мембраны сосредоточенным в центре усилием и давлением;

• материал мембраны с изотропными свойствами;

• материал мембраны с анизотропными свойствами.

11 .Разработаны функциональные фракталы прогиба мембраны под давлением и напряжений мембраны и диафрагмы под давлением. 12.Введено понятие линии с распределенными параметрами и величинами для чувствительных элементов с распределенными параметрами под воздействием распределенной нагрузки. 13 .Разработан образующий элемент идеальной упругой линии с распределенными параметрами и величинами и универсальный образующий элемент линии с распределенными параметрами и величинами.

Разработан матричный метод расчета элемента с распределенными параметрами и распределенными величинами.

• Первый этап комплексного метода идентификации функционального фрактала позволил выявить общие элементы ВОД ФМ, которые целесообразно моделировать для использования в дальнейшем при синтезе ТУст: опорное волокно с внутрицепными преобразованиями и рабочее волокно с межцепными преобразованиями.

• Разработаны энерго-информационные модели внутрицепных и межцепных оптических преобразований в опорном и рабочем волокне ВОД ФМ.

• Идентифицирован образующий элемент межцепных преобразований в ВОД ФМ давления, для внутрицепных преобразований использован полученный ранее функциональный фрактал линии с распределенными параметрами. На основе образующих элементов разработан функциональный фрактал ВОД ФМ на основе эффекта фотоупругости.

Адекватность моделей, используемых на стадии поискового проектирования, обусловлена совпадением некоторых полученных решений с известными техническими устройствами. Проверка адекватности разработанных моделей на этапе эскизного проектирования заключалась в определении погрешности расчета выходных параметров упругих чувствительных элементов микроэлектронных датчиков давления, а также их упругих чувствительных элементов, выполненных на основании разработанных фрактальных моделей, по сравнению с классическими методами расчета и экспериментальными данными. Для проведения вычислительного эксперимента было разработано алгоритмическое и программное обеспечение.

В результате того, что до настоящего времени не существовало единой методики расчета плоской мембраны, а анизотропность материалов вообще не учитывалась, адекватность разработанной универсальной модели можно проверить только для ее частных случаев:

• погрешность расчета линии с распределенными параметрами методом ПСС была определена сравнением его с классическим методом расчета длинных линий по полученным результатам.

• проверка адекватности расчета линии с распределенными параметрами и распределенными величинами выполнена сравнением результатов расчета плоской мембраны из изотропного материала под давлением по разработанной модели с результатами расчета по теории изгиба круглых пластинок.

Для линии с распределенными параметрами:

3. выявлено оптимальное количество звеньев ПСС с распределенными параметрами -5-6 (большее количество звеньев не влияет значительно на погрешность расчета).

4. показано, что погрешность расчета в рабочей области не превышает 10%

Для линии с распределенными параметрами и распределенными величинами показано, что при расчете деформации, прогиба и напряжений плоской мембраны и диафрагмы из изотропного материала под давлением по разработанной универсальной модели в целом характер зависимости полученных значений деформации от радиальной координаты абсолютно соответствует реальному и достаточно точно позволяет выявить экстремальные точки (точки максимальной и минимальной чувствительности) на ее поверхности.

В целом проведенное исследование показало, что при расчетах упругих элементов микроэлектронных преобразователей с распределенными параметрами использование разработанной универсальной модели позволяет достигнуть достаточной на начальных этапах проектирования точности. Вместе с тем ее использование позволяет автоматизировать проектирование упругих элементов, что значительно ускоряет и упрощает процесс проектирования.

Выполненные исследования не только позволили решить комплекс проблем, возникающих на стадии поискового проектирования, но и применить системный подход на этапе эскизного проектирования.

Практическими результатами реализации разработанных теоретических положений для этапа поискового проектирования первичных преобразователей являются автоматизация их структурно-параметрического синтеза, а также результатов синтеза с использованием разработанного комплекса программ.

С целью автоматизации синтеза были разработаны информационно-логическая (и физическая модели базы данных, Программа расчета эксплуатационных характеристик элементов преобразователей сложной структуры, Система автоматизированного синтеза новых технических решений, результаты структурно-параметрического синтеза новых технических решений.

Программа расчета эксплуатационных характеристик элементов преобразователей сложной структуры предназначена для автоматизации расчета выходных параметров функциональных фракталов на следующих этапах: • идентификации функционального фрактала на основе ретроспективной и текущей информации при структуризации входной информации по преобразователям,

• синтеза и оптимизации фрактальных моделей.

В первом случае она используется автономно, а во втором — как модуль автоматизированной системы синтеза новых технических решений.

Для реализации синтеза новых технических решений разработан комплекс алгоритмов, основанных на двух подходах: синтез многофункциональных датчиков на основе топограмм и блочно-иерархический синтез ФПД. Обоснована оптимальность алгоритма блочно-иерархического синтеза ФПД преобразователей и на его основе реализована автоматизированная система синтеза новых технических решений.

С целью проверки корректности выполненных теоретических исследований и определения эффективности разработанных алгоритмов был эксперимент.

Для определения эффективности созданных алгоритмов было разработано 50 тестовых заданий, реализуемых известной и новой системами, и выполнено тестирование обеих систем с использованием необновленного банка данных по ФТЭ. В результате количество полученных новых решений при использовании новой системы по сравнению со старой, основанной на традиционном подходе, в среднем на 20%.

Для проверки корректности выполненных теоретических исследований были разработаны четыре задания на синтез, которые невозможно реализовать на основе традиционного подхода, и позволяющие в полной показать возможность решения выявленных на этапе патентного исследования проблем. Выводы по результатам реализации задания на синтез №1

• Синтезированное решение представляет собой ФПД, конструктивной реализацией которого является изобретенный ранее мостовой индуктивный датчик перемещения [238].

• В синтезированном преобразователе достигнута цель: повышение чувствительности датчика

• При синтезе реализовано достижение цели за счет применения конструктивных и схемных решений

1. A comparison between micromachined pressure sensors using, quartz or silicon vibrating beams / Dufour M., Delaye M. Т., Michel F., Danel J. S., Diem В., De-lapierre G. // Sens, and Actuators. A., 1992. 34, № 3. - C. 201-209. - Англ.;

2. Bai Shao-hong // Zidonghua yibiao. Process Autom. Instrum., 1993. 14, № 2.

3. C. 1-6. Кит. - Рез.: англ.

4. Baizar, R.Semiconductor vibrational frequencyresponse sensor for pressure measurement: Pap. 30 Annu. Meet. Eur. High Pressure Res. group. / R. Balzar, E. Kras-nogenov, S. Abbasov // Физ. и техн. высок. Давлений, 1993, № 2. с. 25-27

5. Beits, W. Systemtechnik der Maschinenkonstruktion. Unter-lagung zur Vorlesung. / W. Beits. TU Berlin, 1969

6. Beitz, W. Ubersicht über Möglichkeiten der Rechnerunterstusturzung beim Konstruieren / W. Beitz //Konstruktion, 1974, 26, № 5. P. 193-199

7. Bobrow, D. C. Qualitative Reasoning about Physical Systems: An Introduction /

8. D. С. Bobrow // Art. Intell, 24,1984. P. 1-5

9. Bush, К. Programm "КЕТТ" zur rechnergestutzten Wirkprinzipsuche. Dummerstorf-Rostok: Akad der Landwirtschaftswissenschaften der DDR. Forschungszzentrum fur Tierproduktion. / K. Bush, 1985

10. Capasitive pressure sensor with third encircling plate: пат. 4951174 США, МКИ5 H 01 G 7/00 / Grantham Daniel H., Latina Mario S.; United Technologies Corp. -№ 292276; заявл. 30.12.88; опубл. 21.08.90.; НКИ 361/283

11. Crazzolara, H. Silicon pressure sensor with integrated bid as stabilization and temperature compensation / H. Crazzolara, W. Munch, M. Nagele // Sens, and Actuators. A., 1992. 30, № 3. - C. 241-247. - Англ.;

