автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Теория многомерных цифро-векторных множеств в технических системах управления

На правах рукописи

Кочергин Валерий Иванович

Теория многомерных цифро-векторных множеств в технических системах управления

Специальность 05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка информации

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Томск-2003

Работа выполнена в федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-производственный центр «Полюс».

Научный консультант - доктор технических наук, профессор Малышенко А.М.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Тарасенко В.П.

доктор технических наук, профессор Семиглазов A.M.

доктор технических наук, профессор Воевода А. А.

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное предприятие «НПО прикладной механики им. академика М.Ф.Решетнева», г.Железногорск

Защита диссертации состоится «22 » октября 2003 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.269.06 при Томском политехническом университета по адресу: 634034, г.Томск, пр. Ленина, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского политехнического университета

Автореферат разослан « » _ 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

М.А. Сонькин

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С. Петербургу.1^ ОЭ Э0$ ntäl^y

Общая характеристика работы

Современное состояние и актуальность темы исследования. Применение вычислительной техники в системах автоматического управления развивается в двух направлениях. Первое из них заключается в использовании этой техники для расчетов и моделирования систем управления, а второе - для непосредственного решения задач внутри этих систем в режиме реального времени.

Россия всёгда занимала лидирующее положение в развитии теории автоматического управления. Достаточно привести классические труды Вышнеградского И. А., Жуковского НЕ., Ляпунова A.M., Циолковского К.Э., Михайлова A.B., Крылова Н.М., Боголюбова Н И., Фельдбаума A.A., Воронова A.A., Пугачева B.C., Солодов-никова В.В., Цыпкина Я.З. и др.

Вместе с тем в СССР и затем в России самостоятельные высококачественные разработки в области компьютерной техники и интегральной технологии силовых электронных компонентов значительно отстали от мирового уровня, и страна превратилась в импортера техники и технологии этих направлений.Отмеченные отставания не имеют отрицательных последствий, если не считать использование импортной техники, для первого направления применения цифровой техники в системах автоматического управления: теоретические разработки отечественных и зарубежных ученых позволяют успешно синтезировать и моделировать все эти системы. Второе направление применения цифровой техники не имеет пока такого оптимистического вывода.

Предлагаемое диссертационное исследование относится к синтезу цифровых устройств, устанавливаемых непосредственно в системах автоматического управления, а в качестве объекта управлений и исследований нами выбран электропривод и системы преобразования энергии, которые являются составной частью электроприводов различного назначения.

Электропривод стал самостоятельным научным направлением, определяющим прогресс в современной технике и технологии и все изменения, обусловленные научно-техническим прогрессом, благоприятно отражаются на электроприводе: новая элементная база расширяет его возможности по управлению преобразуемой энергией, новые поколения компьютерной технологии неограниченно расширяют возможности электроприводов по управлению движением объектов и т.д.

Работа цифровых устройств систем автоматического управления в режиме реального времени предъявляет высокие требования к ним по быстродействию и надежности. Именно эти аспекты будут являться предметом наших исследований.

В 80 годах XX века многие исследователи считали (Димитриев Ю.К., Хорошевский В.Г.), что «модели одиночного вычислителя исчерпаны, а скорость работы элементов близка к теоретической. На смену модели одиночного вычислителя пришла модель коллектива вычислителей ...». При этом использование сложной компьютерной техники, состоящей из нескольких компьютеров, становилось «модным» и их начинали применять не только там, где это применение правомерно, но и там, где оно ничем не оправдано и только вело к увеличению стоимости изделий и снижению надежности системы.

Это предсказание не оправдалось, а возможности одиночного вычислителя далеко не исчерпаны и быстродействие компьютеров в течение последних двадцати

лет росло впечатляющими темпами. Этот рост достигался только за счет увеличения рабочих частот. Однако этот рост имеет свои естественные пределы и нельзя надеяться, что рабочая частота станет выше частоты атомных переходов (порядка 10141015 Гц). Следовательно, необходимо искать иные пути повышения быстродействия операций машинной арифметики для систем реального времени, предлагая нетрадиционные алгоритмы параллельных вычислителей. Именно одиночные вычислители представляют предмет нашего исследования исходя из их возможностей по параллельному выполнению операций, а также устойчивости к помехам. В этом и заключается отличие управляющего цифрового устройства от обычного, для которого естественным является последовательный режим выполнения операций.

Одним из путей решения этих задач является использование программируемых логических интегральных схем [ПЛИС или ПЛУ - Programmable Logic Devices (PLDs)], который представляет собой новую технологию проектирования электронных схем, где в основу архитектуры положена структура программируемых матриц логики [ПЛМ - Programmable Аггау Logic (PALs)]. Основу ПЛМ составляют две матрицы «И» и «ИЛИ», где программируется матрица «И», а матрица «ИЛИ» имеет фиксированную настройку.

Проектирование таких устройств получило название двухуровнего синтеза, в отличие от многоуровнего синтеза, который используется при проектировании цифровых систем на основе FPGA (Field Programmable Gâte Аггау) или CPLD (Copmlex PLD).

История PLD начинается с 70-х годов XX века с появлением программируемых постоянных запоминающих устройств [ППЗУ - Programmable Read Only Memory (PROM)]. В дальнейшем для реализации систем булевых функций стали выпускаться программируемые логические матрицы [ПЛМ - Programmable Logic Аггау (PLAs)], которые можно считать первыми PLD. Совершенствование архитектуры PLD привело к созданию программируемых матриц логики ПМЛ. В дальнейшем при расположении на одном кристалле нескольких PAL, которые объединялись программируемыми соединениями, были созданы сложные ПЛУ [Copmlex PLD (CPLD)], а созданные ранее PLD стали называть стандартными [Standart PLD (SPLD)].

Одновременно с PLD создавались структуры вентильных матриц [Gâte Аггау (GA)] и матриц логических ячеек [Logic Cell Аггау (LCA)], которые в дальнейшем превратились в программируемую пользователем вентильную матрицу [Field Programmable Gâte Аггау (FPGA)].

Теоретическую основу методов синтеза этих устройств составляет алг ебра Буля и математическая логика. Методы двухуровнего синтеза комбинационных схем используют теорию булевых или переключательных функций. Решению задач минимизации булевых функций посвящено такое большое количество работ, что простое их перечисление вызывает значительные сложности. Перечислим только некоторые из них.

Классическим решением задачи минимизации булевых функций принято считать работу McCluskey E.J.( Minimization of boolen fimction // Bell System Techn.J.,1956, v.35.), a все последующие можно разбить на следующие группы: эвристические алгоритмы (Закревский А.Д., Погарцев А.Г., Brand D., Coudert О., Madré J., Fraisse H.; точные алгоритмы (Яблонский C.B., Закревский А.Д., Hong S., Muroga S., Villa T., Sangiovanni-Vincentelli A.); алгоритмы минимизации частично определенных булевых функций ( Новиков C.B., Mathony H.;) алгоритмы минимизации

слабо определенных булевых функций (Malic S., Brayton R., Newton A., Sangiovanni-Vincentelli А.); алгоритмы минимизации системы булевых функций (Закревский А.Д. и многие другие.

Необходимо отметить недостатки, которые не позволяют непосредственно применять ряд этих методов для синтеза комбинационных схем на современных ПЛИС. К ним следует отнести:

а) часть научных статей и методов, которые в них предлагаются, носят абстрактный характер и представляют только теоретический интерес с точки зрения постановки математической задачи, но не дакгг четких практических рекомендаций;

в) некоторые методы ориентированы на очень узкий класс решаемых задач и нередко примеры, которые приводятся в этих работах, весьма просты;

б) почти все методы не позволяют эффективно использовать архитектурные особенности современных схем ПЛИС;

г) непригодность булевой алгебры логики для синтеза недвоичных контроле-способных систем счисления, которые используют, например, геометрические коды.

Устранение этих недостатков и разработка универсального метода синтеза любых комбинационных схем является первой задачей настоящей диссертационной работы.

Опыт применения современных компьютерных систем убеждает в том, что интегральная технология уменьшает интенсивность катастрофических отказов элементов, но не уменьшает интенсивности случайных сбоев Поэтому значение автоматического контроля современных цифровых систем не стало менее важным, чем оно было для изделий прежних поколений. Эта роль контроля значительно возрастает вследствие того, что успехи цифровой техники значительно расширили ее область применения в тех задачах, решение которых требует большой ответственности. Помехоустойчивость цифровых и логических устройств является второй областью исследования настоящей диссертационной работы.

Дня обнаружения и исправления ошибок при выполнении арифметических операций рядом исследователей было предложено использовать специальные арифметические коды. Эти коды имеют большое число разновидностей, и с их помощью предполагалось контролировать не только арифметические операции, но и правильность передачи и хранения информации, что создавало предпосылки для создания единой аппаратной системы контроля и устранения последствий неисправностей. Кратко остановимся на этих исследованиях. Прежде всего, это AN-ноды и остаточные коды (;коды в остаточных классах). Применение AN -кодов требует предварительного умножения исходных чисел на некоторое заранее выбранное число А с последующим выполнением арифметических операций над числами вида AN, где в дальнейшем осуществляется декодирование с исправлением или обнаружением ошибок, которые также требуют проверки определенных вычислений. Исследование АЫ-кодов проводидись в работах зарубежных (Питерсон У., Уэлсон Э. ), и отечественных авторов (Кондратьев В.Н., Трофимов Н.И., Бояринов И.М., Кабатянский Г.А., Гриценко И.М., Дынькин В.Н.) Теория AN -кодов интенсивно развивалась в 70 годы прошлого века, но затем многие из исследователей пришли к выводу, что для практического применения в вычислительных системах наиболее приспособлены остаточные коды. Остаточные коды являются систематическими, т.е. они содержат в себе кроме информационных контрольные разряды. В этих кодах арифметические операции выполняются параллельно над исходными операндами и их наи-

меньшими вычетами по некоторым выбранным модулям. После завершения операций, вычисленные вычеты результата операции по этим модулям сравниваются с результатами аналогичной операции над вычетами операндов.Теория остаточных кодов впервые была исследована Питерсоном У. и очень успешно развивалась в работах отечественных авторов (Дадаев Ю.Г., Акушский И .Я., Юдицкий Д.И., Василенко B.C. , B.C. Толстяков, В.Н.Номоконов, И.Л.Ерош).В дальнейшем исследователи обратили внимание на необходимость использования циклической структуры AN-кодов, где существовала аналогия между циклическими АН-кодами и кодами для передачи информации в системах связи, например кодами Хемминга. Теоретическим исследованиям циклических AN-кодов с контролем по модулю посвящено большое количество работ, среди которых необходимо отметить работы Дадаева Ю.Г., Дынь-кина В.Н., Ушакова Г.Н., Кладова Г.К. и др.Однако в практическом плане радужные перспективы применения этих кодов в цифровых устройствах не дали каких-либо положительных результатов и ограничились только контролем четности (нечетности). Недостатки применения этих кодов рассматриваются в работах Брюховича Е.И. Самый существенный из них заключается в уменьшении номинального быстродействия цифровых вычислительных систем, по мнению Е.И.Брюховича, не менее чем вдвое. Эта оценка явно занижена, и быстродействие будет еще ниже, поскольку им учитывается только операция обнаружения ошибок и не учтено время на исправление этих ошибок.Известно, что кодирование для любых типов кодов, в том числе и арифметических, не составляет проблемы, и процесс кодирования сводится к вычислению наименьших вьгчетов по заданному модулю. Подобную задачу необходимо решать на первом этапе декодирования (обнаружение ошибок) при вычислении синдрома, для чего используются схемы свертки (Путинцев Н.Д., Ситниченко С.И.). Организация работы на втором этапе декодирования (исправление ошибок) вычислительного комплекса, использующего арифметические коды, обсуждается в работах Селлерса Ф., B.C. Толстякова, В.Н.Номоконова, И.Л.Ероша и др. Широкое применение в технике связи для операции исправления ошибок методов мажоритарного декодирования циклических кодов вызвало попытку решить подобную задачу в вычислительных комплексах для АН-кодов, но кроме теоретических предпосылок это не принесло практических результатов. Это также можно сказать о декодировании m-мерных итеративных циклических кодов. Рассмотрение арифметических кодов проводится всеми исследователями для реализации только одной арифметической операции - суммирования, которая считается ими базовой для всех других операций (умножения, деления, возведения в степень и т.д.). Такой подход нельзя считать корректным, но даже при таком упрощенном решении возникают сложности с сигналами переноса. Решение задач обнаружения и исправления ошибок цифровых систем видится Ю.Г.Дадаевым в «создании специального процессора исправления, работающего независимо и параллельно с выполнением ЭВМ основных функций. Такой процессор можно использовать для исправления ошибок, возникающих не только при выполнении операций, но и при продвижении операндов на всем пути от машины до исполнительных устройств». Это предложение решения задачи можно принять к реализации, но только не для систем реального времени, где необходимо иметь подобный «сопроцессор», превосходящий по быстродействию основной вычислительный комплекс, быстродействие которого здесь находится на пределе воз-можного.Ряд исследователей видит решение задачи повышения помехоустойчивости цифровых систем в использовании систем счисления с иррациональным основанием

типа «золотой пропорции», которая была предложена Г.Бергманом. Избыточные самосинхронизирующие коды Фибоначчи рассматриваются Стаховым А. П. , как альтернатива существующим позиционным системам счисления и, по мнению автора, сохраняют все их известные преимущества: «простота сравнения чисел по величине и "наглядность" в изображении чисел, простота арифметических правил, возможность представления чисел с фиксированной и плавающей запятой, однородность и итеративность реализующих арифметику структур и др.». Однако здесь же говорится о том, что применение этих кодов в вычислительной технике «является спорным и его решение требует дальнейших исследований».

Цель и задачи диссертационного исследования. Основной целью диссертационной работы является развитие теории анализа и синтеза цифровых устройств систем управления, в частности комбинационных схем, работающих в режимах реального времени, где применяются не только двоичные системы счисления, но и кон-тролеспособные избыточные системы при выполнении любых арифметических и логических операций. В отличии от периода становления компьютерной техники, когда на первый план ставились цели по разработке программного обеспечения и технике их проектирования, здесь поставлена цель эффективного применения цифровых устройств в конкретных областях техники - электроприводах и системах электропитания.

Для достижения поставленной задачи в диссертации решаются следующие задачи: а) разработка устройств машинной арифметики, выполняющих все известные операции в любых кодах позиционных систем счисления, в том числе в естественных кодах электроприводов — многофазных кодах и кодах многомерных цифровых множеств; б) разработка методики анализа и синтеза контролеспособных кодов с обнаружением и исправлением ошибок в блоках обмена и хранения информации, выполнения логических и арифметических операций, а также в цифро-аналоговых устройствах амплитудной и широтно-импульсной модуляции, в том числе и многофазной модуляции; в) разработка методики автоматизированного синтеза цифровых и логических устройств с заданными параметрами контролеспособности и минимизации аппаратурных затрат; г) разработка основных положений теории логических матриц, представляющих геометрический образ логической функции в многомерном цифровом пространстве; д) определение основных правил векторного преобразования геометрических фигур многомерного цифрового пространства с учетом всех видов симметрии, отражающих симметрию программ покрытия этих фигур; е) разработка цифровых систем управления электроприводами постоянного и переменного токов с сохранением оптимальных параметров на всех частотах вращения, изменениях нагрузки и условий внешней среды.

Методы исследования Теоретические исследования анализа и синтеза цифровых устройств базируются на классической теории множеств, в качестве которых выбраны числа расширенного натурального ряда, а также на идее упаковки пространства предложенного Е.С.Федоровым и на нашем предложении нумерации ячеек этого пространства числами расширенного натурального ряда. Теоретические результаты иллюстрируются примерами реализации конкретных комбинационных схем, выполняющих функции логических и устройств машинной арифметики, а также цифровых управляемых инверторов, конверторов напряжений и различных систем электроприводов постоянного и переменного тока.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что практически все представленные в ней исследования являются пионерскими и возникли на анализе развития идей, заложенных в авторских свидетельствах. Получение этих документов свидетельствовало о том, что эти решения имели на время подачи заявок мировую новизну и, следовательно, не имели аналогов в научной и технической литературе. В них автором впервые было предложено: а) использовать для выполнения арифметических и логических операций естественные для систем энергоснабжения и электроприводов многофазные коды; б) исправлять ошибки в этих типах кодов, не используя каких-либо математических вычислений, что позволило достигнуть максимально возможного быстродействия при этих операциях; в) управлять величиной и формой выходных напряжений инверторов контролеспособными цифровыми схемами при сохранении полной симметрии выходных напряжений для любых типов усилителей мощности; г) модернизировать метод «бегущей стробирукмцей метки», который использовался для обработки сигналов фазовращателей, введением цифровых многофазных способов обработки его входных и выходных сигналов, что позволило увеличить точность и быстродействие; д) создать управляемые схемы реверсивных делителей-счетчиков многофазных кодов и обеспечить их абсолютную устойчивость; е) разработать многофазные контролеспособные цифровые принципы регулирования выходных напряжений конверторов напряжений; ж) разработать цифровое частотно-векторное управление вентильным и асинхронным электроприводами и т.д.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Концепция геометрического синтеза комбинационных логических и арифметических устройств, в основу которой положена теория многомерных циф-ро-векторных множеств, развивающая идею многомерного физического пространства Е.С. Федорова. 2. Концепция использования осей симметрии многомерного цифрового пространства для определения эквивалентных комбинационных схем логических блоков, метод которой реализуется мыслимыми поворотами относительно этих осей геометрического образа логических и арифметических функций. 3. Алгоритмы геометрического синтеза двухзначных логических функций не имеющие ограничений на параметры реализуемых функций. 4. Алгоритмы выполнения операций машинной арифметики в естественных кодах электроприводов и систем электропитания — многофазных кодах, а также многовходовых суммирующих и вычитающих устройств в кодах угловых множеств. 5. Алгоритмы синтеза генератора кратностей, составляющих основу предложенных автором быстродействующих устройств деления и умножения. 6. Алгоритмы синтеза схем реверсивных делителей-счетчиков многофазного кода, обладающих высоким быстродействием и абсолютной устойчивостью в переходных режимах. 7. Алгоритмы синтеза управляемых делителей частоты, где с изменением частоты автоматически меняется основание системы счисления. 8. Алгоритмы синтеза преобразователей из одного кода определенного основания системы счисления в этот же или другой код иного основания системы счисления. 9. Концепция геометрического синтеза контролеспособных кодов позиционных систем счисления, которая заключается в размещении любых типов ошибок этих кодов в ячейках многомерного цифрового пространства и образовании геометрических образов логических функций этих ошибок, а также в использовании свойства непрерывности двух множеств (нулей и единиц), составляющих многофазные и интегральные коды. 10. Алгоритмы синтеза логических устройств исправления ошибок

многофазных и интегральных кодов, кодов Хемминга, а также кодов, синтезированных предложенным нами геометрическим методом. 11. Концепция синтеза инверторов напряжения, которая заключается в цифро-векторном представлении их многофазных выходных напряжений и в использовании устройств машинной арифметики для управления их формой и величиной, 12. Метод формирования квазисинусоидальной ШИМ выходных напряжений многофазных инверторов, сущность которого заключается в плавном вращении результирующего вектора напряжения путем высокочастотного переключения этого вектора из одного дискретного положения в последующее, когда время нахождения в предыдущем состоянии по мере вращения искусственного результирующего вектора уменьшается, а время нахождения в последующем увеличивается. Схемы реализации этого метода жесткими алгоритмами, изменяемыми алгоритмами, а также схемы с модуляционным принципом формирования этих напряжений. 13. Модернизация метода «бегущей стробирующей метки», где многофазные напряжения питания фазовращателя формируются цифровыми сигналами делителей-счетчиков, что позволяет, используя разработанную машинную арифметику многофазных кодов, повысить точность и быстродействие ЦПУ. Этот метод позволяет осуществлять по внешним цифровым сигналам круговой поворот сигналов ЦПУ относительно их входной оси, а также реализовать метод формирования управляемой квазисинусоидальной ШИМ инверторов напряжения в асинхронных и вентильных электроприводах. 14. Многофазные принципы формирования ШИМ выходных сигналов конверторов напряжения с использованием контро-леспособных схем машинной арифметики. 15. Цифровой частотно-векторный способ управления вентильным электродвигателем, где необходимое изменение оси стабилизации тока статора относительно ротора выполняется круговым поворотом сигналов ЦПУ в статических и динамических режимах устройствами машинной арифметики многофазных кодов.