12. Diaphragm mounting system for a pressure transducer: пат. 5264820 США, МКИ5 H 01 С 10/10 / Kovacich John A., Hoinsky Christopher C., Van Vessm Peter D., Rado Ricardo A.; Eaton Corp. № 860860; заявл. 31.3.92; опубл. 23.11.9.; НКИ 338/42

13. Electronics, 1989. Vol. 62, № 1. -P. 104-106

14. Electronics, 1990. Vol. 63, № 1. -P. 86-87

15. Fangue E. Professional Creative Work / E. Fangue. Prentis-Holl, 1959

16. Forbus, K.D. Qualitative Process Theory / K.D. Forbus // Art Intell., 24,1984. P.85-168

17. Franke H. Untersuchungen zur Algoritmisierbarkeit des Konstruktions prozesses / H. Franke. Fortschnttsbenchte; VDI-Z, 1976,1/46. - P. 48-56

18. Hix, С F. Physical Laws and Effects / С F. Hix, R P. Alley. New York: General Electric Company, 1958

19. Hohl, G Rechnereinsatz in einer kreativen Phase des Konstruktons- prozesses / Hohl G // Feinwerktechn.+Messtechn., 1975, № 1. 83. - P. 14-18

20. Hydro Carbon Processing, 1969, № 6. V. 48. - P. 189-190

21. James, E.Hall. Silicon sensor upgrade pressure meashurements/ E.Hall. James// InTech, 1991, № 7. C. 32-33

22. Jiang, H. Application of distributed fiber optic sensing in mine for methane detection / Jiang H., Shi H., Wang Y., Yaocai. // Fiber Optic Sensors V SPIE, 1996. Val. 2895

23. Johnson, Dick Pressure sensing advances: are they in your process' future? / Dick

24. Johnson // Contr. Eng. 1995. - 42, № 5. - C. 67,69,71,73. - Англ.

25. Jones, J. Christopher Functional innovation / Jones J. Christopher // Design, 1970, № 258. V. l.-P. 78-79

26. Jones, S. Query modeling for IR interface design / Jones S., Do Т., Paune L. // New Rev. Doc. and Text Manag J. Doc and Text Manag., 1995. -V. 1. P. 47-62

27. JP 1259264 16.10.1989: (IPC1-7): G01P15/12 Semiconductor acceleration sensor / Nishimura Hitoshi

28. Kersey, A.D. A review of recent development in fiber optic sensor technology / A.D. Kersey // Opt. fiber techn., 1996, № 3. V. 2

29. Kim, H. F. optic voltage sensor based on the photoelastic effect in single-mode optical fiber / Kim Hoseong, Jun Jinwoo. Opt. Eng., 2000, 39, № 12. - P. 3281-3284

30. Kim, H. Оптоволоконный датчик электрического напряжения. Fiber optic voltage sensor based on the photoelastic effect in single-mode optical fiber./ Kim Hoseong, Jun Jinwoo. Opt. Eng. 2000. 39, № 12, c. 3281-3284, 6 ил. Библ. 6. Англ.

31. Kleer, J. A Qualitative Physics Based on Confluences / J. Kleer, J. S. Brown // Art Intell., 24, 1984. P. 7-83

32. Koller, R Konstruktionsmethode fur den Maschinen, Gerate und Apparatebau / R. Koller. Berlin: Springer-Verlag, 1976. - 184 p.

33. Krumhauer, P. Möglichkeiten der Rechnenmterstutzung fur die Konzeptphase der Konstruktions / P. Krumhauer // Zeitschrift fiir wirtschaftliche Fertigung, 1973, № 3.-68.-P. 119-126

34. Krumhauer, P. Rechnenmterstutzung fur die Konzeptphase der Konstruktion. Ein Beitrag zur Entwicklung eines Programmsystems fur die Losungsfindung konstraktiver Teilaufgaben. Diss/W / P. Krumhauer. Berlin: TU, 1974. - 164 p.

35. Lauwerier Н. A. Fractals images of chaos / H. A. Lauwerier. — Princetion Univ. Press, 1991

36. Lee, Moon Key Датчик давления. A bipolar integrated silicon presssure sensor / Moon Key Lee, Bo Na Lee, Seung Min Jung // Sens, and Actuators. A., 1992. -34, № l.-C. 1-7.-Англ.;

37. Li, S. Распределенный волоконно-оптический датчик деформации сжатия свысокой пространственной разрешающей способностью / Li Shangjun, Liuf

38. Yongzhi. Dianzi keji daxue xuebao=J. Univ. Electron, and Technol. China, 2000, 29, № 4. - C. 373-376,4 ил. Библ.; 6. Кит.; рез. англ.

39. Li, Zhengnong Численное моделирование гироскопа / Li Zhengnong, Jiang Desheng, Yang Zhiyong, Ни Wenbin. Wuhan ligong daxue xuebao=J. // Wuhan Univ.

40. Technol., 2002, 24, № 11. c. 72-74,77, 4. ил. - Библиогр.: 4. Кит.; рез. англ.

41. Mandelbrot, B.B. Fractals: form, chance and dimension./ B.B Mandelbrot. San Francisko: Freeman, 1977

42. Massayoshi, Esashl Absolute pressure sensor by air-tight electrical feedthrough structure / Massayoshi Esashl, Matsumoto Yoshlnorl, Sojl Shulchi // Transud-ers'89 Lausame, 1990. C. 1048-1052

43. Meclelland, S. Making out in Europe: vol: 10./S. Meclelland// Sensor Review, 1990, № 1.-P. 28-29.

44. Messen von Druck und Differenzdruck // Ghem. Ing. Techn, 1993. - 65, № 12. -C. 1428. - Нем.

45. Method for manufacturing semiconductor devices by use of dry etching: пат. 6010919 США: МПК7 H01L21/00 / Matsuhiro Yasushi, Asami Kazushi, Yo-shino Yoshimi; Nippon Soken, Inc. Denso Corp.

46. Moles, A. Roland caude Créativité et methodes d'innovat / A. Moles. Fayard-Hame, 1970N

47. Nan, S. Silicon planar epitaxial pressure sensors / S. Nan, A. Hangani, Jeane E. Valasi; M. Vasilache, I. Munteane // Rev. Roum. sei. techn. Ser. Electrotechn. et energ, 1992. 37, № 2. - C. 211-214. - Англ.

48. Napolitano, F. Первая высококачественная инерциальная система навигации

49. Nara Koichi, Okaji Masahiro, Kato Hiddeyuki // Teion kogaku. = Cryog. Eng., 1993. 28, № 12.- C. 21-27. - Яп.;

50. Pang, Quan Применение нейронной сети при распознавании спектральных характеристик. / Pang Quan, Yiqi Xuebao, Chm. J. Sci. Instrum., 2001, 22, fc 6. -C. 588-591, 5. ил., 1. табл. Библиогр.: 8. Кит.; рез. англ.

51. Presse, G. Aufbau und Anwendung emes Katalogs physicalicher Effekte / G. Presse // Maschinenbautechnik, 1977, № 7. P. 330-333

52. Pressure transducers: пат. 5317923 США, МКИ5 G 01 L 7/08 / Erichsen Herman W., Panagotopulos Louis J., Levine Mark, Holmes William Т.; General Automotive Specialty, Co., Inc. № 972118; заявл. 05.11.92; опубл. 07.06.94.; НКИ 73/727

53. Resonant gauge with microbeam driven in constant electric field: пат. 5275055 США, МКИ5 G 01 В 7/16. / Zook James D., Burns David W.; Honeywell Inc. -№ 937068; заявл. 31.08.92; опубл. 04.01.94; НК»73/778

54. Resonant mechanical sensor: пат. 5165289 США, МКИ5 G 01 L 1/10 / Tilmans Hendricus A.C.; Johnson Service Co. № 551523; заявл. 10.07.90; опубл. 24.11.92.; НКИ 73/862.59

55. Robert W. В. The role of materials in advanced sensor technology/ Sensor Review/ 2002/ Vol.22, №4. P.289-299.

56. Rodenacher, W. G. Methodisches Konstruieren: In. Konstruk- tionsbikher / W. G. Rodenacher. Bd. 27. Springer, Berlin West., Heidelberg, New- York, 1976

57. Rodenacher, W. G. Methodisches Konstruieren: Regeln und Beispiele / W. G. Rodenacher. Berlin: Springer-Verlag, 1970.-233 p.

58. Rodenacker, W. G. Methodisches Konstruieren: Regeln und Beispiele / W. G. Ro-denacker. Berlin: Springer-Verlag, 1970. - 233 p.

59. Roth, K. Algorrthmisches Auswahlver-fahren zur Konstruktion mit Katalogen / K. Roth, H. Franke, R. Simolek. Feinwerktechnik, 1971, № 75

60. Saigusa, Tokuji Преобразователи давления резонаторного типа. / Tokuji

61. Saigusa, Michiaki Yamagata // Keisoku to migyo.= J. Soc. Instrum. And Contr. Eng., 1992. 31, № 6. - C. 689-691. - Яп.; 81.Schmidlin E.M. Fiber-optic components for single-mode fiber optic sensors//

62. SPIE, 1996. V. 2872. P. 12. 82.Schrocht, H.J. Federn in mikromechanichen structuren/ H.J. Schrocht, M. Meissder, E. Wauro// Drant, 1994, № 4. -C.207-212; 224-228 83.Semiconductor acceleration sensor: пат.1259264 Япония, МКИ G01P15/12 /

63. Stokes, N. A. D. Self-excitation in fibre-optic microresonator sensors / N. A. D. Stokes, R. M. A. Fatah and S. Venkatesh // Sensors and Actuators. A: Physical, 1990, February. - Vol. 21. - Issues 1-3. - P. 369-372

64. Terry S. Silicon pressure transducer arrays for blood-pressure measurement / S. Terry J.S. Eckerle, R.D. Kornbluh, T.Low, С. M. Ablow // Transducers' 89.: Proc. 5th Int. Conf. Solid-State Sensors and Actuators and Eurosensors III, Montreux, 1989. 25

65. June. Vol. 2. - Lausanne. - 1990. - C. 1070-1079. - Англ.

66. Tetsuo, Fujii Fabrication of microdiaphragm pressure sensor utilizing micro-machining / Fujii Tetsuo, Gotoh Yoshitaka, Kuroyanagi Susumu // Sens, and Actuators. A. 1992. - 34, № 3. - C. 217-224. - Англ.;

67. Vadecar, A. Pressure- sensitive integrated silicon optical guided-wave structures / A. Vadecar, A. Nathan, W. P. Huang // Microelectron. J., 1992. 23, № 6. - C. 471-477. - Англ.

68. Vesely, В. Оптоволоконные импульсные датчики FX-301 фирмы Sunx. FX-301 Spifkove senzory s optickymi vlakny od firmy Sunx / Vesely Boleslav // Automattzace, 2001, № 12, C. 778-779. - 3 ил. Чеш.

69. Wang, Xiaodong Guangz Xuebao Оптимизация датчика смещения / Wang Xiaodong Guangz Xuebao // Acta Photon. Sin., 2002, 31, № Ю. с. 1266-1269, 2. ил., 1. табл. - Библиогр.: 13. Кит.; рез. англ.

70. Wang, Zheng-ping Анализ характеристик гироскопа / Wang Zheng-ping, Zhang Yan-shun, Shi Jin-hui, Huang Zong-jun, Yu Xin Harbm gongcheng daxue xuebao J.

71. Harbin//Eng. Univ., 2002,23, №3. С. 20-24, 10. ил. - Библиогр.: 5. Кит.; рез. англ.

72. Werner, D.H. An Overview of the Fractal Antenna Engineering Research, IEEE Antennas and Propagation Magazine. / D.H. Werner, S. Ganguly, 2003. -Vol. 45.-№1.-P. 38-57

73. Werthschutzky, r.Tehn. Mess Einzadz von Silizium sensoren inprozeBmeB-geraten/ r.Tehn. Mess Werthschutzky//Zar Druckmessung-Stand and Tendenzen, 1992, №9. -С. 340-346

74. Werthschutzky, R. Einsatz von Siliziumsensoren in Prozebmebgeraten zur Druckmessung-Stand und Tendenzen / R. Werthschutzky //Techn. Mess., 1992. 59, №9. - C. 340-346. - Нем.

75. Winzigers Druckmesselement // Autotechnik, 1995. 44, № 9. - C. 38. - Нем.

76. Wu Jianmin, Tang Zhen'an, Niu Defang // Dalian ligong daxue xuebao. = J. Dalian Univ. Technol. 1995. - 35, № 4. - C. 540-543. - Кит. - Рез.: англ.

77. Yaoling, Wang A novel pressure sensor structure for integrated sensors /

78. Zhang, R. Разработка1 гироскопов с оптоволоконными элементами. / Zhang Rui, Zhang Yan-hua, Wang Sheng-wu. Shanghai Jiaotong daxue xuebao=J: Shanghai Jiaotong Univ., 2003", 37, № 1. c. 145-148, 5 ил. Библиогр.: 3. Кит.; рез. англ.

79. Zhao, Y. Особенности применения серии волоконно-оптических датчиков, на .нефтеналивных станциях / Zhao Yu, Chen АпЫао, Jiang Desheng Wuhan hgong daxue xuebao. J:. Wuhan // Univ. Technol, 2002, 24; № 5: C. 32-35. - 6 ил. Библ.: 5. Кит.; рез. англ.

80. Zwicky, F. The morphological approach'to discovery invention research and construction / F. Zwicky. -Berlin: Springer, 1967

81. Авдеев, В. Б. Нелинейные радио- и< радиотехнические средства: современное состояние и перспективы, развития / В. Б. Авдеев, А. В: Бердышев, Г. Б: Волобуев, Н. И. Козачок, С. Н. Панычев // Нелинейный»мир, 2006, № 11

82. Автоматизация поискового конструирования (искусственный интеллект в машинном проектировании): / Под ред. А.И. Половинкин. М.: Радио и связь, 1988:

83. Автоматизация поискового конструирования: под ред. А.И: Половинкина. -Ml: Радио и связь, 1981. 344 с.

84. Автоматизация поискового конструирования; под ред. А. И. Половинкина. Mi: Радио и связь, 1981. - 344 с.

85. Алферов, Ж.И. Перспективы электроники в России. 4.1: Полупроводниковая электроника / Ж.И. Алферов // Датчики и системы, 2005, № 3. — С.72

86. Альтшуллер, Г. С. Алгоритм изобретения / Г. С. Альтшуллер. М.: Московский рабочий, 1973

87. Альтшуллер, Г. С. О представлении физических законов, эффектов и явлений в вепольной форме: Рукопись в фонде ЧОУНБ / Г. С. Альтшуллер, Ю.В. Горин, 1975. инв. № 213

88. Альтшуллер, Г. С. Творчество как точная наука / Г. С. Альтшуллер. — М.: Советское радио, 1979. — 175 с.

89. Андреева, Л. Е. Упругие элементы приборов / Л. Е Андреева. М.: Машиностроение, 1981

90. Андронов С.А. Методы оптимального проектирования: Текст лекций / С.А. Андронов. СПб.: СПбГУАП, 2001.-169 с.

91. Басараб, М.А. R-функции, атомарные функции и их применение: Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники / М.А. Басараб, В.Ф. Кравченко, В.М. Масюк, 2001, № 8. С. 5-40

92. Белоглазов, A.B. Малогабаритные датчики абсолютного давления / A.B. Белоглазов, В.И. Евдокимов, В.И. Суханов, Е.В. Котляревская, О.П. Кошевой // Приборы и системы управления, 1995, № 9. С. 8-10. - ISSN 0032-8154

93. Бессонов, JI. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи / Л. А. Бессонов. М.: ВШ., 1978

94. Бессонов, JI.A. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи / Л.А. Бессонов. М.: ВШ., 1978

95. Блинов, А. Датчики нового поколения для вооружений и военной техники. / А. Блинов, С. Гамкрелидзе, М. Критенко, Д. Лебедев, Е. Мокров // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес, 2003, № 2, С.50-53

96. Божокин, С. В. Фракталы и мультифракталы / С. В. Божокин, Д. А. Паршин. — Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. 128 с.