Обоснование и достоверность научных положений, а также практическая ценность и внедрение результатов обеспечивается и подтверждается тем, что эти исследования проводились в течение многих лет на этапах НИР и ОКР по многочисленным государственным заказам. Из них достаточно упомянуть работы по заданию 04.07 программы ГКНТ СССР 016.09 , научным руководителем которых был автор настоящей диссертации. Перед этой работой были поставлены задачи по созданию высоконадежных и помехоустойчивых цифровых устройств, оснащенных системами контроля; систем аварийных защит и диагностики; реализации прямого цифрового адаптивного управления рядом внутренних параметров электроприводов; инверторов и конверторов напряжений с цифровым внешним и внутренним управлением и т.д. Результаты этих исследований нашли отражение в научно-технических отчетах [91,92]. Именно в этих работах были представлены существенные результаты практического применения теории многомерных цифро-векторных множеств в электроприводах для промышленных роботов. Представленные в диссертации материалы использовались при выполнении ОКР по отраслевым совместным программам Мин-станкопрома и Минэлектротехпрома по созданию цифро-аналоговых многокоординатных электроприводов для станков с ЧПУ, промышленных роботов и нашли также применение в медицинских томографах, в электроприводах стендов для тренировки космонавтов. Электроприводы серии ПРП были представлены в 1978 г на ВДНХ СССР и этот электропривод экспонировался в составе медицинскою томографа на международной выставке «ЭКСПО-82», где был удостоен диплома за высокий науч-

но-технический уровень. Результаты настоящего диссертационного исследования были также использованы в разработке вентильного электропривода «Микрон-Д» для проектируемой в то время космической станции "Мир-2" и тросовой космической системы. Эти работы выполнялись по заданиям РКК «Энергия» имени академика С.П.Королева. В разработке электропривода «Микрон-Д» были предложены и внедрены системы исправления ошибок многофазного кода и ряд цифровых блоков вентильного электропривода, синтезированные с использованием теории многомерных цифровых множеств. В дальнейшем этот модернизированный тип электропривода («Микрон-ДА») был изготовлен и поставлен в США для использования на международной космической станции "Альфа". Результаты дальнейших исследований автора нашли применение в целом ряде вентильных электроприводов: электровентилятора для скоростного поезда «Сокол» (Москва - С. Петербург), электродвигателей серий ДБЭ для Научно-производственного объединения прикладной механики имени академика М.Ф.Решетнева, электровентилятора РСС 1-0,28/4, а также электродвигателя кондиционера ЭВО-3 и электродвигателя компрессора ВЭПР-1,1 для «Научно-технического комплекса» Криогенная техника.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на 5-ти научно-технических конференциях: Всесоюзная научно-техническая конференция РАПП-83. Барнаул (июнь), 1983; Краевая научно-техническая конференция. Устройства и системы автоматики автономных объектов, Красноярск 93 -5 июня). 1987; XTV научно-техническая конференция НПО «Полюс». Томск , 1990; XVI научно-техническая конференция НПЦ «Полюс». Томск . 2000; Международная научно-техническая конференция «Электромеханические преобразователи энергии». ТПУ. Томск (6-7 сентября). 2001; а также на 2-х научно-технических семинарах: Материалы научно-технического семинара. Системы управления, следящие приводы и их элементы, Москва (25-27 февраля), Центральный научно-исследовательский институт информатики и технико-экономических исследований, 1987; Материалы научно-технического семинара. Полупроводниковые электроприводы с цифровым и цифро-аналоговым управлением, Ленинград, 1989.

Публикации. По результатам исследований автором лично и в соавторстве опубликовано 18 работ и лично опубликована монография - «Теория многомерных цифровых множеств в приложениях к электроприводам и системам электропитания». Из 18 опубликованных работ 6 принадлежат автору единолично. Результаты исследований использованы при подготовке 2-х общесоюзных научно-технических отчетов, которые выполнялись при научном руководстве автора. Все эти работы имеют непосредственное отношение к содержанию диссертации. По результатам исследований автором лично и в соавторстве получено 73 авторских свидетельства на изобретения, из которых 30 принадлежат лично автору диссертации.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 9-ти глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Диссертация содержит 260 страниц основного машинописного текста и 270 рисунков. Список литературы включает 382 наименования.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, дана общая характеристика научной проблемы, определены основные цели исследований, представлена научная новизна и практическая ценность, а также использование выполненных исследований в приборах. Приводятся основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава ([1], [19] -[25]) посвящена изложению основных положений теории многомерных цифро-векторных множеств, которые размещаются в физически представляемой пространстве п-мерных измерений.

I - 1 ■ 1 О • I ' ) • I ' пз

у

Рис. 1.1

Для трехместной (.тернарной) логической операции

у = Х| Х2 Хз V X, Х2 Хз V XI Х2 "3 V X] Х2 Х3

и логическая функция, представленная (рис. 1.1) на цифровой "прямой" (одномерное пространство), может быть также изображена в двухмерном пространстве (рис. 1.2,я), трехмерном пространстве

(рис. 1.2,6) либо в трехмерном пространстве (рис. 1.2,в), нарисованном послойно. В этом случае можно говорить, что геометрический образ логической функции (X]_ _ хк) одномерного цифрового пространства однозначно может отображаться на двухмерных и трехмерных цифровых пространствах.

В главе приводятся основные понятия этой теории, которые начинаются с представления обычной двухзначной логической функции в этом пространстве, когда в качестве координат пространства используются цифры оснований позиционных систем счисления. Здесь также вводится определение цифровой прямой, как вектора, соответствующего определенному числу натурального ряда и рассматриваются геометрические образы эквивалентных функций в одно-, двух- и т.д мерных цифровых пространствах. Исходя из такого подхода, исследуются: основные логические операции над подмножествами этого пространства, бинарные операции (рис. 1.5) и сложные логические функции в двухмерном пространстве, а также тернарные операции (рис. 1.10) в трехмерном пространстве. Отдельно исследуются в этом пространстве сложные логические функции, непрерывное множество натуральных чисел, многозначные логические функции, а также представлены алгоритмы синтеза

¥

Г.Огл,

V.

I

С (1, ,

т

Г.411 у

ап»,

1..ЛМ

Рис. 1.5

X

двухзначных логических функций (рис. 1.16) и одноразрядного двухвходового суммирования-вычитания с использованием двоичного и многофазного кодов, а также выполнен анализ неизбыточных кодов позиционной системы счисления на примере основания п = 8.

Сущность рассматриваемого способа синтеза и реализующего его алгоритма заключается в последовательном рассмотрении заполнения клеток нумерованного цифрового пространства, начиная с клеток старших, чем элементарные клетки, заполненные символами 0* и 1 и определения всех двухзначных ЛФ.

После этого (второй шаг программы) рассматриваются следующие по старшинству ячейки пространства, в которых располагаются не символы 1* и 0*, а непосредственно геометрические образы ЛФ, определенные на первом шаге программы, и находятся все четырехзначные ЛФ цифрового пространства. Следующим шагом синтеза является рассмотрение следующих по старшинству ячеек пространства, где расположены геометрические образы четырехзначных ЛФ, и т.д. вплоть до последней единственной ячейки пространства, представляющей все нумерованное цифровое пространство. Определение покрытия этой ячейки пространства и является искомой ЛФ в ДНФ.

На каждом шаге программы поиск ЛФ, определяющих покрытие фигуры ячейки пространства, исходя из фигур младших на единицу ячеек, выполняется в соответствии с геометрическим образом:

Рис. 1.10

х.

Хм

Р]

1*2

по логическому выражению, представленному в общем виде

<3 = Р„£Х.+1 У^Хщ УЕйХ,+| УРз^ХН].

Это выражение может быть уменьшено в том случае, если функции Ро, ^ Р2, Рз принимают значения 0* или 1*, а также,-если некоторые из них являются подмножествами других.

Например, если Р„= 0*, а Р3 з Р2 и Р3 з Р( ,то <2 = Р] х( V Р2 х|+1 V Р3 х, х^; если Р0= 0*, а Р1 = Р2= Р3= Р, то О = Р х, V Р х,+1 и т.д.

Определение включений одной фигуры в другую не вызывает каких-либо сложностей и осуществляется простым совмещением фигур на экране дисплея.

Представленная программа поясняется на примере синтеза шестизначной ЛФ, геометрический образ которой приведен в двухмерном цифровом пространстве на

рис.1.16.

-I

На первом шаге программы определяются 16 элементарных двухзначных ЛФ (Loo, •, Lso)> (Loi, —, L31X (Lez. ••■ > I32), — ' *<»)•

На втором шаге программы с учетом взаимного включения фигур в каждой группе из четырех двухзначных функций определяются четыре четырехзначные функции Foo, ... , F30. На третьем заключительном для данного примера шаге программы определяется, также с учетом взаимного включения фигур в этой группе, шестизначная логическая функция Qoo, которая и определяет покрытие соответствующей фигуры цифрового пространства в базисе ДНФ.

Представленная программа синтеза "жесткой" конструкции логического блока является универсальной и может служить основой для построения программируемого асинхронного устройства, реализующего все 264 варианта шестизначных ЛФ. Здесь следует, однако, заметить, что когда среди логических функций L„, F¡¡ имеются одинаковые, т.е. их геометрические образы совпадают, либо они преобразуются одна в другую соответствующими поворотами относительно осей симметрии многомерного пространства, то программы синтеза "жесткой" конструкции могут претерпеть существенные упрощения.

Вторая глава ([1], [11], [28] -[40], [42], [92]) посвящена синтезу многовходовых арифметических устройств с использованием сигналов геометрических кодов угловых множеств, нетрадиционных устройств умножения (рис.2.21) и деления (рис.2 27), в том числе и предельного быстродействия; а также синтезу реверсивных счетчиков (рис.2.40), управляемых делителей частоты и преобразователей (рис.2.50)

ililil

1 _ и. _ 1 г 1 Ljo " i 1 Loi \ 1 _ L" _ ' 1

_ L» _ J t I > J 1 _ L» _ I

Ч-' Ico 1 Li; í i U, i F \ bjj i 1

1 _ Lm _ П 1 1

Рис. 1.16

ivaLfuro» прочие г«

■áÉliÉfr I-4"?

1 A"»'

Блок

CyMMÜTipOB

A*B*

Геаерааор ьрагностен

Pur? 71

Я

iikl:

frit H

% \ >\ Ък2.27

I1"

■л. V

Ц±1

□-С

0.1, Рис.2.40

—с:

Рис 2.50

любых типов кодов из одного основания системы счисления в другое. Синтез всех этих устройств производится с использованием теории многомерных цифровых множеств и представлением геометрических образов логических функций, определяющих все варианты покрытия этих фигур. Некоторые варианты построения схем машинной арифметики остались за рамками второй главы, а представлены только те, которые потребуются для последующего применения. Тем не менее, эти варианты позволяют в полной мере оценить преимущества метода многомерных цифровых множеств перед любыми другими аналитическими подходами к решению задачи синтеза этих устройств. Причем особенности той или иной арифметической операции, которые иногда сложно или невозможно усмотреть в аналитических (логических) выражениях, весьма прозрачно присутствуют в геометрических образах этих операций в многомерном цифровом пространстве

В третьей главе ([1], [37], [40], [43]) рассматривается решение задачи повышения надежности цифровых устройств путем использования самопроверяемых блоков комбинационных схем. В ней исследуется расположение ошибок позиционных систем счисления различной кратности в цифровом пространстве (рис.3.5,3.6) и проводится анализ существующих кодов, обладающих частичной контролеспособ-ностыо.

Многофазный код исследуется путем контроля непрерывности двух множеств (нулей и единиц) его составляющих, а методом многомерных цифровых множеств исследуются коды: снова многофазный код, код Хемминга, обычный цифровой код, интегральный код (код угловых множеств), код реверсивного двоичного делителя-счетчика, который является объединением двоичного кода и кода Грея.

>4

1 0 ¡о1 о1 о- о1 о3 0* 1!

¡о'1о; о1 1' 1'

о1 т! а1 1! 1'

I1 1' I3 I1 1' 1

Рис.3.5

I

0 0 0' 0' о' о1 & <У о' & о' о1 0* о1 0'

0' ОТ о' 0' о1 о1 о' I1 (И 0' о1 I1 о' | I1 I'

о1 0-' о1 о» 1/ о» >' и2 и' о1 1» I1

о1 & & I1 0> I1 1г I1 1' 1' 1'

о1 О1 <г а1 о1 о2 г 1 о1 1' I' I'

0* 0' 0" I1 »' 1 1' I' 11' 0' 1' I1' 1! I1 1' 1' 1'

01 о1 г 1- о1 I1 I1 1' I1 1> 1' I1

& ]' I1 1' 1! 1' I1 1' 1' 1' I1 1' 1

■Не? А

В этой главе излагаются также начала геометрического синтеза контролеспо-собных кодов больших оснований систем счисления, которые основываются на про-

цедуре разбиения многомерного цифрового пространства на рабочую область и нерабочую, где размещаются ошибочные кодовые комбинации.

Предлагаются и реализуются геометрические принципы синтеза кодов с обнаружением, а также исправлением одиночных ошибок, которые для основания п=16 позволяют обнаружить и исправить все одиночные ошибки (рис. 3.65). Число таких кодов, которые являются разновидностью кодов Хемминга, равно 18. Представляется дальнейший путь синтеза кодов еще больших оснований систем счисления и комбинационных схем различного уровня для исправления ошибок этих кодов.

Я)_

Хз

X? _ _ _

х>

32

<4

О IО I О I 2 О I 2 | ¿2

О ,12! 5

Л I 7 |!4 2

пГю]!4|2"

12|П|14[12 1411211444

0,1)8 4

б"!ю;з ^

6 14 {4 I 4

<11 6 I 6 14

3 ¡10! »Г»

юна, 8110

10 14|15

0| Из IЛ 7 . 3

5 I 7 5

7 5

Ш 9

13|12! 5 1П7!Г4

112 )Ь

Ч5

7 '3 ;

1 ¡8 9

1013 15

15

13113)15 1511511?

Ц2

№ Из

Из Ц4

Й2

}а1112|з14|5{*|7|1.И|ю|11|12{1зП1?

Х| Х2

а3

-4 I

0 5 3 6

7 7 4 1

6 3 5 0

1 4 2 7

Рис. 3.65

а]

ь4 |

0 7 3 4

5 2 6 I

6 1 5 2

3 4 0 7

0 7 5 2

3 4 Ь 1

6 1 3 4

5 2 и 7

() 7 3 4

6 1 5

5 2 6 1

3 4 0 1

0 7 6 1

3 4 5 2

5 2 3 4

6 1 0 7

0 6 3 5

5 3 6 0

7 1 4 2

т 4 1 7

0 6 5 3

3 с 6 0

7 1 2 4

4 2 1 7

0 5 3|б

6 3 5 0

7 2 4 1

1 4 2 | 7

В горой класс кодов

0 7 6 1

5 2 3 4

3 4 5 2

6 1 0 7

0 7 5 2

6 1 3 4

3 4 6 1

5 2 0 7

Все восемнадцать синтезированных кодов основания п = 16, представленные распределением цифр контрольных разрядов в многомерном пространстве информа-*>__ционной части кода,

__Первый класс кодов приведены НЭ

рис.3.66.

Сравнение распределения цифр 0 -7 контрольных разрядов в многомерном цифровом пространстве информационной части кода с аналогичным распределением кодов оснований п = 4, 8 показывает, что полностью контролеспо-собный код основа-

0 ч 6 3

3 6 5 0

7 2 1 4

4 1 2 7

0 3 6 5

5 6 3 0

7 4 1 2

2 1 4 7

0 3 5 6

6 5 3 0

7 4 2 1

1 2 4 7

0 5 1 6

7 2 ■1 1

6 3 5 0

1 4 2 7

0 1 5 6

7 4 2 1

6 5 "! 0

1 2 4 7

0 6 1 5

7 1 4 2

5 3 6 0

2 4 1 7

Трегии класс колов

0 3 б 5

7 4 1 2

5 6 3 0

2 1 4 7

0 5 6 3

7 2 1 4

3 6 5 0

4 1 2 7

0 6 5 1

7 1 2 4

3 5 6 0

4 2 1 7

Рис. 3.66

ния п = 16 определяет все соотношения между информационной и контрольной частями в кодах меньших оснований.

Рассмотреть все аспекты контролеспособности цифровых устройств электропривода и систем энергоснабжения в одной главе принципиально невозможно. Этой проблеме в системах связи, где «кодирование с исправлением ошибок является обычным делом» посвящается болырое количество книг и научных статей. В цифровых же вычислительных комплексах, например, электроприводов, дело обстоит гораздо сложнее, и имеются значительные пробелы. Особенно значительны они у блоков, выполняющих конкретные арифметические и логические функции в реальном масштабе времени. Это должно стать предметом самостоятельного изложения, где метод многомерных цифровых множеств позволяет решать все задачи по исправлению ошибок с максимальной наглядностью и строгостью принимаемых решений.

Поскольку характер цифровых систем таков, что результат вычислений может быть разрушен искажением только одного информационного или управляющего сигнала, то по мере «важности» сигнала его контролеспособность должна возрастать. Поэтому весьма перспективно применение позиционных кодов с неравномерным и возрастающим по мере увеличения числа разрядов основанием систем счисления. В этом случае по мере «важности» цифры числа оно должно располагаться в разрядах большего основания системы счисления. Использование здесь естественных кодов, например, многофазных и интегральных позволяет обнаруживать и исправлять ошибки с максимально возможным быстродействием в масштабе реального времени без использования каких-либо математических вычислений.

В четвертой главе ([1] - [3], [4], [9], [40], [45] - [59], [61] - [63], [65], [66]) исследуются инверторы напряжения с цифровым внутренним и внешним управлением

(рис.4.1), они содержит мостовой, например, трехфазный инвертор напряжения и логико-цифровой блок управления переключением силовых транзисторов к| - к^ инвертора. Этот блок включает входные шины: А - циклического цифрового кода, который определяет частоту выходного напряжения; В - цифрового кода задания величины выходного напряжения инвертора; Ь - цифрового входа управления формой выходного напряжения; Р - циклического цифрового кода, определяющего частоту модуляции выходного напряжения инверто-ра.Исследование двух классов транзисторных инверторов с простейшей и улучшенной формой выходных напряжений осуществляется на основе цифро-векторного представления их параметров в многомерном пространстве. Предлагается метод получения улучшенной формы выходных напряжений в инверторах, сущность которого заключается в том, что плавное вращение результирующего вектора напряжения (рис.4.10) достигается высокочастотным переключением вектора напряжения из од-

Рие.4.10

Рис.4.11

llllllllíílllüll»

'IMIII lili lili III II I

■ ■■ III lili

Рис.4.12

A

A

1"

iи hr> й "

Рис.4.15

ного дискретного состояния в последующее, когда время нахождения в предыдущем состоянии по мере вращения искусственного результирующего вектора уменьшается, а время нахождения в последующем увеличивается.На рис.4. И а,б представлено изменение в пространстве выходного напряжения инвертора состоящего соответственно их трех однофазных и одного трехфазного мостового инвертора, когда обмотки двигателя соединены в «треугольник» при соотношении времен ti/t2, как 4/1,3/2,2/3, 1/4. Изменение при этом искусственного результирующиго вектора напряжения приведено на рис.4.12.

Этот метод в инверторах с модуляционным принципом формирования квазисинусоидальных напряжений представлен на рис.4.15, где прямой порядок следования фаз определяется соотношением частот fi < f2, а обратный порядок - fi > f2.