97. Бусурин, В.И. Волоконно-оптические датчики: физические основы, вопросы расчета и применения / В.И. Бусурин, Ю.Р. Носов. — М.: Энергоатом-издат, 1990.-256 с.

98. Бусурин, В.И. Волоконно-оптические датчики: физические основы, вопросы расчета и применения / В.И. Бусурин, Ю.Р.Носов. М.: Энергоатом-издат, 1990.-256 с.

99. Бутусов, М.М. Волоконная оптика и приборостроение / М.М. Бутусов, С.Л. Галкин, С.П. Орбинский, Б.П. Пал. Л.: Машиностроение, 1987. - 328 с.

100. Быстров, Р.П. Миллиметровая радиолокация с фрактальной обработкой / Р.П. Быстров, А.А. Потапов, А.В. Соколов, М.: Радиотехника, 2005. - 368 с. -ISBN 5-93108-030-9

101. Воинов, В. В. Волоконно-оптический датчик вибрации / В. В. Воинов // Науч. тр. Моск. гос. ун-т леса. 2000, № 307, ч. 2, с. 204-207 паг. 7. 2 ил. Библ. 3. Рус.

102. Волков, В.А. Математические модели чувствительных элементов систем управления: Учеб. пособие/ В.А. Волков, В.В. Рыжаков, А.И. Тихонов, И.Н. Гонтарь, А.И1 Воячек, Н.И. Волчихин; под ред. Е.П. Осадчего. — Пенза: Пенз.политех.ин-т, 1990.—100с.

103. Волоконно-оптический датчик. Faseroptischer Sensor: заявка 19900019 Германия, МПК7 G 01 N 21/55. D431 / Robert Bosch GmbH, Mueller Roland, Bernhard Winfried, Mueller Andre. № 199000190; заявл. 02.01.1999; опубл. 10.08.2000. Нем.

104. Воронин, А.А. Оптимальные иерархические структуры / А.А. Воронин, СЛ. Мишин. М: ИПУ РАН, 2003. - 214 с.

105. Гинзбург, С. Г. Методы решения задач по переходным процессам в электрических цепях / С. Г Гинзбург. М., 1967

106. Глазунов, В. Н. Поиск принципов действия технических систем / В. Н. Глазунов. М.: Речной транспорт, 1990. - 111 с.

107. Глейк, Дж.Хаос. Создание новой науки / Дж.Хаос Глейк. — Санкт-Петербург: Амфора, 2001

108. Годнев, А.Г. Волоконно-оптический датчик давления / А.Г. Годнев // Приборы и системы управления, 1993, № 5. С. 25-26. - ISSN 0032-8154

109. Громов, В. Многофункциональный датчик для электронных систем сбораданных. / В. Громов // Электроника: Наука. Технология. Бизнес, 2006, № 5

110. Губко, М.В. Математические модели оптимизации иерархических структур / М.В. Губко. М.: ЛЕНАНД, 2006. - 264 е.;

111. Датчик положения или линейных перемещений. Lage- oder Wegsensor / Robert Bosch GmbH, Drabarek Pawel, Greif Hubert: заявка 19743156 Германия, МПК6 G 01 В 11/02, F 02' M 61/16. № 19143156.9; заявл 30.09.1997; опубл. 22.04.1999: Нем.

112. Датчики.теплофизических и механических параметров: Справочник/ под ред. Ю;Н! Коптева. -М. :Изд-во предп. Редакции журн. «Радиотехника», 1988. 1т. - 2 кн. - Библиогр.: с. 508

113. Дворянкин, А. М. Автоматизация поискового конструирования. Модели, задачи, алгоритмы: автореф. дис. . д-ра техн. наук / А. М. Дворянкин. Волгоград: ВолгГТУ, 1996. - 46 с.

114. Детлаф, А. А. Курс физики: учеб. пособие для. втузов / А. А. Детлаф, Б.М. Яворский. 4-е изд., испр. - М.: Высш.шк., 2002

115. Джашитов, В. Э. Математические модели теплового дрейфа гироскопических датчиков инерциальных систем / В. Э. Джашитов, В. М. Панкратов. -СПб: Изд-во ГНЦ РФ ЦНИИ "Электроприбор", 2001.- 150 е., ил. - Библиогр.: 16. Рус. - ISBN 5-900780-30-9

116. Драгунов, В.П. Полупроводниковый датчик для измерения быстроизме-няющегося давления газа / В.П. Драгунов // Приборы и системы управления,1993, № 5. С. 23. - ISSN 0032-8154

117. Дружинский, И.А. Механические цепи / И.А. Дружинский. JL: Машиностроение, 1977. С. 25-66, 228-231

118. Евланов, Л.Г. Теория и практика принятия решений / Л.Г. Евланов. М.: МИФИ, 1981

119. Егизаров, Э. Л. О термоупругом изгибе квадратной мембраны/ Э. Л. Еги-заров // Приборы и системы управления, 1997, № 4. С. 43-44

120. Емельянов, C.B. Многокритериальные методы принятия решений / C.B. Емельянов. М.: Наука, 1985

121. Емкостный преобразователь давления. // Методы и средства электр. измерений. / ВНИИ электроизмерит. приборов. СПб., 1992. - С. 112. - Рус.

122. Ефремова, Е. В. Транзисторные СВЧ-генераторы сверхширокополосного хаоса на сосредоточенных элементах / Е. В. Ефремова // Нелинейный мир, 2007, № 5

123. Жибарева, И. Н. Определение геометрических параметров мембранных упругих чувствительных элементов с малой нелинейностью характеристики / И. Н. Жибарева // Приборы и системы управления, 1993, № 11. С. 36-40. -ISSN 0032-8154

124. Забежапло, М. И. К проблеме автоматического понимания полнотекстовых документов в информационном поиске / М. И. Забежапло // Изв. РАН Теория и системы управления, 1998. № 5. - С. 167-176

125. Зарипов М. Ф., Петрова И. Ю. Энергоинфориационный метод анализа и синтеза чувствительных элементов систем управления // Датчики и системы, 1999, №5.

126. Зарипов, М. Ф. Информационные модели и межцепные эффекты в оптических элементах систем управления: препринт доклада / М. Ф. Зарипов, Н. Т. Супегшапов, И.Ю. Петрова. Президиуму Башкирского филиала АН СССР.-Уфа, 1980.-55 с.

127. Зарипов, М. Ф. Энерго-информационный метод научно-технического творчества: ВНИИПИ ГКНТ СССР. М., 1988. - 124 с.

128. Зарипов, М.Ф Параметрические структурные методы проектирования первичных измерительных преобразователей. / М.Ф Зарипов, И.Ю. Петрова // VI Всесоюз. научн-технич. конферен. ИИС-83. Куйбышев: 1983.

129. Зарипов, М.Ф. Параметрические структурные методы проектирования первичных измерительных преобразователей. / М.Ф Зарипов, И.Ю. Петрова //VI Всесоюз. научн-технич. конферен. ИИС-83. Куйбышев, 1983

130. Зарипов, М.Ф. Преобразователи с распределенными параметрами для автоматики и информационно-измерительной техники. / М.Ф Зарипов. М.: Энергия, 1969. - 356 с.

131. Зарипов, М.Ф. Энерго-информационный метод научно-технического творчества: учебно-метод. пособие / М.Ф. Зарипов, Н.Р. Зайнуллин, И.Ю. Петрова. М.: ВНИИПИ, 1988. - 124 с.

132. Зарипов, М.Ф.Элементы теории информационных моделей преобразователей с распределенными параметрами. / М.Ф. Зарипов, А.И. Никонов, И.Ю Петрова. Уфа : БН АН СССР, 1983. - 155 с.

133. Зарипова, В.М. Модели и комплексы программ для синтеза датчиков с поддержкой многопользовательской работы в сети: дис.канд.техн.наук. / В.М. Зарипова. Астрахань: АГУ, 2006. - 162 с.