На примере трехфазных инверторов исследуются их схемы с изменяемой формой выходных напряжений, а также синтезируются инверторы, составленные из нескольких трехфазных. На рис.4.25 приведены сигналы пятнадцатифазного кода A(ai - ai5) и эквивалентные им цифры 0 - 29.

с, |е |i |i |i

* ж»м= с, ж<М>

с, 1,1,1,1.1, с, |.|,|,|,|<

Ж-М'Ж'ЖФ Ж<Ж'Ж"М>1> Ж'М'Ж'Ж'1» ЖФМ»Ж»Ж' Ж-Ж-'«Ж'И'

I'

Ж'И'И ьж-ж

Ж'Ж"1

МФЖМ

Ж'ЖЧ

Рис.4.25.

Из этих пятнадцати сигналов могут быть выделены пять сигналов трехфазного кода соответственно: Ai(ab Зб, a¡¡), А2(а2, а7, а^), А3(а3, а8, а13), АДа^ ад, аи), А5(аь aio, ai5).

В делителе-счетчике, где старший разряд имеет пятнадцать фаз, можно выделить пять сигналов искусственного (мнимого) разряда основания ni=5. Это сигналы Ci, С2, С3, С4, С5, каждый из которых эквивалентен пяти цифрам 0-4.

Для сигнала С| эти цифры определяются следующими зависимостями:

0 = а, §2 v aeíb v ац 312 v 81 a¡ v a^ajv§1 ai2;

1 = a2 aj v a7 & v ai2 З13 v ^ a3 v a7 agv ai2 ai j;

2 = аз a« v a« a? v ai3 a14 v a, ai v ag a»v ai3 a¡4;

4 = 8sa6vaioan vaisai vasas vaioaiivauSi

Л В

=JáJ£

1.

ж

Рис.4.39

Рие.4.26

Для сигналов С2, С3, С4, С5 соответствующие им цифры 0-4 получаются простой круговой перестановкой цифр сигнала С1 , как это показано на рис.4.25.

Теперь представим структурную схему управления таким инвертором с улучшенной формой выходного напряжения (рис.4.26).

В этой схеме младший разряд делителя-счетчика должен иметь основание системы счисления П] = 6, т.е. выполняться, например в трехфазном коде: В (Ьь Ьг, Ьз). Тогда логический блок (ЛБ), имеющий пять выходных сигналов р] - р5, в соответствии с изложенным в предыдущем разделе, будет представлен следующими логическими зависимостями:

Р1 ЬгЬз b¡b3 Ьз (bjv b3) (b, v b3)

Р2 (bivb,) ЬгЬз bibj Ьз (b2vb3)

Рз = (b^vb}) (bivbj) ЬЬз bib3 Ьз

P4 b3 (bjvbj) (b,vb3) ЬгЬ3 b,b3

Р5 bib3 Ьз (bavbj) (bivbs) ЬЬз

0

1

2

3

4

Предлагаются методы изменения формы выходного напряжения в инверторах с многофазной цифровой модуляцией (рис.4.39), где входная управляющая частота Г инвертора напряжения, проходя через управляемый делитель частоты К], поступает на вход двух параллельных каналов. В первом канале установлен делитель частоты К2, во втором канале - управляемый делитель К3. Обозначение делителей частоты соответствует их коэффициентам деления кь к2, к3. Выходные частоты ^ и ^ делите-

лей Кг, Кз являются входными частотами инвертора с многофазной цифровой модуляцией. Примем, что делитель частоты К2 имеет коэффициент деления к2-10, управляемые делители Кз, К1 соответственно изменяют коэффициенты деления по внешнему цифровому сигналу Ь в следующей зависимости: к3=9, К[=1; к3=8, К]=2; к3=7, К1=3; кз=6, К!=4; к3=5, «¡=5. Техническая реализация управляемых делителей, где их коэффициенты деления связаны представленным выше способом, не вызывает каких-либо сложностей. При к3=9, к2=10 разность частот f2 составляет 10%, при к3=9, к2=10 разность частот ^ составляет 20% и т.д. вплоть до кз=5, к2=10, когда разность частот {2 составит 50%. При разности частот в 10% число высокочастотных импульсов на линейно изменяющихся отрезках кривых выходных напряжений трехфазного мостового инвертора равно 10, а при разности частот в 20% число высокочастотных импульсов на линейно изменяющихся отрезках кривых выходных напряжений равно 5 и т.д. вплоть до разности частот в 50%, когда на этих отрезках содержится всего один импульс. При этом, поскольку коэффициенту деления кз соответствует определенное значение К|, частота выходного напряжения инвертора остается неизменной и пропорциональной входной частоте £ что определяется выражением Гнн^кг-кз)/6к1к2кэ.

Представленные в этой главе инверторы напряжения используют в основном цифровые блоки (сложения, вычитания, умножения, деления, преобразователи кодов), которые входят в системы формирования и регулирования их выходных напряжений. Выходные напряжения инверторов при этом сами представляют собой цифровые сигналы многофазных кодов и входят в единые системы цифровых устройств, синтез которых осуществляется на основе метода многомерных цифровых множеств, обладающего наглядностью и полной прозрачностью. Поскольку выходные напряжения инверторов представляются, как цифровые сигналы многофазного кода на всех этапах формирования и регулирования, то контролеспособность этих операций и блоков их реализующих очевидна. Использование многофазных кодов с большим числом фаз и соответственно больших оснований систем счисления позволяет синтезировать цифровые электроприводы высокой надежности и контролеспо-собности.

В пятой главе ([1], [5], [6], [67] - [75]) исследуются цифровые методы повышения быстродействия и точности аналого-цифровых преобразователей, которые являются неотъемлемой составной частью любой цифро-аналоговой системы управления. Рассматриваются фотоэлектрические преобразователи угла (ЦПУ) и индукционные ЦПУ повышенного быстродействия и точности (Рис.5.6). В основе работы схемы принят способ "бегущей стробирующей метки", который заключается в том, что опрос состояния делителя-счетчика, квантующего по времени период напряжений питания фазовращателя, осуществляется в моменты, соответствующие прохождению полуволн его многофазных выходных напряжений через нуль.

Использование фазовращателя с ш-фазными выходными обмотками позволяет опрашивать делитель-счетчик 2т раз за период напряжения питания.

Хотя принципиально возможно использование фазовращателей с любым соотношением фаз первичных и выходных обмоток, что будет определять лишь фазность кода старшего разряда делителя-счетчика, работу устройства рассмотрим на примере фазовращателя с двухфазными первичными и такими же по фазности выходными обмотками. Выходные синусоидальные сигналы фазовращателя на выходе четырех нуль органов НО, синхронизированных частотой £ превращаются в четыре строб-

К« I угла

Рис.5.6

I » М

I д | о | |~Г5П

) г ) , | .. | , | г 1 Л | [ 1 |

I 1 I I * I I . I ^ I > I.. I

<Р о|_ ф^о

lr-.lv,

« ~ I у » ~ »

|

^ у I у I

Рис.5.7

импульса у! - 74. которые управляют коммутатором и после объединения по схеме ИЛИ стробируют регистр. По сигналам VI - У4 в регистр через коммутатор записываются соответствующие показания кодов А1 - А4, причем коды Ах - А4 пропускаются через сумматоры Е, где на вторые входы подаются числа ДА2 - АА4 , компенсирующие инструментальную погрешность, обусловленную неточностью изготовления многофазных выходных обмоток фазовращателя, а также неточностью нуль-органов схемы. При <р = 0 сигналы у] - 74 опрашивают одноименные им коды - А«, когда они соответствуют нулевому значению угла, а при <р э* 0 это значение пропорционально величине угла ф.

Технические возможности аналого-цифровых преобразователей зависят в первую очередь от развития микроэлектроники и цифровых методов обработки информации. Поэтому естественно, что использование для их синтеза универсального метода многомерных цифровых множеств совместно с применением многофазных кодов, например в устройствах питания преобразователей, а также во всех узлах обработки и хранения цифровой информации, позволяет повысить их точность и быстродействие. При этом благодаря применению в них контроле-способных кодов, какими являются многофазные коды, весьма просто здесь решаются задачи самоконтроля этих устройств в режиме реального времени. Также становится возможным объединить получение в одном приборе нескольких параметров, например, перемещения, скорости и ускорения.

Шестая глава ([1], [7], [60], [77], [78], [80], [81]) посвящена исследованию цифровых систем управления конверторами с широтно-импульсным выходным многофазным напряжением, в том числе с напряжением, регулируемым путем переключения магнитных потоков в силовом многостержневом магнитопроводе. Рассматриваются варианты построения конверторов с регулируемым выходным напряжением, и проводится синтез инверторов напряжения с использованием предложенных конверторов, в которых запасенная энергия дросселей передается в нагрузку, а также в конверторах, где напряжение регулируется переключением магнитных потоков в силовом многостержневом магнитопроводе. Отдельно рассматривается построение конверторов напряжения в системах ограниченного энергопотребления.

Использование многофазного принципа ШИМ силовых элементов конверторов известно давно однако его применение сдерживалось из-за несовершенства ь аналоговых систем управления и только применение и цифровых методов формирования многофазных сигналов позволило решиить эту задачу. Структурная схема ЦАП с многофазным управляющим сигналом (рис.6.3) включает Схема включает делитель-счетчик, работающий в непрерывном подсчете импульсов высокой частоты £ в котором выделены младшие разряды А" кода А и старший разряд этого кода А'. Число фаз сигналов старшего в два раза меньше числа фаз выходных сигналов преобразователя.

Д? штдоьсче гчнк

■ДГЛГ

анафаз ■ Ащ„

Ь». Ьг, Ь)

0 ; в] а?, а-, , А,

Рис.6.4.

| \| \\Л Рис-65-

Входные цифровые сигналы преобразователя имеют аналогичную структуру кода В (В", В'). Сигналы делителя-счетчика А и входные сигналы В суммируются в блоке Е, где выходные шины сумматора содержат только сигналы старшего разряда С' результата сложения. Сигналы старшего разряда кода А' и старшего разряда С' формируют в логическом блоке ЛБ к сигналов многофазной ШИМ L (L¡, ... , Lk). При регулировании сдвигом переднего (рис.6.4) или заднего (рис.6.5) фронта импульсов соответственно следующие зависимости

Lj = b3a3 v СзЬз v £за3; L, = Ьз§з v c3b3 v с3аз;

Ьг = Ь3аг v cibs v сгаг; L2 - b3ai v Cib3 v cjai;

i

Le = ЬзЭ] v Cib3 v Cigi. L6 = Ьзаг v c2b3 v C2&¡.

определяют выполнение логического блока рис.6.3.

Для решения задачи рекуперации в питающию сеть, а также согласования работы многокординатных электроприводов, где в в координатах используются электродвигатели с различным питающим напряжением предложено использовать конверторы с регулируемым выходным напряжением переключением магнитных потоков в магнитопроводе (рис.6.11). Такая схема позволяет "умножать" значение питающего

напряжения либо ЭДС электродвигателя до максимального значения в к либо (к -1) раз в зависимости от способа подключения нагрузки и обладает следующими достоинствами: некретичность к значению индуктивности L, обмоток многофазного трансформатора, поскольку энергия, накопленная в этих обмотках, всегда "перекачивается" в нагрузку либо в источник питания; имеет минимальное количество обмоток в фазе (одну); обладает большой перегрузочной способностью при первом варианте подключения нагрузки. При этом чем больше число фаз в этой системе, тем выше возможности по обнаружению и исправлению ошибок. При этом применяемая здесь операция по исправлению ошибок обладает максимально возможным предельным быстродействием. Такое быстродействие возможно реализовать только потому, что процедура исправления ошибок не использует какие-либо математические вычислительные процедуры, а производится только анализом непрерывности двух непрерывных множеств нулей (0*) и единиц (1*), которые имеются в многофазных кодах при их записи в представлении Либау-Крейга. Приводится синтез инверторов напряжения на базе конверторов, использующих запасенную энергию дросселей (рис.6.17 - 6.18), а также путем переключения магит-ных потоков в многостержневом магнитопроводе методом амплитудной модуляции (рис.6.19, 6.20). На рис.6.19 приведена структурная схема управления многофазной стойкой инвертора напряжения с таким принципом ШИМ, а сама стойка мостового инвертора приведена на рис.6.20,а.

ЕГППШШ

О'

ф»

Фь ф^

I О | I 1 2 1 3 ( 4 | 5 |

и

»Ь

иьс

ис

Рис.6.20

„ , ,„ Рис.6.18.

Рис.6.19

Стойка мостового инвертора в данном случае может быть представлена, как цифровой потенциометр ЦП (рис.6.20,б). Из трех таких цифровых потенциометров состоит трехфазный мостовой инвертор напряжения. Рядом с каждым цифровым потенциометром записано число к (в нашем примере к = 6) , что означает использование к-фазных ШИМ управления этим цифровым потенциометром.

Это позволяет питать электродвигатели переменного тока гладким напряжением и тем самым достигать их максимального

кпд.

Конверторы напряжения, т.е. преобразователи из постоянного напряжения в постоянное другой величины, имеют много общего по использованию цифровых блоков с инверторами напряжений, где осуществляется преобразование постоянного напряжения в переменное напряжение определенной формы и фазности. Однако конверторы напряжений имеют гораздо больше возможностей для использования большого числа фаз в промежуточных преобразователях постоянного напряжения в переменное напряжение. Следовательно, конверторы напряжений могут быть выполнены более контролеспособными, а их мощность будет превосходить мощность инверторов напряжений, выполненных классическим способом. Так как инверторы, в свою очередь, могут быть синтезированы с использованием конверторов напряжений, то и мощность таких инверторов напряжений с гладкой формой выходных напряжений будет значительно увеличена. При этом теория многомерных цифровых множеств позволяет осуществить наглядный синтез всех цифровых составных частей этих устройств с заранее заданными параметрами.

Г[ М _1_

Рис.7.7

В седьмой главе ([82] - [84]) исследуется транзисторный электропривод постоянного тока с коллекторным электродвигателем, и рассматриваются статические и динамические характеристики этого типа электродвигателей с возбуждением от постоянных магнитов. Предлагается цифровой вариант выполнения управляющей и силовой частей электропривода с использованием конверторов напряжения, где применяется многофазный принцип формирования выходного напряжения. Такой подход к синтезу электропривода постоянного тока позволяет решить проблему кон-тролеспособности для определенной части его системы управления, а также реализовать рекуперативное торможение с использованием в силовой части электропривода цифровых электронных потенциометров (ЦЭП). При этом, если в источнике питания имеется средняя точка, то возможно использовать один ЦЭП (рис.7.7,а), а при отсутствии средней точки источника питания требуется два ЦЭП (рис.7.7,б).

В первой схеме электропривода связь между управляющим цифровым кодом А и напряжением питания электродвигателя однозначна и пропорциональна. Во второй схеме с двумя блоками ЦЭП имеется много кодовых комбинаций входных управляющих цифровых сигналов Ах и А2, обеспечивающих одно и тоже значение знака и величины выходного напряжения инвертора, питающего электродвигатель. Для простоты рассуждений примем, что цифровые входы А1 и А2 задаются только десятью значениями цифр от 0 до 9, где разность потенциалов напряжений между "движками" потенциометров и определяет подаваемое на электродвигатель напряжение. Отразим это соответствие таблицей 7.2.1.Из таблицы следует, что только максимальные значения выходного напряжения имеют однозначную связь между входом и выходом инвертора, когда один "движок" потенциометра находится в "нижнем" положении, а другой - в "верхнем". Все другие значения выходного напряжения могут быть получены при различ-

таб.иша 7 21 ных положениях "движков", где имеет значение только их взаимное положение один относительно другого. Можно договориться о таком управлении, когда в работе будут задействованы только первая строка и первый столбец таблицы. Например, при А1 = 0 изменение А2 от 0 до 9 вызовет пропорциональное изменение выходного напряжения инвертора отрицательной полярности, а при А2= 0 изменение от 0 до 9 вызовет пропорциональное изменение выходного напряжения инвертора положительной полярности. При этом входной сигнал А поступает на соответствующие входы ЦЭП через две группы двухвходовых логических схем И, на вторые входы этих групп вентилей подаются управляющие логические сигналы 0* или 1*, определяющие знак выходного напряжения инвертора. При разноименных управляющих сигналах выходное напряжение инвертора будет пропорционально А, а при нулевых значениях этих сигналов выходное напряжение инвертора нулевое.

Восьмая глава ([1], [8], [85]) посвящена исследованию цифровых способов управления асинхронными электроприводами, где на основании метода результирующих пространственных векторов и относительной системы единиц, предложенной автором, исследуется управление электромагнитным моментом электродвигателя при постоянной перегрузочной способности, а также при постоянном абсолютном скольжении. В соответствии со структурной схемой асинхронного двигателя (рис.8.1) относительное значение электромагнитного момента

Ц|*? f*2 [(а - оЬ)Ч(1 + ab)2]

ЭД* —. ...................... ■ I'

[(а - <rbf*2f*i)2+(f 1 + abf*2)2] '

а значение этого момента в зависимости от полного тока стататора и абсолютного скольжения

_ i*i2 f*2 (3+ьЪ

М*'" ~ (1+bW) '

В этих выражениях за базовые величины приняты все параметры машины в двигательном режиме в номинальной точке. Под номинальной точкой понимаются номинальные значения: напряжение питания статора Ui„, частота питающего напряжения flH, частота вращения ротора f2„, (абсолютное скольжение), относительный параметр статора а = Ri/Хщ и относительный параметр ротора b = X2Hf2H ЛМ\н » где Хш полное индуктивное сопротивление статора; Х2Н- полное индуктивное сопротивление ротора.

Работа с высоким КПД является главной задачей любого электропривода, что можно достигнуть системами адаптации - выбором для нашего случая определенных оптимальных соотношений, например, между Р2 и I*i для каждого значения М*эм =1 на любой частоте вращения. Такие системы отличаются значительной сложностью, и их применение не всегда оправдано.

Удовлетворительной работы системы управления в условиях изменения внутренних характеристик объекта регулирования, внешних воздействий и некоторой нестабильности ее параметров часто можно добиться без использования адаптации. Для этого необходимо синтезировать систему таким образом, чтобы даже при воздействии всех возмущающих факторов качество ее работы, например сохранение высокого КПД., не опускалось ниже допустимого уровня.

Подобные системы, рассматриваемые как определенная альтернатива адаптации, получили название робастных (robust - грубый, сильный). Эти системы не способны соперничать по качеству управления с адаптивными системами, которые могут оптимально перестраиваться вслед за изменением характеристик внешних воздействий. Однако в тех случаях, когда не требуется предельно высокое качество управления, существенное преимущество робастных систем, в простоте реализации, неоспоримо.

Синтез робастных систем автоматического управления может быть проведен на основе различных идей, методов и частных методик. Одним из таких подходов, по нашему мнению, является идея "обучения" конкретного электропривода работе и "зашивка" в память оптимальных, например асинхронного двигателя соотношений

между Р2 Л*1 и ^рдля высокого КПД. Идея "обучения" электропривода была заимствована нами из робототехники, где она широко используется при выполнении роботом конкретной однообразной работы, а для нашего случая осуществляется на стендовых испытаниях, например, асинхронного электропривода. При этом учитываются все физические параметры не только электрической машины, но системы управления, а также способа регулирования выходного напряжения инвертора, питающего эту машину.

Взаимные соотношения между ^, I] и fp могут быть изображены в многомерном цифровом пространстве, где в координатах II и fp выделяются области с одинаковыми значениями затем эти области соответствующим образом объединяются и нумеруются. Эта нумерация определяет номер ячейки памяти, где находится конкретное значение ^ гарантирующее сохранение высокого КПД электропривода на любых частотах вращения и при любом значении нагрузки на валу электрической машины. При этом очевидно, что все значения ^г, II и должны быть представлены на промежуточных этапах преобразования в цифровом виде, а выходное цифровое значение % должно бьггь преобразовано непосредственно в частоту скольжения. Число областей с одинаковыми значениями ^ и форма этих областей определяют информационную емкость цифровых кодов 1Ь fp, а также равномерность их квантования.

Предлагается метод «обучения» электропривода для работы с максимально возможным КПД путем «зашивки» в память оптимальных соотношений между внутренними и внешними параметрами электродвигателя, которые представляются в многомерном цифровом пространстве этих координат.