134. Захаров, А. О. Единство инструментов ТРИЗ. / Захаров А. О. Челябинск: «Технологии творчества», 1999, № 1. - с. 19;

135. Захаров, А. О. Схема ЗРТС и неалгоритмические методы активизации творческого мышления / Захаров А. О. Бостон, 1999

136. Заявка 2235773 Великобритания, МКИ5 G 01 Н 9/00. Indirectly excited resonant element sensor / Parsons Philip, Willson Joison Peter, Metealf Eric; Schlum-berger Ind. Ltd. № 90170820; заявл. 03.08.90; опубл. 13.03.91; НКИ GIG

137. Заявка 2664979 Франция, МКИ5 G 01 L 13/02 Micro-capteur de pression / Isabelle Thomas, Pierre Olivier Lefort; Sextant Avionique S.A. № 9009468; заявл. 20.7.90; опубл. 24.1.92

138. Заявка 317526 Япония, МКИ5 G 01 L 19/14 / Вакаяма Киеси, Идзэки На-рито, Фукуда Мицухира; К. к. Дэруфай. № 1-151343; заявл. 14.06.89; опубл. 25.01.91 // Кокай токке кохо. Сер. 6 (1). - 1991. -10. - С.179-182. - Яп.

139. Заявка 4125398 ФРГ, МКИ5 G 01 L 9/02 Drucksensor und Kraftsensor / Offerins Henderikus L., Folkmer Bernd, Sandmaier Hermann; Fraunhofer-Ges. Zur Forderung der angewandten Forschung eV. -№41253981; заявл. 31.07.91; опубл. 04.02.93

140. Заявка 4133061 ФРГ, МКИ5 G 01 С 9/00 Drucksensor / Marek Jiri, Weiblen Kurt; Robert Bosch GmbH. № 41330617; заявл. 04.10.91; опубл. 15.04.93

141. Заявка 4137624 ФРГ, МКИ5 G 01 L 1/18 Silizium-Chip zur Verwendung in einen Kraftsensor / Herden Werner, Marek Jiri, Weiblen Kurt, Bantien Frank, Kuesell Matthias, Schmidt Steffen; Robert Bosch GmbH. № 41376242; заявл.1511.91; опубл. 19.05.93

142. Заявка 4206174 ФРГ, МКИ5 G 01 L 9/06 Integrierter Sensor aus Silizium / Martin Wilimann, Joerg Muchow; Bosch Robert; GmbH. № 420617741; заявл. 28.02.92; опубл. 02.09.93

143. Заявка 4227893 ФРГ, МКИ5 G 01 L 13/02 Differenzdrucksensor / Martin Mast, Andreas Blumenstock, Klaus Hirschberger; Robert Bosch GmbH. № 42278937; заявл. 22.08.92; опубл. 22.04.93

144. Зимин, B.H. Метрологическое обеспечение преобразователей давления / В.Н. Зимин, В.И. Лурье, В.В. Панков, А.Ю. Петров // Sensors & Systems, 1999,№4.-С. 32-35

145. Зиновьев, В.А. Емкостный датчик избыточного давления / В.А. Зиновьев,

146. A.A. Шошин, В.Б. Акимов // Приборы и системы управления, 1992, № 5. С. 27.-ISSN 0032-8154

147. Иванова, В. С. Фракталы. Инженерные приложения в материаловедении /

148. B. С. Иванова, А. А. Оксогоев // Нелинейный мир, 2006, № 11

149. Иванова, B.C. Введение в междисциплинарное наноматериаловедение / B.C. Иванова. М.: Сайнс-Пресс, 2005. - 208 с. - ISBN 5-88070-081-Х

150. Игнатьев, И.В. Исследование малогабаритных полупроводниковых датчиков давления./ И.В. Игнатьев, JI.B. Кипрская, Л.Г. Миносян // Тр. Центр, ин-та авиац. моторостр., 1992, № 1292. С. 111-122. - Рус.

151. Ильинская, Л.С. Полупроводниковые тензодатчики / Л.С. Ильинская, А. Н. Подмарьков // Библиотека по автоматике. Выпуск 189. М.-Л.: изд. «Энергия», 1966. - 149 с.

152. Инерциальные датчики. Inertial sensors // News Prospace, 2002, № 48. С. 20-2, 3. ил. Англ.

153. Интегральный микромеханический акселерометр-клинометр: пат.2279092 Рос. Федерация: МПК7 G01P 15/02 / Коноплев Б.Г.; Лысенко И.Е.

154. Казиев, В.М. Введение в анализ, синтез и моделирование систем: Учебное пособие / В.М. Казиев. — М.: Интернет-Университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 244 с. - ISBN 5-95560060-4 (ИНТУИТ), ISBN 5-9474-511-9 (БИНОМ. ЛЗ)

155. Карцев, Е. А. Унифицированные,струнные измерительные преобразователи / Е. А. Карцев; В. П. Короткой. М.: Машиностроение, 1982

156. Карцев, Е.А. Датчики неэлектрических величин на основе унифицированного микромеханического резонатора / Е.А. Карцев // Приборы и системы управления, 1996, № 4. С. 32-35

157. Квятковская, И.Ю. Морфологический синтез чувствительных элементов систем управления по параметрическим структурным схемам: дис. канд.техн.наук / И.Ю. Квятковская. Астрахань: АГТУ, 1999.- 141с.

158. Квятковская, И.Ю. Теория принятия решений: Методическое пособие / И.Ю. Квятковская. Астрахань, АГТУ: - Изд-во ООО «ЦНТЭП», 2002. - 100 с.

159. Кикнадзе, Г.И. Тензометрический датчик давления / Г.И. Кикнадзе, A.A. Могильницкий, А.Г. Плещ, А.Л. Шенкевич // Приборы и техн. эксперим., 1991, №5.-С. 175-176;

160. Кпокова, Н.П. Тензорезисторы: Теория, методика расчета, разработ-киУН.П.Клокова. М*.: Машиностроение, 1990.-224с.

161. Ковалева, Л.А. Хаотические колебания при движении двухкомпонентных смесей в пористых средах / Л.А. Ковалева, М.В. Мавлетов // Нелинейный мир, 2006, № 3

162. Колмаков, А.Г. Использование концепций системного подхода при изучении деформации и разрушения металлических материалов / А.Г. Колмаков1. Нелинейный мир, 2006, № 3

163. Колмогоров, А.Н. Элементы теории функций и функционального анализа / А.Н.Колмогоров, C.B. Фомин. М.: Наука, 1972. - 496 с.

164. Корнишин, М.С. Нелинейные задачи теории пластин и пологих оболочек и методы их решения. / М.С. Корнишин. М.: Наука, 1964. - 192 с.

165. Кравченко, В.Ф. Булева алгебра и методы аппроксимации в краевых задачах электродинамики / В.Ф. Кравченко, М.А. Басараб. М.: Физматлит, 2004

166. Кравченко, В.Ф. Лекции по теории атомарных функций и некоторым их приложениям / В.Ф. Кравченко. М: Радиотехника, 2003

167. Кравченко, В.Ф. Новый класс фрактальных функций в задачах анализа и синтеза антенн: кн.З / В.Ф. Кравченко, В.М. Масюк. М.: Радиотехника, 2002. - 80с. - ISBN 5-93108-030-9

168. Кроновер, P.M. Фракталы и хаос в динамических системах / P.M. Кроно-вер; пер. с англ. М.: Постмаркет, 2000

169. Кроновер, P.M. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы теории / P.M. Кроновер. Москва: Постмаркет, 2000. 352 с.

170. Крупенин, С. В. Численный анализ многодиапазонных антенн на основе нерегулярных фрактальных структур / С. В. Крупенин, В. В. Колесов // Нелинейный мир, 2007, № 5

171. Кузьмин, Л. В. Генерация сверхширокополосных хаотических радиоимпульсов / Л. В. Кузьмин // Нелинейный мир, 2007, № 5

172. Кузяков, Б. А. Применение волоконно-оптических датчиков в системах техносферного мониторинга: Безопас. жизнедеятельности / Б. А. Кузяков, 2002, №6. С. 8 - 12, 5. ил. - Библиогр.: 12. Рус.

173. Кульчин Ю.Н. Распределенные волоконно-оптические датчики и измерительные сети / Ю.Н. Кульчин. Владивосток: Дальнаука, 1999

174. Кульчин, Ю.Н'. Распределенные волоконно-оптические датчики и измерительные сети / Ю.Н. Кульчин. Владивосток: Дальнаука, 1999

175. Кумунжиев, К В. Интеллектуальный интерфейс электромеханика: учебное пособие / К. В. Кумунжиев, Н. П. Кузьмин, Ю. В. Никитин. Уфа: УфАИ, 1984.- 100.с.