Структурная схема асинхронного электропривода с таким управлением приведена на рис.8.3. В схеме на валу электрической машины установлен датчик скорости ДС, который имеет выходной аналоговый сигнал напряжения ир, пропорциональный частоте вращения ротора Пороговые устройства тока П, и скорости Пр формируют сигналы Цв], б2, Бз), Рр(гь...,г4), которые и определяют номера ячеек памяти П, задаваемые кодом А (ао, аь а2). В этих ячейках помещаются в цифровом виде значения абсолютного скольжения {2. Преобразование этих значений в напряжение +иг, сложение с напряжением ир и преобразование в частоту ^ определяет частоту выходного напряжения инвертора ИН, питающего асинхронную машину.

Полностью цифровой вариант выполнения управляющей части структурной схемы электропривода при использовании аналоговых датчиков скорости и тока будет отличаться от рассмотренной выше дополнительной установкой нескольких АЦП и ЦАП. При этом произойдет некоторое усложнение всей схемы электропри-

вода. Однако это усложнение может быть оправдано тем, что та часть схемы, где осуществляются операции нумерации ячеек памяти и сложение цифровых эквивалентов частот ротора и статора может быть выполнена более точно.

При замене управления полным током статора управлением постоянным током в цепи питания ИН в структурную схему электропривода будут внесены некоторые изменения, что отражено на рис. 8.4.

В этой схеме в качестве одного из возможных вариантов используется установленный на валу машины кодовый датчик КД, цифровые сигналы которого через сумматор Б управляют переключением силовых элементов инвертора напряжения ИН, а величина этого напряжения, как и прежде, определяется выходным сигналом регулятора тока РТ. Цифровой код, поступающий с блока памяти П, управляет частотой генератора импульсов F2. Выходная частота этого генератора ±kf2 пропорциональна частоте абсолютного скольжения. Импульсы этой частоты подаются на вход реверсивного делителя-счетчика СЧ, информационная емкость которого равна информационной емкости кодового датчика. Выходной код этого делителя-счетчика суммируется с выходным сигналом кодового датчика А, а выходной сигнал сумматора Е определяет частоту (fj ± f2) и форму напряжения питания асинхронной машины.

Основным достоинством представленных здесь структурных схем является возможность фактического учета всех нелинейностей в системах управления электропривода и асинхронной машины, а также изменения температуры ее обмоток. Для достижения последнего необходима установка датчика температуры, например терморезистора, вблизи статорных обмоток. Пороговые устройства, которые срабатывают от сигнала терморезистора, будут формировать определенные зоны, в пределах которых изменение сопротивлений обмоток не требует корректировки величины абсолютного скольжения. При переходе в следующую зону происходит включение следующего "листа " памяти в трехмерном цифровом пространстве сигналов Fp(rb... лХ I(sb s2, S3), T(ti,...,tk).

В выводах этой главы отмечается, что асинхронный электропривод использует гораздо больше цифровых устройств, чем электропривод постоянного тока. Цифровая часть асинхронного электропривода содержит инверторы и конверторы напряжений, в состав которых также могут входить различные арифметические устройства, управляемые делители частоты, логические блоки специального назначения и т.д., синтез которых с использованием теории многомерных цифровых множеств наиболее эффективен. Кроме того, адаптивная часть этого электропривода включает в себя использование памяти, в ячейки которой записываются оптимальные параметры регуляторов, зависимые от изменения внешних условий среды, нагрузки, частоты вращения и т.д. Эти зависимые параметры, получаемые испытанием конкретного электропривода на стендах, также могут быть представлены в многомерном цифровом пространстве, что позволяет оптимальным путем проводить синтез логического блока, реализующего требуемый для этого функционал. Практически во всех этих блоках могут быть использованы контролеспособные коды, в том числе многофазные, позволяющие обеспечить высокую надежность и контролеспособ-ность асинхронных электроприводов.

В девятой главе ([1], [51], [66], [68], [75], [87] - [90]) исследуется цифровое частотно-векторное управление электропривода, анализируются способы векторного управления вентильным электродвигателем, и предлагается цифровой частотно-векторный способ управления, где изменение оси стабилизации вектора тока статора относительно ротора осуществляется соответствующим круговым сдвигом цифровых сигналов ЦПУ в статических и динамических режимах с использованием устройств машинной арифметики, работающих в контролеспособных многофазных кодах. Представляется дальнейшее совершенствование этого способа управления с введением в систему управления памяти зависимых параметров вентильного электродвигателя, где осуществляется сочетание физического и математического моде-

Снгаааы ЦПУ

Рис.9.1

Рис.9.2

лирования, и определяются оптимальные логические фигуры многомерного цифрового пространства, которые заносятся в память устройства управления.

Фактически положение вектора тока статора определяется в этом способе по трехфазным цифровым сигналам, которые формируются из токов в фазах машины. Способ предусматривает сравнение цифровых, например трехфазных, сигналов тока с аналогичными цифровыми сигналами трехфазного кода старшего разряда ЦПУ, которые определяют необходимое заданное угловое положение вектора тока статора.

В результате сравнения определяется знак угла рассогласования между действительным и заданным направлением вектора тока статора и последующим разворотом вектора напряжения статора это рассогласование устраняется. Разворот вектора напряжения статора осуществляется через интегральный регулятор сложением цифровых циклических сигналов, формирующих трехфазные напряжения статора, с постоянным цифровым сигналом интегратора.

Таким образом, осуществляется угловая стабилизация вектора тока статора в синхронных координатах, которые в данном случае совпадают с координатами ротора, а электромагнитный момент машины будет пропорционален модулю вектора тока статора и определяется подводимым к обмоткам напряжением.

Цифровым частотно-вектоным способом управления можно осуществлять необходимый сдвиг цифровых сигналов ЦПУ относительно ротора машины в статических и динамических режимах. Такой сдвиг эквивалентен изменению оси стабилизации вектора тока статора, что позволяет использовать в электроприводе не только

синхронную машину, например с возбуждением от постоянных магнитов, но и технологически более простую синхроннсреактивную.

Для более детального рассмотрения этого метода необходимо обратиться к векторным диаграммам синхронного и синхронно-реактивного двигателей.

На рис.9Д,а приведена векторная диаграмма вентильного двигателя с двухполюсной синхронной машиной, когда на всех частотах вращения угол между вектором потока ротора Ф и вектором тока статора I поддерживается равным 90 эл.град, а на рис.9.1,6 - векторная диаграмма с этим же двигателем, когда этот угол отличается от 90 эл.град, при этом угол между вектором напряжения статора U и тока I равен нулю (ф=0).

На рис.9.2 приведена векторная диаграмма вентильного двигателя на примере двухполюсной синхронно-реактивной машиной, когда угол между вектором тока статора I и продольной осью ротора поддерживается соотношением р < 50 эл.1рад.

На рисунках показаны также цифровые циклические сигналы емкостью от ООО до 599, которые формируют трехфазные напряжения статора, например, по синусоидальному закону ШИМ для положительного и отрицательного знака момента. При этом предполагается, что аналогичные сигналы ЦПУ располагаются на валу двигателя таким образом, что их старший трехфазный разряд, который определяет положение оси стабилизации тока статора, задает направление, например, по продольной оси ротора. Расположение сигналов ЦПУ относительно ротора показано на этих рисунках в правом верхнем углу.

Согласно способу управления вентильным двигателем, например с двухполюсной синхронной машиной, заключающемуся в стабилизации углового положения вектора тока статора относительно ротора, например по поперечной оси q (рис.9.1,а), на нулевой частоте вращения векторы U и I совпадают по направлению с осью q. При этом направление вектора U по поперечной оси создается соответствующим сдвигом сигналов ЦПУ. Это достигается сложением этих сигналов с сигналом цифры 150. В результате электрический двигатель создает максимальный момент положительного направления (против часовой стрелки). При повышении частоты вращения возникает угол q»0 между вектором напряжения U и тока I и, следовательно, рассогласование между трехфазными цифровыми сигналами тока и такими же сдвинутыми цифровыми сигналами ЦПУ.

В соответствии со знаком рассогласования интегральный регулятор начинает добавлять к сдвинутым цифровым сигналам ЦПУ последовательно возрастающие от нуля цифровые сигналы. Цифровые сигналы результата сложения при этом формируют трехфазные напряжения, поступающие для питания синхронного двигателя, что приводит к развороту вектора напряжения U по направлению вращения двигателя.

Суммирование и, следовательно, разворот вектора U осуществляется до тех пор, пока вектор тока I не займет направление по оси q, что создает максимальный момент двигателя на всех частотах вращения. На выходных шинах интегрального регулятора при этом сохраняется цифровой сигнал, пропорциональный углу (р.

Тогда уравнение равновесия равно

U = Ен f* + jXqlf* + IR, (9.1)

где Ен - ЭДС двигателя на номинальной частоте вращения;

f*= f/ fH- относительное значение частоты вращения;

R - сопротивление статорной обмотки;

Xq=Xaq+X1 - индуктивное сопротивление машины по поперечной оси;

Хщ — индуктивное сопротивление реакции якоря по поперечной оси;

Xi - сопротивление рассеяния.

Доя смены знака момента и соответственно направления вращения двигателя оси стабилизации тока статора изменяются от положительного направления по поперечной оси к отрицательному. Для быстрой смены положения оси стабилизации тока статора необходимо осуществить замену сложения цифровых сигналов ЦПУ с сигналом цифры 150 на цифру 450. Здесь возможен также последовательный с заданной степенью интенсивности переход от цифры 150 к цифре 450, когда осуществляется смена этих сигналов, например, по порядку 150 -> 000 -> 450. Такой разворот оси стабилизации тока статора обеспечивает продольную составляющую тока статора по направлению намагничивания ротора. Выбор того или иного варианта разворота оси стабилизации тока статора определяется конкретными задачами электропривода и выполнением его структурной схемы.

При смене направления вращения двигателя, когда сигналы ЦПУ изменяются в обратном направлении (от 599 до 000), цифровое выражение угла <р будет выдаваться в обратном коде и его добавление к цифровым сигналам ЦПУ обеспечивает так же, как при прямом направлении вращения, разворот вектора напряжения U по направлению вращения. При этом вектор I будет направлен по отрицательному значению поперечной оси q , что создает максимальный момент двигателя на всех частотах вращения.

Использование настоящего способа управления применительно к вентильному двигателю с явновыраженными полюсами магнитов ротора, когда оптимальная стабилизация углового положения вектора тока статора должна выполняться не под прямым углом к продольной оси, а под несколько, как представлено на рис. 9.1,6, не отличается от описанного выше. В этом случае разворот оси стабилизации тока статора для прямого направления вращения по оси I для обратного направления вращения по оси П реализуется согласно способу управления путем, например последовательного суммирования к сигналам ЦПУ цифр по следующему порядку: 170 —> 000 -> 450.

Согласно способу управления двигателем, например, с двухполюсной синхронно-реактивной машиной, заключающимся в стабилизации углового положения вектора тока статора относительно ротора по направлению I под углом р к продольной оси (рис.9.2), на нулевой частоте вращения векторы U и I совпадают по направлению, и двигатель создает момент положительного знака. При повышении частоты вращения возникает угол ф между векторами U и I. Измеренное цифровое значение этого угла добавляется к цифровым циклическим сигналам, и цифровые сигналы результата сложения формируют трехфазные напряжения, подаваемые на питание синхронно-реактивного двигателя. Тем самым производится разворот вектора U навстречу направления вращения двигателя, а вектор тока I остается всегда направленным под углом Р к оси d.Уравнение равновесия при этом

U= IR+jXAP+jXAf*, (9.1)

Для смены знака момента и направления движения изменяется положение оси стабилизации тока статора (поворот оси I по часовой стрелке до положения II ) против направления движения путем, например, последовательного суммирования к сигналам ЦПУ цифр по порядку 050 -> 000 550, когда вектор тока статора

ДТ

вд

ЛБ

X <0=

Пи

МЛ',А")

Ррн». (р

Рие.9.3

установится по оси П и т.д. Дальнейшим развитием этого способа управления является отказ от слежения за угловым положением вектора тока, а непосредственное задание углового положения вектора напряжений статора в зависимости от угла <р нагрузки инвертора либо от частоты вращения или одновременно от частоты вращения, абсолютного значения тока статора и даже температуры его обмоток. Схема стабилизации оси вектора тока статора путем измерения угла <р между векторами и и I с последующим поворотом вектора и на этот угол приведена на рис.9.3.

В этой схеме при измерении угла ф используется модернизированный метод "бегущей «пробирующей метки", который был предложен нами при обработке сигналов фазовращателей и рассмотрен в разделе 5.2. Использование здесь этого метода возможно благодаря тому, что сигналы ЦПУ жестко связаны с многофазными напряжениями вектора и. Сигналы токов фаз электродвигателя, снимаемые с выходов датчиков тока ДТ, преобразуются в сигналы трехфазного кода, которые при смене каждой эквивалентной цифре передают цифровые сигналы А" младших разрядов ЦПУ в регистр. Выходные сигналы двухвходового сумматора Е, где осуществляется сложение сигналов ЦПУ, регистра и входного, например, трехфазного кода В, определяют выходные трехфазные напряжения инвертора и, следовательно, положение оси вектора и. Изменение знака момента и направления вращения электродвигателя достигается изменением кода В на втором входе сумматора, младшие разряды которого поступают с выходных шин регистра. При изменении частоты вращения электродвигателя происходит изменение угла ф между векторами и и I, а соответствующий этому поворот вектора и в направлении вращения на этот угол гарантирует стабилизацию вектора тока относительно магнитного потока ротора.

В этом варианте построения схемы электропривода нет оптимизации ,с целью получения максимального КПД, углового положения вектора тока в функции других параметров системы и учета ее нелинейностей, но простота реализации может стать определяющей при его выборе.

Вариант построения системы управления электропривода, где непосредственное задание углового положения вектора напряжений статора зависит одновременно от частоты вращения, абсолютного значения тока статора и даже температуры его обмоток, исключает не только статическую и динамическую погрешности регулирования углового положения вектора тока, но и позволяет учесть все нелинейности электрической машины независимо от конструкции ротора (явнополюсное либо не-явнополюсное, установлены ли магниты ротора на поверхности ротора либо "утоплены) и нелинейности системы формирования выходных напряжений инвертора.

Теперь приступим к синтезу структурной схемы вентильного электропривода замкнутого по скорости, где используется цифровой частотно-векторный способ управления. Этот синтез представляет собой именно сочетание физического и математического моделирования, когда экспериментальные результаты исследований, учитывающие все особенности конструкции электрических машин и схемных решений, определенным образом оптимизированные, служат основой построения фигур многомерного цифрового пространства.

Эти фигуры запоминаются в многомерной памяти цифрового управляющего устройства и определяют характер статических и динамических режимов поведения электропривода.

На валу электродвигателя устанавливается ЦПУ с выходным кодом А, например, информационной емкостью от ООО до 599 и аналоговый бесконтактный тахогенера-торТГ.

Принципиально ЦПУ может выполнять и функции тахогенератора при соответствующей обработке его выходных сигналов либо быть совмещенным с бесконтактным тахогенератором постоянного тока, как предложено, но здесь будем рассматривать только традиционный вариант построения электропривода с двумя отдельными приборами, где аналоговый сигнал скорости иу формируется тахогенератором.

Цифровой код А поступает через двухвходовой сумматор X на входные шины инвертора напряжения. Соединение выходных шин ЦПУ, ТГ, схемы обобщенного сигнала датчиков тока Д, входной шины сигнала задания скорости Ц, с остальными элементами электропривода соответствует общеизвестному варианту построения системы подчиненного регулирования.

Остановимся на той части структурной схемы, которая придает электроприводу новое качество и позволяет получить на любой частоте вращения, при изменении нагрузки на валу машины и температуры ее обмоток максимально достижимый

Аналоговые сигналы скорости иу, температуры обмоток машины 1Л, обобщенного сигнала тока фаз и, превращаются на выходе соответствующих АЦП в сигналы цифровых кодов V, Т, I. Эти коды в последовательной записи определяют номер ячейки памяти, где хранится код числа В, поступающий на второй вход суммирующего блока Е.

Очевидно, что при В=0 схема вентильного электропривода будет выполнять свои функции без оптимизации параметров. Начнем рассмотрение работы электропривода именно с этого момента, а в дальнейшем представим его "обучение" с целью достижения максимально возможного КПД.

Рис.9.4

На рис.9.4 приведена структурная схема электропривода подчиненного регулирования с контуром тока, подчиненным контуру скорости.В схеме имеется регулятор тока регулятор скорости ЧУТ и трехфазный инвертор напряжения ИН с цифровым формированием его выходных напряжений по сигналам кода С. Инвертор питает синхронный электродвигатель СД, в фазах которого установлены датчики тока ДТ. В качестве синхронного электродвигателя может быть использована машина с постоянными магнитами любой известной конструкции либо синхронно-реактивная машина.

КПД.

в

449

ЗОЙ \ ' 1

\ ф

_ % 149

1*0 й)

В 450

444 \

\ 599

ООО

Пусть вершина обобщенного вектора напряжения и, жестко привязанного к цифрам ООО — 590 циклического кода А, совпадает с границей переключения цифр ООО и 599 при вращении вала машины против часовой стрелки (рис.9.5,а). При этом обобщенный вектор тока I будет отставать от вектора напряжения на угол <р, а смена цифр кода А происходит по возрастающей от ООО до 599.

На рис.9.5,а приведены сигналы старшего разряда А'(аьа2,аз) этого кода и ди-<1 л намика изменения цифровых

сигналов младших разрядов А" кода при вращении вала против часовой стрелки.

Смена полярности входного управляющего напряжения электропривода из вызовет инвертирование сигналов старшего разряда кода на выходных шинах ПН. Это равнозначно установке обобщенного вектора напряжения на границе переключения цифр 299, 300 кода А (рис.9.5^) и приведет соответственно к смене знака электромагнитного момента, торможению электродвигателя и в дальнейшем к изменению направления вращения на противоположное -по часовой стрелке (рис.9.5,б). В этом направлении вращения смена цифр кода А происходит в обратном порядке 599 ... ООО, а вектор тока отстает от вектора на угол <р. При этом величина этого угла зависит от частоты вращения вала электродвигателя и нагрузки, которая в свою очередь отражается на изменении абсолютного значения вектора тока I.

Теперь приступим к "обучению" электропривода при вращении вала двигателя в одном из направлений вращения.

Поскольку каждый номер ячейки памяти отождествляется с конкретным значением частоты вращения и абсолютной величиной вектора тока и температуры обмоток машины, то обучение заключается в нахождении положения обобщенного вектора напряжения, соответствующего этим параметрам, при котором потребление энергии из питающей сети минимально.

Контролируя потребление энергии из сети и электрически поворачивая обобщенный вектор напряжения, путем подачи цифровых сигналов кода В на второй вход суммирующего блока 2 находим эти значения сигналов, обеспечивающие минимум потребляемой энергии. В процессе нахождения цифровых значений сигналов В они записываются в соответствующие ячейки памяти. При этом цифровые сигналы Т температуры обмоток определяют те зоны, при которых используется соответствующая страница памяти. Эти зоны могут иметь всего несколько уровней, напри-

нения темпера-

Вращение против часовой стрелки

Рис.9.5

449

/ 450 о

>0« /

Ж 599

/ КЮ

150 /

149 и

Вращение по часоэой стрелке

мер: 0°С - 40°С, 40°С

• 80°С,

80°С -

120°С

'ОС. И А ЦП

БИБЛИОТЕКА СПетербург 09 №0

туры обмоток на значения кода В эти зоны могут быть сокращены либо координата В может быть исключена из схемы регулирования.

Следует также отметить, что если электропривод работает на нагрузку, где имеется жесткая связь между частотой вращения и нагрузкой на валу машины, например вентиляторы и насосы, то может отсутствовать в системе регулирования привода и координата I.

Будем считать, что электропривод с конкретной формой выходного напряжения инвертора либо изменяемой формой при изменении частоты вращения, определенной частотой и принципом шимирования его выходных напряжений, определенным способом их фильтрации либо без нее, конкретным исполнением конструкции электрической машины "обучен" работать с максимально возможным КПД.

Тогда при вращении электродвигателя против часовой стрелки либо по часовой стрелке код числа В будет всегда устанавливать вектор напряжения и в положение, обеспечивающее оптимальное угловое положение вектора I на любых частоте вращения, при изменении нагрузки и температуры обмоток машины.

Минимизация информационной емкости кодов I, V, Т блока памяти определяется результатами стендовых испытаний конкретного электропривода, где одинаковые либо очень близкие значения кода В могут быть объединены в одну фигуру многомерного цифрового множества и в соответствии с этими объединениями пронумерованы и в дальнейшем записаны в одну ячейку памяти.

В главе рассматриваются способы управления синхронным электродвигателем без датчиков положения ротора, и предлагаются структурные схемы электроприводов с таким управлением, где используются, рассмотренные в первых главах диссертации, контролеспособные цифровые устройства: быстродействующие схемы машинной арифметики, управляемые делители-счетчики, конверторы и инверторы напряжений с цифровым внешним и внутренним управлением. Известно, что синхронные нерегулируемые электроприводы следует рассматривать с задач непосредственно электропривода и системы электроснабжения: синхронный электродвигатель в отличие от нерегулируемого асинхронного сохраняет неизменную частоту вращения при плавных изменениях напряжения питания и момента нагрузки. Это определяет сохранение постоянства производительности промышленной установки, где используются эти электродвигатели: электроприводы вентиляторов, насосов, турбокомпрессоров, воздуходувок и т.д.

При цифровом формировании выходных напряжений инвертора, питающего электродвигатель, когда "цифровая линейка" жестко связана с моментами включения и отключения силовых элементов инвертора, существует такая же жесткая связь между цифрами этой линейки и выходными напряжениями фаз инвертора. Конкретные соотношения между этими параметрами определяются выбранным законом переключения силовых элементов, схемой силовой части инвертора и соединением обмоток фаз электродвигателя.

Применение предложенного нами модифицированного метода "бегущей стро-бирующей метки", который использовался при обработке сигналов фазовращателей, может быть успешно применен и для определения угловых соотношений между векторами напряжений, ЭДС и токов синхронного электродвигателя. Такое схемотехническое решение позволяет создавать управляемые синхронные электроприводы с магнитоэлектрическими либо синхронно-реактивными электродвигателями.

При этом электропривод может быть выполнен синхронным, когда частота его вращения определяется частотой внешнего сигнала, либо иметь характеристики электропривода с вентильным электродвигателем. В последнем варианте частота вращения будет определяться величиной напряжения питания его обмоток и нагрузкой.

На рис.9.7 приведена блок-схема синхронного регулируемого электропривода, например, с магнитоэлектрическим синхронным электродвигателем.

Код А "цифровой линейки" делителя-счетчика используется в создании инвертором трехфазных напряжений питания электродвигателя, на валу которого установлен датчик, например ЭДС либо этот сигнал формируется непосредственно с обмоток фаз электродвигателя.

Короткие импульсы одной из фаз либо одновременно всех фаз э.д с. определяют моменты опроса кода А делителя-счетчика, когда его показания передаются в регистр. Эти импульсы формируются схемой в моменты прохождения полуволн сигналов фаз ЭДС через нулевое значение

При совпадении фаз напряжений инвертора и ЭДС в регистр будет передаваться нулевой сигнал кода А (Л=0). Пусть это совпадение фаз происходит при максимальном значении нагрузки на валу электродвигателя и максимальном напряжении питания его фаз.

При уменьшении нагрузки на валу электродвигателя возникает на выходе регистра разность фаз между напряжением и ЭДС в цифровом эквиваленте, которая будет исключаться регулятором в инверторе снижением величины питающего электродвигатель напряжения, т.е. система регулирования стремится сохранить значение Д=0.

Частота вращения электродвигателя при этом полностью определяется сигналом входной частоты £ а пусковые возможности привода - степенью плавности вращения вектора напряжения и интенсивностью изменения сигнала этой частоты, которая зависит от значения приведенного к валу электродвигателя момента инерции нагрузки и максимальных значений электромагнитного момента и момента нагрузки, т.е. скорость вращения вектора напряжения должна быть такой, чтобы не происходило выпадания электродвигателя из синхронизма

На блок-схеме рис.41 между цифровым выходом делителя-счетчика и регистром установлен двухвходовой сумматор, на второй вход которого поступает внешний цифровой код в. Такое построение схемы позволяет независимо от используемого типа инвертора напряжения, закона переключения его силовых элементов, схемы соединения обмоток электродвигателя настроить "цифровую линейку" таким образом, что выполняется оговоренное выше условие Д=0. Следовательно, можно устанавливать магнитоуправляемые датчики в любом месте магнитного потока статора, например, в зубцах статора.

Из большого количества инверторов напряжения с цифровым формированием выходных напряжений требованиям высокой плавности вращения вектора напряжений удовлетворяет схема инвертора, где частота выходного напряжения определяется разностью входных частот - Однако в этой схеме нет "цифровой линейки",

к которой жестко привязаны выходные напряжения фаз инвертора. Для создания такой "цифровой линейки" можно использовать два контура метода "бегущей строби-рующей метки".

На рис.9.8 приведена блок-схема такого синхронного электропривода, где реализовано это решение: первый контур позволяет получить код А, жестко связанный с выходными квазисинусоидальными напряжениями инвертора, а второй контур аналогично схеме рис.9.7 позволяет получить код разности фаз между напряжением и ЭДС в цифровом эквиваленте Д.

В этой схеме также имеется внешний сигнал кода в, который позволяет изменять настройку "цифровой линейки" относительно выходных напряжений инвертора.

Для достижения высокой плавности вращения векторов напряжения и соответственно тока электродвигателя, что гарантирует выполнение частотного запуска синхронного электродвигателя, а также возможность создания электроприводов большой мощности целесообразно применить в стойках мостового инвертора цифровых потенциометров с большим количеством фаз. В качестве примера реализации такого трехфазного мостового инвертора напряжения на рис.9 9 приведена его блок-схема, где число фаз в каждом цифровом потенциометре равно восьми. В схеме имеется два делителя-счетчика. В каждом из них установлен старший разряд в трехфазном коде: в первом делителе счетчике это код Б^Д^з), а во втором - код А(аьа2,аз). Младший разряд второго делителя-счетчика выполняется в системе счисления основания п = 10, которое кодируется сигналами интегрального кода ЦЬь ... Ью). Цифровые сигналы двух разрядов второго делителя-счетчика поступают в логический блок, где на выходных шинах формируются восемь трехфазных кодов В|,

На рис.9.10 приведены угловые соотношения между сигналами интегрального кода ЦЬ|,... Ь)0), трехфазного кода А(аьа2,аз) в записи Либау-Крейга и выходными сигналами восьми трехфазных кодов Вь... Вв.Причем сигналы первых фаз этих кодов 1*1(1), Ь](2), ... , Ь»(8) образуют систему, предназначенную для управления цифровым потенциометром первой фазы трехфазного инвертора (рис.9.9,б), сигналы вторых фаз этих кодов Ь2(1), Ь2(2),... , Ьг(8) - систему, предназначенную для управления цифровым потенциометром второй фазы трехфазного инвертора, а сигналы третьих фаз этих кодов Ьз(1), Ьз(2),... , Ьз(8) - систему, предназначенную для управления цифровым потенциометром третьей фазы трехфазного инвертора.

Угловые соотношения векторов сигналов всех фаз кодов В], В2, Вз приведены на рис.9.11. Из этих представлений очевидно, что Ь1(1)= а); 1)2(1)= а3, Ь3(1)= а2, а остальные сигналы фаз определяются в матричной форме записи следующими простыми логическими зависимостями:

ч

В,(1) -I -2.....п

В,(!) -I -2,..., п

В3(0 -I >2,...,п

ш

Делителн-стстчвхи

Ч...... Н 1

1 и ' 1 ь I г ' -Л(а<,а г

0((1..<М3)

г,

ЬПТТ^ с,

Ь,(2> 1 Ь,

Ь,(3) 1 1.2 и а| а2

»

§1 а2

Ь|(8) 1 V П

Ьг(2) 1 ь, ь,

ЬДЗ) 1 и а. а,

- а, аз

81 Зз

Ь>(8) 1 и.. Х^н-п

Ь5(2) 1 ь,

Ь, (3) 1 и % Зз

- 32 а.

а, йг

Ь3(8) 1 1 > 1-(п 1)

С,(|). . .С,(8) С.(1). ,С"г(81 0(1), ...С,(Я)

Ьсг-ЬгН

V ЦП 1(111»

Рис.9.9

%

I),.

МП

Ь;Н)

■Ц4)

«1)

-Ц4)

Рис.9.10

41)

СД 6)

Разность трехфазного кода В^.с^ДО с каждым трехфазным кодом В, ^ = 1,... ,8) формируют на выходных шинах восьми вычитающих блоков восемь сигналов Сь ... , С». Эти сигналы имеют квазисинусоидальную форму ШИМ и аналогично сигналам В],... , В« в них выделены три группы сигналов: ¿1(1),..., Сх(8); С2(1),..., С2 (8);

Сз(1), ..., Сз(8) для управления соответственно тремя ЦП стоек мостового инвертора напряжения.

Электропривод с вентильным или синхронным электродвигателями принципиально имеет такое же поле приложения цифровых устройств, как асинхронный электропривод. Однако в этих типах электроприводов имеются дополнительные специальные задачи, которые необходимо решать с помощью цифровой техники. Эш относится прежде всего к использованию в них инверторов напряжения, состоящих из конверторов, в которых на выходных шинах инверторов формируются гладкие аналоговые сигналы напряжений, выделяемые из высокочастотных сигналов многофазных ШИМ путем установки, например, ЬС фильтров. Без применения цифровых устройств, изменяющих в зависимости от частоты вращения электродвигателя положение цифровых выходных сигналов датчиков положения ротора, невозможно реализовать применение таких инверторов напряжения. Применение же синхронных электродвигателей в системах регулирования соотношения скоростей многодвигательных электроприводов (агрегаты для производства синтетических материалов, волоконно-оптических проводников, бумагоделательных машин) требует применения в каналах задания управляемых делителей частоты, где отсутствует фазовая неравномерность выходных сигналов, при синтезе которых использовалась теория многомерных цифровых множеств.

Заключение

Проведенные исследования показали, что применение в технических системах управления теории многомерных цифро-векторных множеств не имеет каких либо ограничений по синтезу любых комбинационных схем. Предложенная теория позволила решить следующие задачи:

1. Разработать сверхбыстродействующую машинную арифметику цифровых электроприводов способную выполнять все операции в любых кодах позиционных систем счисления, в том числе в естественных кодах приводов - многофазных кодах и кодах многомерных цифровых угловых множеств.

2. Разработать методику анализа и синтеза контролеспособных кодов с обнаружением и исправлением ошибок в блоках обмена и хранения информации, выполнения логических и арифметических операций, а также в цифро-аналоговых устройствах амплитудной и широтно-импульсной модуляции, в том числе и многофазной.

3. Разработать методику автоматизированного синтеза цифровых и логических устройств с заданными параметрами контролеспособности и минимизации аппаратурных затрат.

4. Решить проблему устойчивости делителей-счетчиков избыточных систем счисления, в том числе счетчиков многофазного кода.

МП

5. Разработать универсальные схемы логических блоков, охватывающие все практически не перечисляемые схемы устройств большого числа аргументов не только двоичной логики, но и логики любой значности.

6. Разработать основные положения теории логических матриц, где вместо арифметических операций сложения и умножения используются одноименные логические операции, но законы преобразования этих матриц отличаются от общеизвестной теории матриц и подчиняются только законам симметрии многомерного цифрового пространства, а также симметрии геометрического образа логической функции, которую эти матрицы представляют.

7. Определить основные правши векторного преобразования геометрических фигур многомерного цифрового пространства с учетом всех видов симметрии (поворотов и переносов), отражающих симметрию программ покрытия этих фигур.

8. Предложить цифровые системы управления электроприводами постоянного и переменного токов с сохранением оптимальных параметров на любых частотах вращения, изменениях нагрузки и условиях внешней среды, что достигается обучением цифровых электроприводов на стендах и записью оптимальных соотношений зависимых параметров в память систем управления.

При этом полностью подтвердилось утверждение, что «геометрический метод и состоит в том, что само логическое доказательство направляется наглядным представлением», которое может постигнуть любой инженер.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Кочергин В.И. Теория многомерных цифровых множеств в приложениях к электроприводам и системам электропитания. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002

2. Кочергин В.И., Баранов Н.С. Сравнение двух методов широтно-импульсного управления выходным напряжением статического преобразователя // Системы электропитания потребителей импульсной мощности. М.: Энергия, 1976.

3. Кочергин В.И., Инкижеков С.П. Сравнение двухфазных и трехфазных асинхронных электроприводов // Электронные и электромеханические устройства. М.: Энергия, 1969.

4. Кочергин В.И. Экономичное управление транзисторами преобразователей, питающих асинхронные двигатели // Электротехническая аппаратура, т.1. Устройства управления и контроля. М.: Энергия, 1971.

5. Кочергин В.И., Кульбицкий C.B. К вопросу повышения надежности систем управления промышленными роботами. Робототехника и автоматизация производственных процессов: Тез. докл. Всесоюз. конф. РАПП - 83.4.1. Барнаул, 1983.

6. Кочергин В.И., Кирсанов С.К., Баранов Н.С. Электронная схема обработки сигналов фотоэлектрического датчика импульсов // Электрические машины малой мощности устройств автоматики и электроснабжения. М.: Энергия, 1978.

7. Кочергин В.И., Плетнев Ю.Н. Автогенераторы с асимметрией выходного напряжения. Устройства электропитания и электропривода малой мощности. Т.1. Электронные устройства и системы. М.: Энергия, 1969.

8. Кочергин В.И. К частотному управлению асинхронной машиной // Проектирование устройств электропитания и электропривода.т.2. Электромеханические устройства и элементы технологии. М.: Энергия, 1973.

9. Кочергин В.И. Разработка и исследование асинхронного электропривода стабилизаторов космических аппаратов: Дис... канд. тех. наук. Томск, 1972.

10. Кочергин В.И., Кульбицкий C.B., Кривенцов A.M. Обработка информации и выбор датчиков перемещения промышленных роботов // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции РАПП-83. Барнаул (июнь), 1983.

11. Кочергин В.И., Кульбицкий C.B. Многофазные инверторы с цифровым формированием выходного напряжения // Тезисы докладов Краевой научно-технической конференции. Устройства и системы автоматики автономных объектов, Красноярск (3-5 июня), 1987.; Материалы научно-технического семинара. Системы управления, следящие приводы и их элементы, Москва (25-27 февраля), Центральный научно-исследовательский институт информатики и технико-экономических исследований, 1987; Материалы научно-технического семинара. Полупроводниковые электроприводы с цифровым и цифроаналоговым управлением, Ленинград, 1989..

12. Кочергин В.И., Кульбицкий C.B., Гоголин В.А. Синтез цифровых устройств на основе метода многомерных цифровых множеств // Тезисы докладов Краевой научно-технической конференции. Устройства и системы автоматики автономных объектов, Красноярск (3-5 июня), 1987.; Материалы научно-технического семинара. Системы управления, следящие приводы и их элементы, Москва (25-27 февраля), Центральный научно-исследовательский институт информатики и технико-экономических исследований, 1987; Материалы научно-технического семинара. Полупроводниковые электроприводы с цифровым и цифроаналоговым управлением, Ленинград, 1989..

13. Кочергин В.И. Основные положения теории многомерных цифровых множеств // Тезисы докладов XIV научно-технической конференции НПО «Полюс». Томск, 1990.

14. Кочергин В.И. Практика применения теории многомерных цифровых множеств в разработке электроприводов // Тезисы докладов XVI научно-технической конференции НПЦ «Полюс». Томск. 2000.

15. Кочергин В.И., Гоголин В.А. Теория многомерных цифровых множеств в приложениях к системам энергоснабжения и электропривода // Материалы Международной научно-технической конференции «Электромеханические преобразователи энергии». ТПУ. Томск (6-7 сентября). 2001.

16. Кочергин В.И., Баранов Н.С. Цифровое задание формы выходного напряжения инвертора // Электрические машины малой мощности устройств автоматики и энергоснабжения. М.: Энергия, 1978.

17. A.c. 1080134 СССР. Устройство для сравнения кодов / В.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий, А.М.Кривенцов // Открытия. Изобретения. 1981. №10.

18. A.c. 868750 СССР. Устройство для суммирования / А.Ф.Лекарев,

B.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1981. №36.

19. A.c. 922730 СССР. Устройство для сложения и вычитания / В.И.Кочергин,

C.В.Кульбицкий, Л.В.Селиванова // Открытия. Изобретения. 1982. №15.

20. A.c. 734681 СССР. Одноразрядный сумматор / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1980. №18.

21. A.c. 739530 СССР. Одноразрядный сумматор / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1980 №21.

22. A.c. 822183 СССР. Устройство для суммирования / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1981. №14.

23. A.c. 826341 СССР. Устройство для умножения / В.И.Кочергин, А.Ф.Лекарев //Открытия. Изобретения. 1981. №16.

24. A.c. 922728 СССР. Устройство для формирования сигнала переноса при суммировании многофазных кодов / В И.Кочергин, А.Ф.Лекарев // Открытия. Изобретения. 1982. №15.

25. A.c. 993264 СССР. Многоразрядное устройство для сложения и вычитания / В.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий //Открытия. Изобретения.1983. №4.

26. A.c. 543116 СССР. Устройство управления реверсивным преобразователем / В.И.Кочергин, А.М.Кривенцов, Г.М.Данков // Открытия. Изобретения. 1977. №2.

27. A.c. 1252883 СССР. Устройство для управления m-фазным инвертором / В.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий // Открытия. Изобретения. 1986. №31.

28. A.c. 911 514 СССР. Устройство умножения / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1982. №9.

29. A.c. 1 170 451 СССР. Устройство для умножения числа на ряд констант /

B.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий, А.М.Кривенцов // Открытия. Изобретения. 1985. №28.

30. A.c. 1 252 772 СССР. Устройство для деления / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1986. №31.

31. A.c. 1 291 974 СССР. Устройство для деления / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1987, №7.

32. A.c. 1 080 134 СССР. Устройство для сравнения кодов / В.И.Кочергин,

C.В.Кульбицкий, А.М.Кривенцов //Открытия. Изобретения.1984. №10.

33. A.c. 351326 СССР. Управляемый делитель частоты / В.И. Кочергин, И.А.Подоплелов //Открытия. Изобретения. 1972. №27.

34. A.c. 402157 СССР. Реверсивный декадный счетчик импульсов /

B.И.Кочергин, Н.С.Баранов // Открытия. Изобретения. 1973. № 41.

35. A.c. 421135 СССР. Реверсивный десятичный счетчик / В.И.Кочергин,

C.Д.Морозов, А.С.Кулешов // Открытия. Изобретения. 1974. № 11.

36. A.c. 441135 СССР. Устройство управления реверсивным многофазным инвертором / В.И.Кочергин, С.Д.Морозов, А.И.Новоселов // Открытия. Изобретения. 1974. № 11.

37. A.c. 514443 СССР. Реверсивный делитель частоты / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1976 № 18.

38. A.c. 758525 СССР. Кольцевой счетчик / В.И.Кочергин, Н.С.Баранов, С.В.Кульбицкий // Открытия. Изобретения. 1980. №31.

39. A.c. 834935 СССР. Пересчетное устройство / В.И.Кочергин, Н.С.Баранов // Открытия. Изобретения. 1981. № 20.

40. A.c. 987681 СССР. Регистр / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения.1983.

№ 1.

41. A.c. 1398091 СССР. Реверсивное счетное устройство / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1988. № 19.

42. A.c. 1064276 СССР. Преобразователь позиционного кода в двоичный код / В.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий//Открытия. Изобретения.1983. №48.