176. Лаптев В.В. Автоматизация синтеза структурных схем чувствительных элементов, систем управления на основе энерго-информационной модели: автореф. дис. канд.техн.наук. / В.В. Лаптев. Астрахань: АГТУ, 1997. - 22 с.

177. Левшин, Н. Л. Влияние фазовых переходов на термодесорбцию с поверхности твердого тела / Н. Л. Левшин // ФТТ, 1997, № 3. Т. 39. - С. 573-576

178. Ленк, А. Электромеханические системы: Системы с распределенными параметрами / А. Ленк; пер. с нем. М.: Энергоиздат, 1982

179. Липовцев, Разностный метод решения задач устойчивости оболочек: Теория пластин и оболочек / Липовцев. М.: Наука, 1971. С.155-172;

180. В.А.Логозинский, И.И. Сафутин, В.А. Соломатин. СПб: Изд-во ГНЦ РФ -ЦНИИ "Электроприбор", 2001. - С. 44-51 .Рус.

181. Магниторезистивный датчик (варианты): пат. 2236066 Рос. Федерация: МПК7 НО 1L43/08 / С.И. Касаткин, A.M. Муравьев, В.Д. Ходжаев, JI.A. Ажаева;

182. Малов, В В. Пьезорезонансные датчики./В.В;Малов Изд. 2-е, перераб. и доп.-М. : Энергоатомиздат, 1989;-272х.

183. Михайлов, П: Г. Многофункциональные микроэлектронные датчики / П. Г. Михайлов, А. П. Михайлов // Датчики и Системы, 2005, № 3 с.36

184. Многоконтактное реле давления: пат. № 2151328 Рос. федерация: МПК 7 F 15 В 5/00 / Шикульская О.М., Ильичев С.А.; заявитель и патентообладатель Астраханский; государственный технический университет — № 96118876/ заявл. 23;09.1996; опубл. 20.06.2000г

185. Морозов, АД. Введение в теорию фракталов / А.Д. Морозов.— Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002. 160 с. - ISBN 5-93972-172-9

186. Нашельский, А.Я. Технология полупроводниковых материа-лов./А.Я.Нашельский. -М.: Металлургия, 1987

187. Незаметдинова, Э.Р. Блочно-иерархическое моделирование физического принципа действия многофункциональных преобразователей: дис. канд. техн. Наук / Э.Р. Незаметдинова. Астрахань, 2007. - 138 е.;

188. Незаметдинова, Э.Р. Анализ методов достижения требуемых метрологических характеристик микроэлектронных датчиков параметров движения / Э.Р. Незаметдинова // Метрология, 2007, № 1. С. 13 - 18

189. Незаметдинова, Э.Р. Оценка погрешностей элементов преобразователей по разветвленным параметрическим структурным1 схемам /Э.Р. Незаметдинова // Метрология, 2006, № 11. С. 11 - 15

190. Нелинейная радиолокация: Ч. 2 / под ред. Горбачева А.А. М.: Радиотехника, 2006. - 168 с. - ISBN 5-93108-030-9

191. Нелинейная радиолокация: Ч. 3 / под ред. Горбачева А.А. М.: Радиотехника, 2007. - 128 с. - ISBN 5-93108-030-9

192. Одинцев, В. Н. Фрактальная модель иерархического строения массивов горных пород: т.2 / В. Н. Одинцев, И. Ж. Бунин // Нелинейный мир, 2004, № 3;

193. Окоси, Т. Волоконно-оптические датчики / Т. Окоси, К. Окамото и др. -Л.:Энергоатомиздат, 1990

194. Оптоволоконный гироскоп. Optical fiber gyroscope: пат. 6201923 США, МПК7 G 02 В 6/00, G 01 В 9/02. Hitachi Cable, Ltd, NGK Insulators, Ltd. /

195. УиЬага ТоБЫуа, Зоекаша Шгокаги, Те1зи ТоБЫуик^ ОЬпик! Wataru, Тоуос1а БЬиЬеь 1сЫё1 Такепоп; № 09/272116; заявл. 19.03.1999; опубл. 13.03.2001; приор. 27.03.1998, № 10-082175 (Япония); НПК 385/137. Англ.

196. Орлов А.И. Основы теории принятия решений: уч. пособие / А.И. Орлов. М., 2002

197. Орлов, М.А. Основы классической ТРИЗ. Практическое руководство для изобретательного мышления / М.А. Орлов. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006.-432 с.

198. Пайтген, Х.О. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем. / Х.О.Пайтген, П.Х. Рихтер. -М.: Мир, 1993

199. Перспективы развития рынка систем автоматизации технологических процессов//Датчики и Системы, 1999, №3. -С.53-56

200. Петрова, И. Ю. Анализ механических систем на основе электромеханических аналогий. / И. Ю. Петрова, О.М. Шикульская // Тез. докл. III Межвузовская н/м конф. "Компьютеризация учебного процесса по электротехническим дисциплинам". Астрахань, - 1995

201. Петрова, И. Ю. Классификация упругих элементов микроисполнении, используемых в приборостроении / И. Ю. Петрова, О.М. Шикульская // тезисы доклада XLI НТК проф.-преп.состава. Астрахань, 1997. - С. 23

202. Петрова, И. Ю. Расчет мембран методом ПСС: тезисы доклада / И. Ю. Петрова, О.М. Шикульская // XLII НТК проф.-преп.состава. Астрахань, 1998

203. Петрова, И.Ю. Общие принципы анализа микроэлементов систем управления с распределенными параметрами различной физической природы : Теория информационных систем и систем управления с распределенными параметрами / И.Ю. Петрова.- М : Наука, 1978

204. Петрова, И.Ю. Универсальная структурно-параметрическая модель плоской мембраны / И.Ю. Петрова, О.М. Шикульская // Датчики и системы, 2000, № 2. С. 14-16. — ISBN 1992-7185

205. Петрова, И.Ю. Физические основы энерго-информационных моделей и параметрических структурных схем./И.Ю. Петрова, М.Ф.Зарипов, А.И. Никонов: Препринт доклада. Уфа: БН АН СССР, 1984. - 25 е.;

206. Петрова, И.Ю. Энерго-информационный метод анализа и синтеза чувствительных элементов систем управления: дис. докт. тех. наук. Самара, 1996.-С. 109-120

207. Петрова, И.Ю., Вопросы анализа функциональных микроэлементов с распределенными параметрами различной физической природы. / И.Ю. Петрова // III межд. симп. «Теория информационных систем и систем управления с распределенными параметрами». Уфа, 1976

208. Петрова, И.Ю., Физические основы энерго-информационных моделей и параметрических структурных схем/ И.Ю. Петрова, М.Ф. Зарипов, А.И. Никонов / Препринт доклада. Уфа: БФ АН СССР, 1984. - 25 с.

209. Петрова, Т.Г. Упругие элементы малых сечений для приборов / Т.Г. Петрова, Л.Б.Жермкнская, В.Ф.Семенова и др. -Л.: Машиностроение, 1985. -128 с.

210. Плешакова, Л.А. Энерго-информационное моделирование волоконно-оптических датчиков фазовой модуляции: дис. канд. техн. наук / Л.А. Плешакова. Астрахань, 2007. - 152 с.

211. Повилейко, Р. П. Десятичная матрица поиска / Р. П. Повилейко. Рига: Знание, 1978

212. Половинкин, А. И. Основы инженерного творчества / А. И. Половинкин. -М.: Машиностроение, 1988. 368 с.

213. Полупроводниковый акселерометр. Semiconductor accelerometer: пат. 5567880 США: МПК6 G01P15/08 / Yokota Yoshihiro, Naito Shotaro, Suzuki Toshihiko, Koide Akira; Hitachi, Ltd.