43. A.c. 1228269 СССР. Делитель-счетчик многофазного кода (его варианты) / В.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий // Открытия. Изобретения. 1986, № 16.

44. A.c. 514443 СССР. Реверсивный делитель частоты / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1976. № 18.

45. A.c. 173298 СССР. Устройство управления трехфазным мостовым инвертором / М.Б.Коновалов, В.С.Ерошенко, В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1965. №15.

46. A.c. 340042 СССР. Устройство управления трехфазным мостовым инвертором / В.И.Кочергин, Б.М.Ямановский, В.М. Савченко, С.Д.Морозов // Открытия. Изобретения. 1972. № 17.

47. A.c. 575750 СССР. Трехфазный инвертор / В.И.Кочергин, В.Г.Мунгалов, С.Д Морозов, А.С.Кулешов // Открытия. Изобретения. 1977. № 37.

48. A.c. 583523 СССР. Трехфазный инвертор / В.И.Кочергин, С.Д.Морозов // Открытия. Изобретения. 1977. № 46.

49. A.c. 517124 СССР. Трехфазный инвертор / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1974. № 21.

50. A.c. 532163 СССР. Статический многофазный инвертор / ВИ.Кочергин, Н.С.Баранов, СХКирсанов // Открытия. Изобретения. 1974. № 38.

51. A.c. 944472 СССР. Вентильный двигатель / В.И.Кочергин., Г.Б.Данков.

1980.

52. A.c. 621090 СССР. Устройство цифрового задания трехфазного напряжения / В.ИКочергин, Н.С.Баранов // Открытия. Изобретения. 1978. №31.

53. A.c. 653723 СССР. Устройство для управления инвертором / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1979. №11.

54. A.c. 666627 СССР. Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1979. № 21.

55. A.c. 752750 СССР. Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором / В.И.Кочергин, С.К.Кирсанов, Н.С.Баранов // Открытия. Изобретения. 1980 №28.

56. A.c. 1 039014 СССР. Устройство для управления трехфазным инвертором / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1983. № 32.

57. А с. 955837 СССР. Устройство для управления многофазным мостовым инвертором/В.И.Кочергин, 1978.

58. A.c. 1 252883 СССР. Устройство для управления ш-фазным инвертором / В.ИКочергин, С.В.Кульбицкий //Открытия. Изобретения. 1986. №31.

59. А.с.957736 СССР. Многофазный реверсивный инвертор / В.И.Кочергин.

1979.

60. A.c. (Пат.) 2112714 РФ. Способ развертывания орбитальной тросовой системы / В.Г. Осипов, H.JI. Шошунов, В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1998. №16.

61. A.c. 944472 СССР. Вентильный электродвигатель / В.И.Кочергин, Г.Б.Данков. 1980.

62. A.c. 1 711306 СССР. Устройство для управления инвертором с широтно-импульсной модуляцией / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1992. №5.

63. A.c. 1 791939 СССР. Устройство для управления трехфазным инвертором / В.ИКочергин // Открытия. Изобретения. 1993. № 4.

64. A.c. 762165 СССР. Устройство цифрового задания трехфазного напряжения / В.ИКочергин, Н.С.Баранов // Открытия. Изобретения. 1980. № 33.

65. A.c. 653723 СССР. Устройство для управления инвертором / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения 1979. №11.

66. A.c. 586564 СССР. Задатчик реверсивного многофазного напряжения / В.И.Кочергин, Н.С Баранов, А.М.Кривенцов, С.А.Завестовский // Открытия. Изобретения. 1977. № 48.

67. A.c. 945879 СССР. Преобразователь угла поворота вала в код /

B.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий // Открытия. Изобретения. 1982. №27.

68. A.c. 674163 СССР. Вентильный электропривод / В.И.Кочергин, Э.Р.Гейнц // Открытия. Изобретения. 1979. №29.

69. A.c. 744994 СССР. Реверсивное счетное устройство / В.И.Кочергин,

C.В.Кульбицкий, А.Ф.Лекарев // Открытия. Изобретения. 1980. №24.

70. A.c. 746177 СССР. Преобразователь угол-код / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1980. №25.

71. A.c. 840996 СССР. Преобразователь угла поворота вала в код / В.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий, А.М.Кривенцов // Открытия. Изобретения. 1981. №23.

72. A.c. 1129636 СССР. Преобразователь угла поворота вала в код /

B.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий, А.М.Кривенцов, А.И.Новоселов // Открытия. Изобретения. 1984. №46.

73. A.c. 1385294 СССР. Аналого-цифровой преобразователь / В.И.Кочергин,

C.В.Кульбицкий//Открытия. Изобретения. 1988. №12.

74. A.c. 945879 СССР. Преобразователь угла поворота вала в код / В.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий //Открытия. Изобретения. 1982. №27.

75. А.с 671007 СССР. Бесконтактный следяще-регулируемый электропривод / В.И.Кочергин. // Открытия. Изобретения. 1979. №24.

76. A.c. 913432 СССР. Преобразователь скорости выходного вала в код / В.И.Кочергин, С.В.Кульбицкий, А.М.Кривенцов, А.Ф.Лекарев // Открытия. Изобретения. 1982. №10.

77. A.c. 1056447 СССР. Цифро-аналоговый преобразователь с многофазным выходом / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1983. №43.

78. A.c. 1356225 СССР. Цифро-аналоговый преобразователь с многофазным выходом / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1987. №43.

79. A.c. 613354 СССР. Устройство для определения направления перемещения вала / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1978. №24.

80. A.c. 1476611 СССР. Цифро-аналоговый преобразователь с многофазным выходом / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1989. №16.

81. A.c. 1241383 СССР. Преобразователь постоянного напряжения / В.И.Кочергин, В.М.Гусев//Открытия. Изобретения. 1986. №24.

82. Ас. 584415 СССР. Двухтактный инвертор / В.И.Кочергин, Ф.П.Зверев,

A.С.Кулешов // Открытия. Изобретения. 1977. №46.

83. A.c. 1138910 СССР. Двухтактный инвертор / В.И.Кочергин, А.М.Кривенцов //Открытия. Изобретения. 1985. №5.

84. A.c. 1343531 СССР. Цифровой электропривод постоянного тока /

B.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1987. №37.

85. A.c. 961087 СССР. Электропривод переменного тока / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1982. №35.

86. A.c. 607344 СССР. Делитель частоты с переменным коэффициентом деления / В.И.Кочергин // Открытия. Изобретения. 1978. №18.

87. A.c. 807973 СССР. Способ управления вентильным двигателем и устройство для его реализации / В.И.Кочергин, А.Ф.Лекарев, Н.С.Баранов, С.А.Завестовский // Открытия. Изобретения. 1981. №7.

88. A.c. 807457 СССР. Электропривод с вентильным двигателем /

B.И.Кочергин, А.Ф.Лекарев, С.В.Кульбицкий //Открытия. Изобретения. 1981. №7.

89. A.c. 1065980 СССР. Вентильный электропривод / В.И.Кочергин,

C.А.Завестовский // Открытия. Изобретения. 1984. №1.

90. A.c. 828930 СССР. Вентильный электродвигатель / В.И.Кочергин, 1979.

91. Цифроаналоговый электропривод на электродвигателях мощностью от 0,25 до 1,0 кВт, управляемый о г микропроцессора. Теоретические и экспериментальные исследования. Научный руководитель НИР В.И.Кочергин. Отчет о НИР (промежуточный), №ГР 01.83.0.038666. Томск. 1983.

92. Цифроаналоговый электропривод на электродвигателях мощностью от 0,25 до 1,0 квт, управляемый от микропроцессора. Теоретические и экспериментальные исследования. Научный руководитель НИР В.И.Кочергин. Отчет о НИР (заключительный), № ГР 01.83.0.038666 Томе» 1985.

Жрафикс

Подписано в печать 01.09 2003г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная

Печать RICOH. Усл. печ. л 2.5. Уч.-изд 226. Тираж 100 экземпляров. Заказ № 17

Отпечатано ООО "СПБ Графике".

Адрес. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30а-108, т (3822)41-0^44

P14282

Введение.

Глава 1. Основы теории многомерных цифро-векторных множеств.

1.1. Обычные двухзначные логические функции в многомерном цифровом пространстве.

1.2. Позиционные системы счисления.

1.3. Основные логические операции над подмножествами многомерного цифрового пространства.

1.4. Бинарные логические операции в двухмерном цифровом пространстве.

1.5. Сложные логические функции в двухмерном цифровом пространстве.:.

1.6. Тернарные логические операции в трехмерном цифровом пространстве.

1.7. Сложные логические функции в многомерном цифровом пространстве.

1.8. Непрерывное множество ряда натуральных чисел в многомерном цифровом пространстве.

1.9. Многозначные логические функции в многомерном цифровом пространстве.

1.10. Алгоритмы синтеза двухзначных логических функций.

1.11. Примеры синтеза одноразрядного устройства суммирования и вычитания.

Глава 2. Синтез многовходовых арифметических устройств и других электронных схем.

2.1. Синтез устройств умножения.

2.2. Синтез устройств деления.

2.3. Синтез реверсивных счетчиков.

2.4. Синтез управляемых делителей-счетчиков.

2.5. Синтез преобразователей кодов.

ГлаваЗ. Контролеспособность позиционных систем счисления.

3.1. Расположение ошибок позиционных систем счисления в многомерном пространстве.

3.2. Многофазный код.

3.3. Анализ контролеспособности многофазного кода методом многомерных цифровых множеств.

3.4. Аналш контролеспособности кодов Хемминга методом многомерных цифровых множеств.

3.5. Анализ контролеснособности обычного цифрового кода методом многомерных цифровых множеств.

3.6. Анализ контролеспособности кода реверсивного двоичного делителя-счетчика

3.7. Начала геометрического синтеза контролеспособных кодов позиционных систем счисления.

3.7.1. Коды с обнаружением одиночных ошибок.

3.7.2. Коды с исправлением одиночных ошибок.

Глава 4. Инверторы напряжения с цифро-векторным управлением.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Инверторы с простейшей формой выходного напряжения.

4.3. Регулирование напряжения в инверторах с простейшей формой выходного напряжения.

4.4. Инверторы с улучшенной формой выходного напряжения.

4.5. Инверторы с улучшенной формой выходного напряжения, состоящие из нескольких трехфазных.

4.6. Регулирование напряжения в инверторах с улучшенной формой.

4.7. Регулирование напряжения в инверторах с улучшенной формой выходного напряжения, состоящих из нескольких трехфазных.

4.8. Переключение режимов работы в инверторах с улучшенной формой регулируемого напряжения.

4.9. Инверторы напряжения с изменением длительности открытия силовых элементов.

4.10. Изменение формы выходного напряжения в инверторах с многофазной цифровой модуляцией.

4.11. Трехфазные инверторы при синусоидальном законе ШИМ выходного напряжения.

4.12. Гармонические составляющие симметричных напряжений инверторов при широтно-импульсном управлении.

Глава 5. Цифровые методы повышения быстродействия и точности аналого-цифровых преобразователей электроприводов.

5.1. Фотоэлектрические ЦПУ.

5.2. Индукционные ЦПУ повышенного быстродействия.

5.3. Индукционные ЦПУ повышенной точности.

5.4. ЦПУ с использованием магнитоуправляемых датчиков.

5.5. Цифровые преобразователи скорости.

5.6. Умножители частоты.

Глава 6. Цифровые системы управления конверторами напряжения.

6.1. Цифро-аналоговые преобразователи с многофазным выходным напряжением.

6.2. Конверторы с регулируемым выходным напряжением переключением магнитных потоков в магшггопроводе.

6.3. Варианты построения конверторов с регулируемым выходным напряжением.

6.4. Синтез инверторов напряжения на базе конверторов.

6.5. Конверторы с регулируемым выходным напряжением путем переключения магнитных потоков в многостержневом магнитопроводе.

Глава 7. Электропривод постоянного тока с цифровыми элементами управления.

7.1. Динамические и статические характеристики коллекторных электродвигателей постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов.

7.2. Транзисторные инверторы электроприводов постоянного тока.

7.3. Системы подчиненного регулирования электроприводов постоянного тока.

Глава 8.Цифровые способы управления асинхронными электроприводами.

8.1. Частотное управление электромагнитным моментом асинхронной машины.

8.2. Управление электромагнитным моментом при постоянной перегрузочной способности.

8.3. Управление электромагнитным моментом при постоянном абсолютном скольжении.

8.4. Управление электромагнитным моментом при постоянном относительном скольжении.

8.5. Векторное управление электромагнитным моментом асинхронной машины.

Глава 9. Цифровое частотно-векторное управление в электроприводах с вентильным и синхронными электродвигателями.

9.1. Способы векторного управления вентильным электродвигателем.

9.2 Цифровое частотно-векторное управление с памятью зависимых параметров вентильного двигателя.

9.3 Синхронный электропривод.

Современное состояние и актуальность темы исследования. Применение вычислительной техники в системах автоматического управления развивается в двух направлениях. Первое из них заключается в использовании этой техники для расчетов и моделирования систем управления, а второе - для непосредственного решения задач внутри этих систем в режиме реального времени.

Россия всегда занимала лидирующее положение в развитии теории автоматического управления. Достаточно привести классические труды Вышнеград-ского И.А., Жуковского Н.Е., Ляпунова A.M., Циолковского К.Э., Михайлова

A.B., Крылова Н.М., Боголюбова Н.И., Емельянова C.B., а также отметить монографии Фельдбаума A.A. [223], Воронова A.A. [109], Пугачева B.C. [190], Солодовникова В.В. [191, 217], Цыпкина Я.З. [228] и др. В теорию переключательных схем независимо от К.А.Шеннона значительный вклад внес

B.И.Шестаков, работы которого в теории конечных автоматов являются пионерскими.

Здесь необходимо также упомянуть вклад отечественных математиков в развитие теории автоматического управления: Чебышева П.Л., Маркова A.A., Колмогорова А.Н., Яблонского C.B., Ершова Ю.А. и др.

Вместе с тем в СССР и затем в России самостоятельные высококачественные разработки в области компьютерной техники и интегральной технологии силовых электронных компонентов значительно отстали от мирового уровня, и страна превратилась в импортера техники и технологии этих направлений. Отмеченные отставания не имеют отрицательных последствий, если не считать использование импортной техники, для первого направления применения цифровой техники в системах автоматического управления: теоретические разработки отечественных и зарубежных ученых позволяют успешно синтезировать и моделировать все эти системы (Солодовников В.В., Семенов В.В., Петель М., Недо Д. [191]). Второе направление применения цифровой техники не имеет пока такого оптимистического вывода.

Предлагаемое диссертационное исследование относится к синтезу цифровых устройств, устанавливаемых непосредственно в системах автоматического управления, а в качестве объектов управлений и исследований выбраны электропривод и системы преобразования энергии, которые являются составной частью электроприводов различного назначения и многих других устройств. Электропривод стал самостоятельным научным направлением, определяющим прогресс в современной технике и технологии и все изменения, обусловленные научно-техническим прогрессом, благоприятно отражаются на электроприводе: новая элементная база расширяет его возможности по управлению преобразуемой энергией, новые поколения компьютерной технологии неограниченно расширяют возможности электроприводов по управлению движением объектов.

Работа цифровых устройств систем автоматического управления в режиме реального времени предъявляет высокие требования к ним по быстродействию и надежности. Именно эти аспекты будут являться предметом наших исследовании.

В 80-х годах XX века многие исследователи (Димитриев Ю.К., Хорошевский В.Г. [134]) считали, что «модели одиночного вычислителя исчерпаны, а скорость работы элементов блюка к теоретической. На смену модели одиночного вычислителя пришла модель коллектива вычислителей .». При этом использование сложной компьютерной техники, состоящей га нескольких компьютеров, становилось «модным» и их начинали применять не только там, где это применение правомерно, но и там, где оно ничем не оправдано и только вело к увеличению стоимости изделий и сшгжению надежности системы.

Это предсказание не оправдалось, так как возможности одиночного вычислителя далеко не исчерпаны и поэтому быстродействие компьютеров в течение последних двадцати лет росло впечатляющими темпами. Этот рост достигался только за счет увеличения рабочих частот. Однако этот рост имеет свои естественные пределы и нельзя надеяться, что рабочая частота станет выше частоты атомных переходов (порядка 1014- 1015 Гц). Следовательно, необходимо искать иные пути повышения быстродействия операций машинной арифметики для систем реального времени, предлагая нетрадиционные алгоритмы параллельных вычислителей. Именно одиночные вычислители представляют предмет данного исследования, исходя из их возможностей по параллельному выполнению операций, а также устойчивости к помехам. В этом и заключается отличие управляющего цифрового устройства от обычного, для которого естественным является последовательный режим выполнения операций.

Одним из путей решения этих задач является использование программируемых логических интегральных схем [ПЛИС или ПЛУ - Programmable Logic Devices (PLDs)], который представляет собой новую технологию проектирования электронных схем, где в основу архитектуры положена структура программируемых матриц логики [ПЛМ - Programmable Array Logic (PALs)]. Основу ПЛМ составляют две матрицы «И» и «ИЛИ», где программируется матрица «И», а матрица «ИЛИ» имеет фиксированную настройку.

Проектирование таких устройств получило название двухуровнего синтеза, в отличие от многоуровнего синтеза, который используется при проектировании цифровых систем на основе FPGA (Field Programmable Gâte Array) или CPLD (Copmlex PLD).

В отечественной литературе нет четкости в определении таких схем, которые обычно называются ПЛИС или ПЛУ. Поэтому остановимся на этих определениях более подробно.

История PLD начинается с 70-х годов XX века с появлением программируемых постоянных запоминающих устройств [ППЗУ - Programmable Read Only Memory (PROM)]. В дальнейшем для реализации систем булевых функций стали выпускаться программируемые логические матрицы [ПЛМ -Programmable Logic Array (PLAs)], которые можно считать первыми PLD. Совершенствование архитектуры PLD привело к созданию программируемых матриц логики ПМЛ. В дальнейшем при расположении на одном кристалле нескольких PAL, которые объединялись программируемыми соединениями, были созданы сложные ПЛУ [Copmlex PLD (CPLD)], а созданные ранее PLD стали называть стандартными [Standart PLD (SPLD)].

Одновременно с PLD создавались структуры вентильных матриц [Gate Array (GA)] и матриц логических ячеек [Logic Cell Array (LCA)], которые в дальнейшем превратились в программируемую пользователем вентильную матрицу [Field Programmable Gate Array (FPGA)].

Теоретическую основу методов синтеза этих устройств составляет алгебра Буля (булева алгебра) и математическая логика (Клини С.К. [149], Шоломов Л.А. [237], Яблонский C.B. [245], [123] и др.). Методы двухуровнего синтеза комбинационных схем используют теорию булевых или переключательных функций (McCluskey E.J. [327]), которые также применяются на ранних этапах многоуровнего синтеза (Brayton R.K., Hachtel G.D., Sangiovanni-Vincentelli A.L.[98]). Решению задач минимизации булевых функций посвящено такое большое количество работ, что простое их перечисление вызывает значительные сложности. Остановимся только на некоторых из них.

Классическим решением задачи минимизации булевых функций принято считать работу McCluskey Е.J. [326], а все последующие можно разбить на следующие группы: эвристические алгоритмы (Закревский А.Д. [138], Погарцев А.Г. [187], Brand D. [259], Coudert О., Madre J., Fraisse H.[277]); точные алгоритмы (Яблонский С.В.[245], Закревский А.Д. [138], Hong S., Muroga S. [306], Villa T., Sangiovanni-Vincentelli A. [378]); алгоритмы минимизации частично определенных булевых функций ( Новиков C.B. [179], Mathony H. [343]); алгоритмы минимизации слабо определенных булевых функций (Malic S., Brayton R., Newton A., Sangiovanni-Vincentelli A. [342]), алгоритмы минимизации системы булевых функций (Закревский А.Д. [136]) и многие другие.

В (Bryant R.E. [266]) для операции с булевыми функциями используется диаграмма двоичных решений [Dinary Decision Diagrams (DDs)], а в (Prihozhy A. [354]) предложено использовать графическое представление этих функций [IF-decision Diagrams (IFDs)], которое по мнению авторов позволяет повысить уровень параллельности логических вычислений. Метод неявного представления простых имтикант (Coudert О., Madre J. [278], Coudert О., Madre J., Fraisse H. [277J) позволяет осуществлять минимизацию булевых функций с большим числом аргументов.

Классические методы декомпозиции булевых функций лежат в основе методов многоуровнего синтеза. В ( Ashenhurst R.L. [255]) представлен метод дизъюнктивной декомпозиции на основе декомпозиционных диаграмм, который в ( Curtis H.A. [279]) был распространен на множественную композитно. Более компактная форма представления булевых функций в виде покрытия нулевых и единичных значений была выполнена в (Roth P.J. [360]). Все эти методы были развиты в (Davidson Е. [281]), где приведены точные и приближенные алгоритмы минимизации многовыходной логической сети при ограничениях на число уровней сети и на коэффициенты расширения выходных вентилей. Однако представленные здесь методы приспособлены только для решения задач малой размерности, а для практического применения возможно использование только приближенных методов многоуровнего синтеза, которые основаны на локальных преобразованиях логических сетей (Уткин Л.Л. [220]), Darringer J., Brand D., Gerbi J.V., Joyner W., Trevillyan L. [280]).

Первые методы для решения задач многоуровнего синтеза были основаны на дизъюнктивном разложении К.А. Шеннона (Shannon С. A symbolic analisis of relay and switching circuts // Trans, of American Inst, of Electrical Engineirs. 1938, N 57), который был создан им для контактных схем, но они не получили какого-либо внимания разработчиков аппаратуры. В (Закревский А.Д. [137]) представлено несколько подходов к решению задачи декомпозиции при синтезе комбинационных схем на PLA, которые получили названия стандартной декомпозиции [137]; ортогонализации интервалов (Бибило ПЛ., Енин С.И. [89]); тождественных отображений (Закревский А.Д. [139]) и эвристические алгоритмы реализации метода тождественных отображений (Шестаков Е.А. [238]), которые в работах большого числа авторов (ШестаковЕ.А.[239], [240]), ([ Brayton R.K., Rudell R., Sangiovanni-Vincentelli A., Wang A. [261]),( Ciesielski M.J., Yang S. [276]), ( iBrzozowski J.A., Luba T. [264]), ( Jozwiak L. [308]), ( Rawski M., Jozwiak L., Nowicka M., Luba T. [358]) были усовершенствованы и позволили решать задачи декомпозиции с точки зрения минимизации числа входов PLA нижнего уровня и числа используемых промежуточных шин PLA.

Наиболее популярными подходами к синтезу PLA комбинационных схем с большим числом входов являются методы матричной факторизации (Закревский А.Д. [136]), (Новиков C.B.[180], [179]) и метод дизъюнктивно-конъюнктивного разложения (Супрун В.Г1. [211]).

Методы совместной декомпозиции рассматриваются в (Бибило Н.П. [88]), а в (Бибило Н.П. [90]) решается задача совместного дизъюнктивно-инверсного разложения системы булевых функций. В работе (Буль Е.С., Чапенко В.П. [97]) рассматривается множественная декомпозиция булевых функций, сводящиеся к задаче решения логического уравнения.

Другие способы многоуровнего синтеза успешно используют при проектировании логической сети алгебраические методы (Brayton R.K., McMullen С. [263]),(Brayton R.K. [260]),(Brayton R.K., Rudell R., Sangiovanni-Vincentelli A., Wang A. [261]), которые в отличие от булевых методов могут применяться на технологически независимом уровне. Они быстрее булевых и поэтому позволяют решать задачи большого размера, но булевы методы, по мнению ряда авторов, более точные и поэтому в (Brayton R.K., Rudell R., Sangiovanni-Vincentelli A., Wang A. [262]) используется сочетание алгебраических и булевых методов.

При многоуровневом синтезе, также как в двухуровневом используются многозначные функции (Бибило П.Н. [88], (Lavagno L., Malik S., Brayton R., Sangiovanni-Vincentelli A. [311]) в том числе с многозначными входами и выходами (Murgai R., Brayton R., Sangiovanni-Vincentelli A. [347]).

Другие методы и программы многоуровнего синтеза логических функций приведены в следующих работах: (Chang S.C., Marek-Sadowska М., Hwang Т.Т. [274]), (Srinivason Л., Каш Т., Malik S., Brayton R. [367]), (Jozwiak L. [309]), (Jozwiak L. , Chojnacki A [310]), (Rawski M., Jozwiak L., Luba T. [359]), (Rzechovski R., Jozwiak L., Luba T. [361]), (Ciesielski M.J., Yang S. [276]), (Wan W., Perkovvski M.A. [380]), (Patel D., Luba T. [351]), (Murgai R.;Shenoy N., Brayton R., Sangiovanni-Vincentelli A. [348]), (Murgai R., Brayton R., Sangiovanni-Vincentelli A. [347]), (Закревский А.Д. [136], (Gregory D., Bartlett K., DeCeus A., Bachtel G [299]), (Luba Т., Kalinowski J., Jasinski K. [312]), (Luba T. [313]), (Kania D. [319]).

Подробные обзоры методов синтеза комбинационных схем можно найти в работах (Sangiovanni-Vincentelli А., Gamal А.Е., Rose J [362]), (Venkateswaran R., Mazumder P. [375]), (Villa Т., Каш Т., Brayton R.K., Sangiovanni-Vincentelli A. [376]), а из отечественных источников необходимо отметить следующие (Бибило ГШ., Ешш С.И. [89]), (Соловьев В.В. [212]), (Шалыто A.A. [233]).

Необходимо отметить недостатки, которые не позволяют непосредственно применять ряд этих методов для синтеза комбинационных схем на современных ПЛИС. К ним следует отнести: а) часть научных статей и методов, которые в них предлагаются, носят абстрактный характер и представляют только теоретический интерес с точки зрения постановки математической задачи, но не дают четких практических рекомендаций; в) некоторые методы ориентированы на очень узкий класс решаемых задач и нередко примеры, которые приводятся в этих работах, весьма просты; б) почти все методы не позволяют эффективно использовать архитектурные особенности современных схем ПЛИС; г) непригодность булевой алгебры логики для синтеза недвоичных контро-леспособных систем счисления, которые используют, например, геометрические коды.

Устранение этих недостатков и разработка универсального метода синтеза любых комбинационных схем является главной задачей настоящей диссертационной работы.

Опыт применения современных компьютерных систем убеждает в том, что интегральная технология уменьшает интенсивность катастрофических отказов элементов, но не уменьшает интенсивности случайных сбоев. Поэтому значение автоматического контроля современных цифровых систем не стало менее важным, чем оно было для изделии прежних поколений. Эта роль контроля значительно возрастает вследствие того, что успехи цифровой техники значительно расширили ее область применения в тех задачах, решение которых требует большой ответственности. Помехоустойчивость цифровых и логических устройств является второй областью исследования настоящей диссертационной работы.

Для обнаружения и исправления ошибок при выполнении арифметических операций рядом исследователей было предложено использовать специальные арифметические коды. Эти коды имеют большое число разновидностей, и с их помощью предполагалось контролировать не только арифметические операции, но и правильность передачи и хранения информации, что создавало предпосылки для создания единой аппаратной системы контроля и устранения последствий неисправностей. Кратко остановимся на этих исследованиях. Прежде всего, это AN-коды и остаточные коды (коды в остаточных классах).

Применение NH-кодов требует предварительного умножения исходных чисел на некоторое заранее выбранное число Л с последующим выполнением арифметических операций над числами вида AN, где в дальнейшем осуществляется декодирование с исправлением или обнаружением ошибок, которые также требуют проверки определенных вычислений. Исследование AN-кодов начинается с работ (Diamond J.M. [282]), (Brown D.T. [269]) а в дальнейшем развивались в работах зарубежных (Питерсон У., Уэлсон Э. [185]), (Rao T.R.N., Trehan А. [357]), (Goto М, Fucumura Т. [295, 297]), (Goto М. [296]), (Goto М, Facuma Т. [298]) и отечественных авторов (Кондратьев В.Н., Трофимов Н.И.

152]), (Бояринов И.М., Кабатянский Г.А. [91, 92, 93], (Бояринов И.М. [94]), (Гриценко И.М. [112]), (Дынькин В.Н. [122]).

Теория AN -кодов интенсивно развивалась в 70-е годы прошлого века, но затем многие из исследователей пришли к выводу, что для практического применения в вычислительных системах наиболее приспособлены остаточные коды.

Остаточные коды являются систематическими, т.е. они содержат в себе кроме информационных контрольные разряды. В этих кодах арифметические операции выполняются параллельно над исходными операндами и их наименьшими вычетами по некоторым выбранным модулям. После завершения операций вычисленные вычеты результата операции по этим модулям сравниваются с результатами аналогичной операции над вычетами операндов.

Теория остаточных кодов впервые была представлена в (Peterson W. W. [353]) и очень успешно развивалась в работах отечественных авторов (Дадаев Ю.Г. [124 - 128, 130, 131, 133]), (Акушский И.Я., Юдицкий Д.И. [4]), (Василенко B.C. [107]), (B.C. Толстяков, В.Н.Номоконов, И.Л.Ерош [181]).

В дальнейшем исследователи обратили внимание на необходимость использования циклической структуры AN-кодов, где существовала аналогия между циклическими AN -кодами и кодами для передачи информации в системах связи, например кодами Хемминга. Теоретическим исследованиям циклических AN-кодов с контролем по модулю посвящено большое количество работ, среди которых необходимо отметить следующие работы: (Дадаев Ю.Г.[132]), (Сел-лерс Ф., Сяо М.-Ю., Бирнсон Л. [201]), (Дынькин В.П., Тененгольц Г.М., Хабе-лашвили Г.И. [119]), (Ушакова Г.Н. [219]), (Кладов Г.К., Шнильберг А .Я. [172]), (Соколов О.Б., Еникеев И.И. [210]), (Колесник И.Д., Мирончиков Е.Т.

153]), (Mandelbaum D. [340, 341]), (Barrows J.T. [257]), (Chang S.-H., Tsao-Wu

N.T. [273]), (Massey J.L., Garcia O.N. ([344]), (Hwang T.-Y., Hartmann C.R.P. [307]), (Tsao-Wu N.T, Chang S.-II. [371]).

Однако в практическом плане радужные перспективы применения этих кодов в цифровых устройствах не дали каких-либо положительных результатов и ограничились только контролем четности (нечетности). Недостатки применения этих кодов рассматриваются в работах (Брюхович Е.И. [99 - 101]). Самый существенный ш них заключается в уменьшении номинального быстродействия цифровых вычислительных систем, по мнению Е.И.Брюховича, не менее чем вдвое. Эта оценка явно занижена, так как быстродействие будет еще ниже, поскольку им учитывалась только операция обнаружения ошибок и не учтено время на исправление этих ошибок.

Известно, что кодирование для любых типов кодов, в том числе и арифметических, не составляет проблемы и процесс кодирования сводится к вычислению наименьших вычетов по заданному модулю. Подобную задачу необходимо решать на нервом этапе декодирования (обнаружение ошибок) при вычислении синдрома, для чего используются схемы свертки (Путинцев Н.Д. [188]), (Сит-ниченко С.И. [200]). Организация работы на втором этапе декодирования (исправление ошибок) вычислительного комплекса, использующего арифметические коды, обсуждается в работах (Селлерс Ф. [196]), (B.C. Толстяков,

B.КНомоконов, И.Л.Ерош [181]), (Хетагуров Я.А., Руднев Ю.П. [227]), (Трофимов H.H. [218]), а перестановочное декодирование - в работе (Hong S.J. [305]) и частично в (Дынькин В.Н. [122]).

Декодирование при исправлении одиночных пакетов ошибок для циклических AN-кодов было исследовано в .(Бояринов И.М. [94]), а для двойных пакетов ошибок - в (Тауглих Г.Л. [215]).

Широкое применение в технике связи для операции исправления ошибок методов мажоритарного декодирования циклических кодов вызвало попытку решить подобную задачу в вычислительных комплексах для AN -кодов (Chen

C.-L., Chien R.-T., Liu C.-K. [275]), (Hwang T.-Y., Hartmann C.R.P [307]), но кроме теоретических предпосылок это не принесло практических результатов. Это также можно сказать о декодировании m-мерных итеративных циклических кодов (Бояринов И.М., Кабатянский Г.А. [91]).

Рассмотрение арифметических кодов проводится всеми исследователями для реапшации только одной арифметической операции - суммирования, которая считается ими базовой для всех других операций (умножения, деления, возведения в степень и т.д.). Такой подход нельзя считать корректным, но даже при таком упрощенном решении возникают сложности с сигналами переноса. В (Wang T.L., Liu C.-K. [382]) рассматривается в теоретическом плане использование весовых соотношений, связывающих операнды, сумму и переносы, для исправления одиночных ошибок в работе сумматора.

Решение задач обнаружения и исправления ошибок цифровых систем видится Ю.Г.Дадаевым [133] в «создании специального процессора исправления, работающего независимо и параллельно с выполнением ЭВМ основных функций. Такой процессор можно использовать для исправления ошибок, возникающих не только при выполнении операций, но и при продвижении операндов на всем пути от машины до исполнительных устройств». Это предложение решения задачи можно принять к реализации, но только не для систем реального времени, где необходимо иметь подобный «сопроцессор», превосходящий по быстродействию основной вычислительный комплекс, быстродействие которого здесь находится на пределе возможного.

Ряд исследователей видит решение задачи повышения помехоустойчивости цифровых систем в использовании систем счисления с иррациональным основанием типа «золотой пропорции», которая была предложена в (Bergman G. [258]). Избыточные самосинхронизирующие коды Фибоначчи (Kautz W.U. [322]) рассматриваются в (Стахов А.П. [202 - 207]) как альтернатива существующим позиционным системам счисления и, по мнению автора, сохраняют все их известные преимущества: «простота сравнения чисел по величине и "наглядность" в изображении чисел, простота арифметических правил, возможность представления чисел с фиксированной и плавающей запятой, однородность и итеративность реализующих арифметику структур и др.». Однако здесь же говорится о том, что применение этих кодов в вычислительной технике «является спорным и его решение требует дальнейших исследований».

Цель и задачи диссертационного исследования. Основной целью диссертационной работы является развитие теории анализа и синтеза цифровых устройств систем управления, в частности комбинационных схем, работающих в режимах реального времени, где применяются не только двоичные системы счисления, но и контролеспособные избыточные системы при выполнении любых арифметических и логических операций. В отличии от периода становления компьютерной техники, когда на первый план ставились цели по разработке программного обеспечения и технике их проектирования, здесь поставлена цель эффективного применения цифровых устройств в конкретных областях техники - в электроприводах и системах электропитания.

Для достижения поставленной задачи в диссертации решаются следующие задачи:

Разработка устройств машинной арифметики, выполняющих все известные операции в любых кодах позиционных систем счисления, в том числе в естественных кодах электроприводов - многофазных кодах и кодах многомерных цифровых множеств.

Разработка методики анапша и синтеза конггролеспособных кодов с обнаружением и исправлением ошибок в блоках обмена и хранения информации, выполнения логических и арифметических операций, а также в цифро-аналоговых устройствах амплитудной и широтно-импульсной модуляции, в том числе и многофазной модуляции.

Разработка методик» автоматизированного синтеза цифровых и логических устройств с заданными параметрами контролеспособности и минимизации аппаратурных затрат.

Разработка основных положений теории логических матриц, представляющих геометрический образ логической функции в многомерном цифровом пространстве.

Определение основных правил векторного преобразования геометрических фигур многомерного цифрового пространства с учетом всех видов симметрии, отражающих симметрию программ покрытия этих фигур.

Разработка цифровых систем управления электроприводами постоянного и переменного токов с сохранением оптимального КПД на всех частотах вращения, изменениях нагрузки и условий внешней среды.

Методы исследования. Теоретические исследования в части анализа и синтеза цифровых устройств базируются на классической теории множеств, в качестве которых выбраны числа расширенного натурального ряда, а также на идее упаковки пространства, предложенного Е.С.Федоровым [221], и на нашем предложении нумерации ячеек этого пространства числами расширенного натурального ряда. Теоретические результаты иллюстрируются примерами реализации конкретных комбинационных схем, выполняющих функции логических и устройств машинной арифметики, а также цифровых управляемых инверторов, конверторов напряжений и различных систем электроприводов постоянного и переменного тока.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что практически все представленные в ней исследования являются пионерскими и возникли на основе анализе развития идей, заложенных в авторских свидетельствах на изобретения [5 - 30, 32 - 66, 68 - 77, 79 - 83 ]. Получение этих документов свидетельствовало о том, что эти решения имели на время подачи заявок мировую новизну и, следовательно, не имели аналогов в научной и технической литературе. В них автором впервые было предложено: а) использовать для выполнения арифметических и логических операций естественные для систем энергоснабжения и электроприводов многофазные коды; б) исправлять ошибки в этих типах кодов, не используя каких-либо математических вычислений, что позволило достигнуть максимально возможного быстродействия при этих операциях; в) управлять величиной и формой выходных напряжений инверторов контролеспособными цифровыми схемами при сохранении полной симметрии выходных напряжений для любых типов усилителей мощности; г) модернизировать метод «бегущей стробирующей метки», который использовался для обработки сигналов фазовращателей, введением цифровых многофазных способов обработки его входных и выходных сигналов, что позволило увеличить точность и быстродействие; д) создать управляемые схемы реверсивных делителей-счетчиков многофазных кодов и обеспечить их абсолютную устойчивость; е) разработать многофазные контролеспособные цифровые принципы регулировашш выходных напряжений конверторов напряжений; ж) разработать цифровое частотно-векторное управление вентильным и асинхронным электроприводами и т.д.

Учитывая пожелание основателя кибернетики Н.Винера изобретателям, которое заключается в том, что «шобретатель как практик, должен иметь практическое чутьб, подсказывающее ему, что в течение многих лет его основным достижением будет не изобретение какого-нибудь одного устройства, а содействие рождению нового круга идей, касающихся широкого класса технических устройств прошлого, настоящего и будущего», одновременно с изобретательством автором в течение ряда лет разрабатывалась концепция универсального синтеза цифровых устройств. Эта концепция должна была ответить на вопросы «как делать» и «почему так необходимо делать» и, следовательно, исключить изобретательство из областей этой техники, где получены четкие ответы на эти вопросы. Ключевым положением этой концепции является перевод задач анализа и синтеза цифровых устройств га аналитической теории, основанной на булевой алгебре, в область наглядной геометрии, т.е. создание геометрических образов любых логических и арифметических функций. Поскольку геометрический образ всегда «богаче» любых аналитических представлений, то оптимальные покрытия этих геометрических фигур будут определять все возможные варианты выполнения принципиальных схем, реализующих логические или арифметические функции. Эти геометрические образы, которые представляют любые комбинационные схемы с двух- или многоуровневым принципом реализации схем ПЛИС (PLD, CPLD, FPGA), могут быть представителями, как неизбыточных кодов, например двоичных, так и избыточных, например систематических. В последнем случае они являются контролеспособными и их покрытие позволит синтезировать схемы необходимого уровня с исправлением ошибок определенного вида.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Концепция геометрического синтеза комбинационных логических и арифметических устройств, в основу которой положена теория многомерных цифро-векторных множеств, развивающая идею многомерного физического пространства Е.С. Федорова.

2. Концепция использования осей симметрии многомерного цифрового пространства для определения эквивалентных комбинационных схем логических блоков, метод которой реализуется мыслимыми поворотами относительно этих осей геометрического образа логических и арифметических функций.

3. Алгоритмы геометрического сшггеза двухзначных логических функций, не имеющие ограничений на параметры реализуемых функций.

4. Алгоритмы выполнения операций машинной арифметики в естественных кодах электроприводов и систем электропитания - многофазных кодах, а также многовходовых суммирующих и вычитающих устройств в кодах угловых множеств.

5. Алгоритмы синтеза генератора кратностей, составляющих основу предложенных автором быстродействующих устройств деления и умножения.