214. Полупроводниковый датчик ускорения. Semiconductor acceleration sensor: пат. 5567878 США: МПК6 G01P15/08 / Mitsubishi Denki К. K. Kobayashi Eiji

215. Полупроводниковый датчик физической величины. Semiconductor physical quantity sensor: пат. 5987989 США: МПК6 G01P15/125 / Yamamoto Toshimasa, Ao Kenichi, Takeuchi Yukihiro; Denso Corp.

216. Преобразователь перемещений: пат. 2279632 Рос. Федерация: МПК7 G01B7/00, H01L49/00 / Былинкин С.Ф.; Вавилов В.Д.; Миронов С.Г.

217. Прозоров, М.А. Новые кварцевые преобразователи давления и температуры/ М.А. Прозоров // Приборы и системы управления, 1996, № 6. С. 27-28

218. Разделение и линеаризация выходов волоконно-оптического датчика смодулированной поляризацией для двухпараметрических непрерывных измерений / Wang Xiaodong. Guangxue xuebao. Acta opt. sin, 2002. 22, № 4. С. 485-490, 8 ил. Библ.: 10. Кит.; рез. англ.

219. Распознование. Аутодиагностика. Мышление (Синергетика и наука о человеке) / под ред. Чернавского Д.С. М.: Радиотехника, 2004. - 272 с. - ISBN 5-93108-030-9

220. Реутов, А. П. Странные аттракторы и фракталы как основа новой динамической модели радиолокационных сигналов, рассеянных растительным покровом: Т.1 / А. П. Реутов, А. А. Потапов, В. А. Герман // Нелинейный мир, 2003, вып. № 1-2

221. Седжвик Р. Фундаментальные алгоритмы на С++. Алгоритмы на графах. Анализ, Структуры данных, Сортировка, Поиск: Пер. с англ./ Роберт Седжвик. СПб.: ООО «ДиаСофтЮП», 2002. - 496 с.

222. Седжвик, Р. Фундаментальные алгоритмы на С++: Анализ, Структуры данных, Сортировка, Поиск: пер. с англ. / Роберт Седжвик. СПб.: ООО «ДиаСофтЮП», 2002. - 688 с.

223. Советов, Б.Я. Моделирование систем: учеб. для вузов / Б.Я.Советов Б.Я., С.А. Яковлев. — 4-е мзд., стер. — М.: Высш. Шк., 2005. — 343 е.;

224. Сотсков, Б.С. Основы теории и расчета надежности эементов и устройств автоматики и вычислительной техники./ Б.С.Сотсков. М.: Высшая школа, 1970.-270 с.

225. Справочник по электротехническим материалам: т. 3; под ред. Ю.В.Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М.Тареева. Ленинград: Энергоатомиз-дат Ленинградское отделение, 1988. - С. 405-440

226. Станкевич, В.Ч. Перспективные датчики абсолютного давления / В.Ч. Станкевич, Ч.И. Шимкявичюс // Приборы и системы управления, 1996, № 6. -С. 25-28.-ISSN 0032-8154

227. Стучебников, В.М. Микроэлектронные датчики за рубе-жом/В.М.Стучебников // Приборы и системы управления, 1993.-N 1. -С. 18-20

228. Техническое творчество: теория, методология, практика. Энциклопедический словарь-справочник; под ред. А.И. Половинкина, В.В. Попова.- М.: НПО «Информ-система», 1995.-408с.

229. Техническое творчество: теория, методология, практика: Энциклопедический словарь-справочник; под ред. А. И. Половинкина, В. В. Попова. М.: НПО "Информ-система", 1995. - 408 с.

230. Тимошенко, С.П. Пластинки и оболочки / С.П. Тимошенко, Войновский -Кригер Пер с англ./ Под ред. Г.С. Шапиро. М.: Физматгиз, 1963, 576 с.

231. Тимошенков, С.П. Технология газового скалывания: Производство структур кремний на изоляторе и сенсоров на их основе / С.П. Тимошенков, В.В. Калугин,

232. B.И. Графутин, Е.П. Прокопьев. // Межд. конф. «Датчики и Системы», 2002

233. Тихонов, А. А. Пути коммерциализации научных разработок в области датчиков / А. А. Тихонов, Н. Н. Новиков // Датчики и системы, 2002, № 4.

234. C. 59-62, 68. Рус.; рез. англ.:

235. Трофимов, A.A. Высокотемпературные датчики перемещений на основе металлокерамических катушек индуктивности / A.A. Трофимов, Н.Д. Кона-ков // Межд. конф. «Датчики и Системы», 2002

236. Удалов, Н.П. Полупроводниковые датчики/НП.Удалов. -M.-JL: Энергия, 240 е.;

237. Упругие элементы датчиков механических величин: учеб. пособие/ А.И. Тихонов, И.Н. Гонтарь, А.И. Воячек, Н.И. Волчихин; под ред. Е.П. Осадчего.

238. Пенза: Пенз.политех.ин-т, 1988. 88 с.

239. Федер, Е. Фракталы: пер. с англ. М.: Мир, 1991. - 254 с. ISBN 5-03-001712-7

240. Федосеев В.И. Упругие элементы точного приборостроения / В.И. Федосеев. М.: Оборонгиз,1949. - 344 с.

241. Федосеев, В.И. К расчету хлопающей мембраны: в Ют. / В.И. Федосеев // Прикладная математика и механика, 1946, вып. 2, с. 292-301

242. Федосеев, В.И. Об одном способе решения нелинейных задач устойчивости деформируемых систем / В.И. Федосеев // Прикладная математика и механика, 1946, т. XXVIII, вып. 2. С. 265-275;

243. Федосеев, В.И. Сопротивление материалов. / В.И. Федосеев. 9-е изд., перераб. и доп. - М :Наука: гл. ред. физ.-мат. лит., 1986;

244. Фоменков, С.А. Моделирование и автоматизированное использование структурированных физических знаний: монография / С.А. Фоменков, Д.А. Давыдов, В.А. Камаев. ВолГТУ. - М.Машиностроение-1, 2004. - 297 с. -ISBN 5-97275-144-7

245. Фоменков, С.А. Представление физических знаний для автоматизированных систем обработки информации/ С.А. Фоменков, A.B. Петрухин, В.А. Камаев, Д.А. Давыдов / Монография. Волгоград: ТОО «Принт», 1998. - 152 с.

246. Ханзен, Ф. Основы общей методики конструирования/Ф. Ханзен; пер. с нем .-Л.: Машиностроение, 1966

247. Ханова А. А. Исследование чувствительных элементов систем управления на основе гальваномагнитных эффектов Автореферат дис. . канд. техн. наук. -Астрахань: АГТУ, 1997 -21 с

248. Харламова, Т.Е. Полупроводниковые и специальные материалы: учебное пособие по курсу «Полупроводниковые и специальные материалы» / Т.Е. Харламова. изд. Северо-западного заочного политехнического института, 1977.-С. 10-67

249. Хинчин, А.Я. Цепные дроби / А.Я. Хинчин. М: Наука, 1978. - 111 с.

250. Ходуров, В. Н. Экспериментальное исследование температурного дрейфа волоконно-оптических гироскопов. Навигация и управление движением:

251. Материалы 4 конференции молодых ученых, Санкт-Петербург, 12-14 марта, 1авг.-30 нояб., 2002 / В. Н. Ходуров. СПб: Изд-во ГНЦ РФ - ЦНИИ "Электроприбор", 2002. - С. 165-170, 4. ил. - Библиогр:. 2. Рус.

252. Черных, В. А. Нелинейные эффекты в процессах разработки газовых залежей: т.2 / В. А. Черных // Нелинейный мир, 2004, № 3;

253. Чикин, И.И. Малогабаритный датчик быстр опер еменного давления ЛД-6-1 / И.И. Чикин, В.Г. Караджи, Л.В'. Голубкова // Тр. Центр, ин-та авиац. Моторостр, 1992, № 1292. С. 125-131.- Рус.

254. Чувствительный элемент мембранного типа: пат. 2247443 Рос. Федерация: МПК7 H01L29/84 / Лучинин В.В., Корляков A.B., Белых C.B., Ильков В.К., Ширшов A.A.

255. Чувствительный элемент: Пат. 2106610 Рос. Федерация: МПК7 G01L1/22, G01L9/04. / Кобылянский П.А.; Тиняков Ю.Н.; Мишачев В.И.; Михайленко В.А.

256. Чяпяле, Ю. М. Метод технического творчества / Ю. М. Чяпяле. Вильнюс: Мокслас, 1985

257. Шелухин, О.И. Фрактальные процессы в телекоммуникациях./ О.И. Ше-лухин. М.: Радиотехника, 2003. - 480 с. - ISBN 5-93108-030-9

258. Шикульская О. М. Расчет диапазона измеренияi преобразователей и их элементов / О. М. Шикульская, Э.Р. Незаметдинова // Изв. вузов. Поволж. регион. Техн. науки, 2006, № 6. С. 263-270. - ISSN 1728-628Х

259. Шикульская О. М. Определение погрешностей длинной линии по параметрической структурной схеме (ПСС)/ О.М. Шикульская // Изв. вузов. Сев,-Кавк. регион. Техн. науки. 2006. - Прил. 5. - С. 7-10. — ISSN 0321-2653

260. Шикульская О.М. Блочный анализ и синтез новых технических решений на основе энерго-информационного метода / О. М. Шикульская // Изв. вузов. Поволж. регион. Техн. науки, 2006, № 6. С. 287-292. - ISSN 1728-628Х

261. Шикульская, О. М Расчет чувствительности энерго-информационных моделей цепей произвольной структуры / О. М. Шикульская, Э.Р. Незаметди-нова //Авиакосмическое приборостроение, 2006, № 12. С. 59-60

262. Шикульская, О. М. Определение погрешностей различных структур цепей с применением аппарата параметрических структурных схем / О.М. Шикульская , Э.Р Незаметдинова // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. -2006 . Прил. 5. - С. 11-14

263. Шикульская, О.М. Классификация методов достижения требуемых эксплуатационных характеристик / О. М. Шикульская // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2006, № 11. — С. 40-42

264. Шикульская, О. М. Модернизация концептуальной модели банка данных по физико-техническим, эффектам на базе современных информационных технологий / О. М. Шикульская, Э.Р. Незаметдинова // Измерительная техника №1. С. 7-9.

265. Шикульская, О. М. Расчет чувствительности элементов с распределенными параметрами / О. М. Шикульская, JI.A. Плешакова // Авиакосмическое приборостроение,-2006 №11- с. 17-18

266. Шикульская, О. М. Рекурентная модель линии с распределенными параметрами и величинами / О. М. Шикульская // Измерительная техника, №3. С. 20-22

267. Шикульская, О. М. Анализ алгоритмов расчета однородных длинных линий: Специальный выпуск. Математическое моделирование и компьютерные технологии / О. М. Шикульская // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. Науки, 2006. С. 35-37. — ISSN 0321-2653

268. Шикульская, О. М. Определение погрешностей длинной линии по параметрической структурной схеме (ПСС) / О.М. Шикульская // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. Науки, 2006. Прил. № 5. - С. 7-10. — ISSN 0321-2653

269. Шикульская, О. М. Концепция блочного синтеза новых технических решений. / О. М. Шикульская // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. Науки, 2006. Прил. № 7. - С. 30-32. — ISSN 0321-2653

270. Шикульская, О.М. Анализ физико-технических эффектом с учетом свойств полупроводниковых материалов / О. М. Шикульская, Э.Р. Незаметдинова // Информационные технологии и математическое моделирование

271. ИТММ-2005): Материалы IV Всероссийской научн.науч. практ. Конф. (1819 нояб. 2005 г.). - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2005. -Ч. 1. - С. 121-124

272. Шикульская, О.М. Блочный анализ и синтез новых технических решений на основе энерго-информационного метода / О. М. Шикульская // Изв. вузов. Поволж. регион. Техн. Науки, 2006, № 6. С. 287-292. - ISSN 1728-628Х

273. Шикульская, О.М. Концептуальное моделирование принципа действия преобразователя на основе SADT-технологии / О.М. Шикульская, М.И. Ши-кульский // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. Науки, 2005. Прил. № 2. -С. 52-54. — ISSN 0321-2653

274. Увайсова. -М.: МИЭМ, 2006. С. 187-190. —ISBN 5-7511-2015-3.1

275. Шикульская, О.М. Математическая модель расчета микроэлектронных емкостных датчиков давления. / О.М. Шикульская, М.И. Шикульский // Известия вузов. Сев.-Кавк. Регион Техн. Науки, 2005. Прил. № 1. - С.23-26.1.SN 0321-2653

276. Шикульская, О.М. Математическое моделирование деформации плоскоймембраны с применением метода ПСС / О.М. Шикульская // Вестник АГТУ. Телекоммуникации, новые информационные технологии и связь. Астрахань, 2000.-С. 112-115

277. Шикульская, О.М. Моделирование коррекции аддитивной температурной погрешности / О.М. Шикульская, А.И. Куксин // Авиакосмическое приборостроение, 2007, № 8. С.27-29

278. Шикульская, О.М. Разработка энерго-информационной модели цепи микроэлектронных тензорезисторных датчиков давления / О.М. Шикульская, М.И. Шикульский // Известия вузов. Сев.-Кавк. Регион Техн. Науки, 2005.

279. Прил. № 1. с. 27-30. — ISSN 0321 -2653

280. Шикульская, О.М. Распределенные энергоинформационные модели упругих элементов микроэлектронных преобразователей механических величин: дисс. . канд. техн. наук. / О.М. Шикульская. Астрахань, 2000. - 130 е.;

281. Шикульская, О.М. Расчет чувствительности энергоинформационных моделей цепей произвольной структуры / О.М. Шикульская, Э.Р. Незаметдино-ва // Авиакосмическое приборостроение, 2006, № 12. С.59-60

282. Шикульская, О.М. Система автоматизированного расчета микроэлектронных датчиков давления / О.М. Шикульская, М.И. Шикульский // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. Науки, 2005. Прил. № 3. - С. 3-5. — ISSN 0321-2653

283. Шикульская, О.М. Сравнение результатов расчетов преобразователей различными методами : тезисы доклада / О.М. Шикульская // XL н/т конф. проф.-преп. Состава. Астрахань, 1996

284. Шикульская, О.М. Структурно-параметрическое моделирование микроэлектронных резонаторных датчиков давления / О.М. Шикульская, М.И. Шикульский // Известия вузов. Сев.-Кавк. Регион Техн. Науки, 2005. Прил. № 1.-С. 30-33. —ISSN 0321-2653

285. Шикульская, О.М. Фрактальное моделирование упругих элементов микроэлектронных преобразователей с учетом распределенных параметров:моногр. / О.М. Шикульская. Астрахань: изд-во АГТУ, 2006. - 128 с. - ISBN 5-89154-202-1

286. Шикульская, О.М., Распределенные энергоинформационные модели упругих элементов микроэлектронных преобразователей давления: дис. канд. техн. наук. / О.М. Шикульская. Астрахань, 2000. - С. 36-39

287. Шикульский, М.И. Энерго-информационные модели микроэлектронных датчиков давления: дис. канд. техн. Наук / М.И. Шикульский. Астрахань, 2005. - 158 с.

288. Шмаков, Э. М. Особенности автоматизации и конструирования деталей и сборочных единиц информационно-измерительной техники: учебное пособие / Э. М. Шмаков. Л: ЛПИ, 1979. - 80 с.

289. Щербинина, О.В. Синтез чувствительных элементов систем управления на основе реляционной модели организации знаний: дис. канд. техн. наук. / О.В. Щербинина. — Астрахань, 2001. 111с.

290. Якимов, В.Л. Прогнозирование процессов функционирования бортовых систем космических аппаратов на основе процедуры реконструкции фазового пространства / В.Л. Якимов, A.B. Назаров, В.П. Обрученков, А.Е. Давыдов // Нелинейный мир, 2006, № 3

291. Яковлев, Н.И. Высокочувствительные магниторезистивные микроэлектронные датчики / Н.И. Яковлев // Международная Конференция «Датчики и Системы», 2002

292. Яшнов, В.А. Экспериментальное исследование некоторых видов фрактальных нелинейных рассеивателей / В.А. Яшнов // Нелинейный мир, 2004, № 5-6