6. Алгоритмы синтеза схем реверсивных делителей-счетчиков многофазного кода, обладающих высоким быстродействием и абсолютной устойчивостью.

7. Алгоритмы синтеза управляемых делителей частоты, где с изменением частоты автоматически меняется основание системы счисления.

8. Алгоритмы синтеза преобразователей ш одного кода определенного основания системы счисления в этот же или другой код иного основания системы счисления.

9. Концепция геометрического синтеза контролеспособных кодов позиционных систем счисления, которая заключается в размещении любых типов ошибок этих кодов в ячейках многомерного цифрового пространства и образовании геометрических образов логических функций этих ошибок, а также в использовании свойства непрерывности двух множеств (нулей и единиц), составляющих многофазные и интегральные коды.

10. Алгоритмы синтеза логических устройств исправления ошибок многофазных и интегральных кодов, кодов Хемминга, а также кодов, синтезированных предложенным нами геометрическим методом.

11. Концепция синтеза инверторов напряжения, которая заключается в цифро-векторном представлении их многофазных выходных напряжений и в использовании устройств машинной арифметики для управления их формой и величиной.

12. Метод формирования квазисинусоидальной ШИМ выходных напряжений многофазных инверторов, сущность которого заключается в плавном вращении результирующего вектора напряжения путем высокочастотного переключения этого вектора из одного дискретного положения в последующее, когда время нахождения в предыдущем состоянии по мере вращения искусственного результирующего вектора уменьшается, а время нахождения в последующем -увеличивается. Схемы реализации этого метода жесткими алгоритмами, изменяемыми алгоритмами, а также схемы с модуляционным принципом формирования этих напряжений.

13. Модерншация метода «бегущей стробирующей метки», где многофазные напряжения питания фазовращателя формируются цифровыми сигналами делителей-счетчиков, что позволяет, используя разработанную машинную арифметику многофазных кодов, повысить точность и быстродействие ЦПУ. Этот метод позволяет осуществлять по внешним цифровым сигналам круговой поворот сигналов ЦПУ относительно их входной оси, а также реализовать метод формирования управляемой квазисинусоидальной ШИМ инверторов напряжения в асинхронных и вентильных электроприводах.

14. Многофазные принципы формирования ШИМ выходных сигналов конверторов напряжения с использованием контролеспособных схем машинной арифметики.

15. Цифровые способы управления асинхронными электроприводами с «обучением» работе с максимальным КПД путем занесения в память устройства управления оптимальных соотношений между внутренними и внешними параметрами электродвигателей и отражения этих соотношений в многомерном цифровом пространстве координат.

16. Цифровой частотно-векторный способ управления вентильным электродвигателем, где необходимое изменение оси стабилизации тока статора относительно ротора выполняется круговым поворотом сигналов ЦПУ в статических и динамических режимах устройствами машинной арифметики многофазных кодов.

Обоснование и достоверность научных положений, а также практическая ценность и внедрение результатов обеспечивается и подтверждается тем, что эти исследования проводились в течение многих лет на этапах НИР и ОКР по многочисленным государственным заказам. Из них достаточно упомянуть работы по заданию 04.07 программы ГКНТ СССР 016.09 [Комплексная программа научно-исследовательских и проектно-конструк-торских работ «Создать и освоить автоматизированные манипуляторы на 19811990 годы»], научным руководителем которых был автор настоящей диссертации. Перед этой работой были поставлены задачи по созданию высоконадежных и помехоустойчивых цифровых устройств, оснащенных системами контроля; систем аварийных защит и диагностики; реализации прямого цифрового адаптивного управления рядом внутренних параметров электроприводов; инверторов и конверторов напряжений с цифровым внешним и внутренним управлением и т.д. Результаты этих исследований нашли отражение в научно-технических отчетах [229, 230]. Именно в этих работах были представлены существенные результаты практического применения теории многомерных циф-ро-векторных множеств в электроприводах для промышленных роботов. Пред- , ставленные в диссертации материалы использовались также при выполнении ОКР но отраслевым совместным программам Минстанкопрома и Минэлектро-техпрома СССР по созданию цифро-аналоговых многокоординатных электроприводов для станков с ЧПУ, промышленных роботов и нашли кроме этого применение в медицинских томографах, в электроприводах стенда тренировки космонавтов. Электроприводы серии ПРП были представлены в 1978 г на ВДНХ СССР, этот тип электропривода экспонировался также в составе медицинского томографа на международной выставке «ЭКСПО-82», где был удо-стоин диплома за высокий научно-технический уровень.

Результаты настоящего диссертационного исследования были использованы при разработке вентильного электропривода «Микрон-Д» для проектируемой в то время космической станции "Мир-2" и тросовой космической системы. Эти работы выполнялись по заданиям РКК «Энергия» имени академика С.П.Королева. В разработке электропривода «Микрон-Д» были предложены и внедрены системы исправления ошибок многофазного кода и ряд цифровых блоков вентильного электропривода, синтезированные с использованием теории многомерных цифровых множеств. В дальнейшем этот модернизированный тип электропривода («Микрои-ДА») был изготовлен и поставлен в США для использования на международной космической станции "Альфа". Результаты дальнейших исследований автора нашли применение в целом ряде вентильных электроприводов: в электровентиляторе для скоростного поезда «Сокол» (Москва — С. Петербург); в электродвигателях серий ДБЭ [115] для Научно-производственного объединения прикладной механики имени академика М.Ф.Решетнева; в электровентиляторе РСС 1-0,28/4, а также в электродвигателе кондиционера ЭВО-3 и электродвигателе компрессора ВЭПР-1,1 для «Научно-технического комплекса» Криогенная техника.

Акт о внедрении результатов исследования приведен в конце диссертации.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на 5-ти научно-технических конференциях: Всесоюзная научно-техническая конференция РАПП-83. Барнаул (июнь), 1983; Краевая научно-техническая конференция. Устройства и системы автоматики автономных объектов, Красноярск 93 -5 июня). 1987; XIV научно-техническая конференция НПО «Полюс». Томск, 1990; XVI научно-техническая конференция НПЦ «Полюс». Томск . 2000; Международная научно-техническая конференция «Электромеханические преобразователи энергии». ТПУ. Томск (6 — 7 сентября). 2001; а также на 2-х научно-технических семинарах: Материалы научно-технического семинара. Системы управления, следящие приводы и их элементы, Москва (25-27 февраля), Центральный научно-исследовательский институт информатики и технико-экономических исследований, 1987; Материалы научно-технического семинара. Полупроводниковые электроприводы с цифровым и цифро - аналоговым управлением, Ленинград, 1989.

Публикации. По результатам исследований автором лично и в соавторстве опубликовано 18 работ и лично опубликована монография - «Теория многомерных цифровых множеств в приложениях к электроприводам и системам электропитания». Из 18 опубликованных работ 6 принадлежат автору единолично. Результаты исследований использованы при подготовке 2-х общесоюзных научно-технических отчетов, которые выполнялись при научном руководстве автора. Все эти работы имеют непосредственное отношение к содержанию диссертации. По результатам исследований автором лично и в соавторстве получено 73 авторских свидетельства на изобретения, ш которых 30 принадлежат лично автору диссертации.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 9-ти глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Диссертация содержит 260 страниц основного машинописного текста и 270 рисунков. Список литературы включает 382 наименования.

1. Лчасова С.М., Бадмаи O.A. Матричный метод синтеза комбинационных схем и логических преобразователей конечных автоматов // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика, 1975. №6.

2. Ачасова С М. Алгоритмы синтеза автоматов на программируемых матрицах -М.: Радио и связь, 1987.

3. Артемюк Б.Т. Асинхронные двигатели при переменной нагрузке. Киев Техника, 1972.

4. Акушский И Я, Юдицкий Д И. Машинная арифметика в остаточных классах М.: Сов. радио, 1968.

5. A.c. 1080134 СССР. Устройство для сравнения кодов / В И Кочергин, С.В Куль-бицкий, А М. Кривенцов // Открытия. Изобретения 1981 № 10

6. А с 868750 СССР. Устройство для суммирования / А.Ф Лекарев, В И. Кочергин // Открытия Изобретения. 1981. № 36.

7. А.с 922730 СССР. Устройство для сложения и вычитания / В И. Кочергин, С В Кульбицкий, JI В Селиванова//Открытия. Изобретения. 1982 № 15.

8. А.с 734681 СССР. Одноразрядный сумматор / В И. Кочергин // Открытия Изобретения. 1980. № 18

9. A.c. 739530 СССР Одноразрядный сумматор / В И Кочергин // Открытия Изобретения 1980 №21.

10. Ас 822183 СССР Устройство для суммирования / В И Кочергин//Открытия Изобретения 1981 № 14

11. А с 826341 СССР Устройство для умножения / В И Кочергин, А.Ф Лекарев // Открытия. Изобретения. 1981. № 16.

12. A.c. 922728 СССР. Устройство для формирования сигнала переноса при суммировании многофазных кодов / В И. Кочергин, А.Ф. Лекарев // Открытия Изобретения 1982. № 15.

13. Ас. 993264 СССР. Многоразрядное устройство для сложения и вычитания / В И. Кочергин, С.В Кульбицкий//Открытия Изобретения. 1983. №4.

14. А с 543116 СССР. Устройство управления реверсивным преобразователем / В И. Кочергин, А М. Кривенцов, Г.М. Данков // Открытия. Изобретения. 1977. №2.

15. Ас. 1252883 СССР. Устройство для управления m-фазным инвертором /B.И. Кочергин, С.В. Кульбицкий //Открытия. Изобретения. 1986. № 31.

16. A.c. 911 514 СССР. Устройство умножения / В И Кочергин // Открытия. Изобретения. 1982. № 9.

17. A.c. 1 170 451 СССР. Устройство для умножения числа на ряд констант / В И. Кочергин, С.В Кульбицкий, A.M Кривенцов // Открытия. Изобретения. 1985. № 28.

18. A.c. 1 252 772 СССР. Устройство для деления / В И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1986. №31.

19. A.c. 1 291 974 СССР. Устройство для деления / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1987, № 7.

20. A.c. 1 080 134 СССР. Устройство для сравнения кодов / В.И. Кочергин,C.В. Кульбицкий, А.М. Кривенцов // Открытия. Изобретения. 1984. № 10.

21. Л.с. 351326 СССР. Управляемый делитель частоты / В.И. Кочерпш, И.Л. По-доплелов//Открытия. Изобретения. 1972. №27.

22. A.c. 402157 СССР. Реверсивный декадный счетчик импульсов / В.И. Кочер-гин, U.C. Баранов//Открытия. Изобретения. 1973. № 41.

23. A.c. 421135 СССР. Реверсивный десятичный счетчик / В.И. Кочерпш, С.Д. Морозов, A.C. Кулешов//Открытия. Изобретения. 1974. № 11.

24. A.c. 441636 СССР. Устройство управления реверсивным .многофазным инвертором / В И. Кочерпш, С.Д Морозов, А.И. Новоселов // Открытия Изобретения. 1974. № 32

25. А с. 514443 СССР. Реверсивный делитель частоты / В И.Кочергин // Открытия. Изобретения.1976. № 18.

26. A.c. 758525 СССР. Кольцевой счетчик / В.И. Кочерпш, Н.С. Баранов, C.B. Кульбицкий//Открытия Изобретения 1980 №31.

27. A.c. 834935 СССР Пересчетное устройство / В И. Кочергин, Н.С. Баранов // Открытия. Изобретения. 1981. № 20

28. Ас 987681 СССР. Регистр / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения 1983.1.

29. А.с 1398091 СССР. Реверсивное счетное устройство / В И Кочергин И Открытия Изобретения 1988 № 19.

30. A.c. 1064276 СССР. Преобразователь позиционного кода в двоичный код / В И Кочергин, C.B. Кульбицкий // Открытия Изобретения 1983 № 48

31. A.c. 13975 СССР Устройство для генерирования импульсов управления ионными преобразователями тока / В Г. Константинов // Открытия Изобретения. 1961. № 14

32. А с 1228269 СССР Делитель-счетчик многофазного кода (его варианты) / В И Кочергин, С.В Кульбицкий//Открытия. Изобретения 1986, № 16

33. А с 514443 СССР. Реверсивный делитель частоты / В И Кочергин // Открытия. Изобретения. 1976 № 18

34. A.c. 173298 СССР Устройство управления трехфазным мостовым инвертором / М.Б Коновалов, В.С Ерошенко, В И. Кочергин // Открытия. Изобретения 1965 № 15.

35. А с. 340042 СССР Устройство управления трехфазным мостовым инвертором / В И. Кочергин, Б M Ямановский, В.М. Савченко, С.Д. Морозов // Открытия. Изобретения. 1972. № 17.

36. Ас. 1039014 СССР. Устройство управления трехфазным инвертором / В.И. Кочергин // Открытия Изобретения. 1983. № 32.

37. A.c. 575750 СССР. Трехфазный инвертор / В И Кочергин, В.Г. Мунгалов, С Д. Морозов, A.C. Кулешов // Открытия. Изобретения. 1977 № 37.

38. A.c. 583523 СССР. Трехфазный инвертор / В.И. Кочергин, С Д. Морозов // Открытия. Изобретения. 1977. №46.

39. А.с 517124 СССР. Трехфазный инвертор / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1974 №21.

40. А.с 532163 СССР. Статический многофазный инвертор / В.И. Кочергин, U.C. Баранов, С.К. Кирсанов // Открытия. Изобретения. 1974. № 38.

41. A.c. 944472 СССР. Вентильный двигатель / В.И. Кочергин., Г.Б. Данков.

42. Л.с. 621090 СССР. Устройство цифрового задания трехфазного напряжения / В.И. Кочергин, U.C. Баранов//Открытия. Изобретения. 1978. №31.

43. Л.с. 653723 СССР. Устройство для управления инвертором / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1979. № И.

44. Л.с. 666627 СССР. Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором / В.И. Кочергин //Открытия. Изобретения. 1979. № 21.

45. Л.с. 752750 СССР. Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором / В.И. Кочергин, С.К. Кирсанов, U.C. Баранов // Открытия. Изобрете-ния.1980. № 28.

46. Л.с. 1 039014 СССР. Устройство для управления трехфазным инвертором / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1983. № 32.

47. Л.с. 955837 СССР. Устройство для управления многофазным мостовым инвертором / В.И. Кочергин, 1978.

48. Л с. 1 252883 СССР. Устройство для управления m-фазным инвертором / В.И. Кочергин, C.B. Кульбицкий // Открытия. Изобретения. 1986. № 31.

49. A.c. 660189 СССР. Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором /Г.С. Мыцик, A.B. Чесноков //Открытия. Изобретения. 1979. № 16.

50. А.С.957736 СССР. Многофазный реверсивный инвертор / В И. Кочергин.1979.

51. А.с (Пат.) 2112714 РФ. Способ развертывания орбитальной тросовой системы / В Г. Осипов, H Л. Шошунов, В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения 1998. № 16

52. A.c. 944472 СССР. Вентильный электродвигатель / В И. Кочергин, Г Б Данков. 1980.

53. A.c. 1 711306 СССР. Устройство для управления инвертором с широтно-импульсной модуляцией / В И. Кочергин // Открытия Изобретения. 1992. № 5.

54. A.c. 1 791939 СССР. Устройство для управления трехфазным инвертором / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1993. № 4.

55. Л.с 762165 СССР. Устройство цифрового задания трехфазного напряжения /B.И. Кочергин, Н.С. Баранов//Открытия. Изобретения. 1980. № 33.

56. Л.с. 653723 СССР. Устройство для управления инвертором / В И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1979. №11.

57. Л.с. 586564 СССР. Задатчик реверсивного многофазного напряжения / В.И. Кочергин, Н.С. Баранов, Л.М. Кривенцов, С.Л. Завестовский // Открытия. Изобретения. 1977. №48.

58. A.c. 945879 СССР. Преобразователь угла поворота вала в код / В.И. Кочергин, C.B. Кульбицкий // Открытия. Изобретения. 1982. № 27.

59. Л с. 674163 СССР. Вентильный электропривод / В И. Кочергин, Э.Р. Гейнц // Открытия. Изобретения. 1979. № 29.

60. A.c. 744994 СССР. Реверсивное счетное устройство / В.И. Кочергин,C.B. Кульбицкий, А.Ф. Лекарев// Открытия. Изобретения. 1980. №24.

61. Л.с. 746177 СССР. Преобразователь угол-код / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1980. № 25.

62. А с. 840996 СССР. Преобразователь угла поворота вала в код / В.И. Кочергин, C.B. Кульбицкий, Л.М. Кривенцов //Открытия. Изобретения. 1981. № 23.

63. Л.с. 1129636 СССР. Преобразователь угла поворота вала в код / В.И Кочер-пш, C.B. Кульбицкий, А.М. Кривенцов, А.И. Новоселов // Открытия. Изобретения. 1984. № 46.

64. A.c. 1385294 СССР. Аналого-цифровой преобразователь / В.И. Кочерпш, C.B. Кульбицкий//Открытия. Изобретения. 1988. № 12.

65. A.c. 945879 СССР. Преобразователь угла поворота вала в код / В.И. Кочерпш, С В. Кульбицкий // Открытия. Изобретения 1982 № 27.

66. Ас. 671007 СССР. Бесконтактный следяще-регулируемый электропривод \ В И. Кочерпш. // Открытия Изобретения. 1979. № 24.

67. А С. 334582 (СССР) Способ получения скоростного сигнала с фазовращателя / H M. Грачев // Открытия. Изобретения. 1972. № 12

68. A.c. 913432 СССР. Преобразователь скорости выходного вала в код / В.И Кочергин, С В Кульбицкий, А М. Кривенцов, А.Ф. Лекарев // Открытия. Изобретения. 1982 № 10

69. Ас. 1056447 СССР. Цифро-аналоговый преобразователь с многофазным выходом / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1983. № 43

70. Ас 1356225 СССР. Цифро-аналоговый преобразователь с многофазным выходом / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1987. № 43

71. Ас. 550748 СССР Двухтактный инвертор / В И. Кочергин, С Д Морозов // Открытия Изобретения. 1977 № 10

72. А с 1476611 СССР. Цифро-аналоговый преобразователь с многофазным выходом / В И Кочергин //Открытия. Изобретения 1989. № 16.

73. Ас 1241383 СССР Преобразователь постоянного напряжения / В И. Кочергин, В M Гусев//Открытия Изобретения 1986 №24

74. A.c. 584415 СССР. Двухтактный инвертор / В И Кочергин, Ф П Зверев, А С Кулешов//Открытия Изобретения 1977 №46

75. Ас 1138910 СССР. Двухтактный инвертор / В И Кочергин, A M Кривенцов //Открытия. Изобретения 1985. № 5.

76. Ас. 1343531 СССР. Цифровой электропривод постоянного тока / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1987. № 37.

77. А.с 961087 СССР. Электропривод переменного тока / В.И. Кочергин // Открытия. Изобретения. 1982. № 35.

78. A.c. 186018 СССР. Способ управления бесколлекторным транзисторным электроприводом постоянного тока / ВН. Бродовский, Ю.А. Кузнецов // Открытия Изобретения. 1966. №18.

79. A.c. 607344 СССР. Делитель частоты с неременным коэффициентом деления /В.И .Кочергин // Открытия Изобретения 1978. № 18.

80. А с. 807973 СССР. Способ управления вентильным двигателем и устройство для его реализации / В И. Кочергин, А Ф. Лекарев, Н.С. Баранов, С.А. Завестовский // Открытия. Изобретения. 1981. № 7.

81. A.c. 807457 СССР. Электропривод с вентильным двигателем / В И Кочергин, А.Ф. Лекарев, C.B. Кульбицкий // Открытия. Изобретения. 1981. № 7.

82. Ас. 1065980 СССР. Вентильный электропривод / В.И Кочергин, С А.Завестовский // Открытия. Изобретения. 1984. № 1.

83. A.c. 828930 СССР. Вентильный электродвигатель / В И Кочергин, 1979.

84. A.c. 613354 СССР. В.И. Кочергин / Устройство для определения направления перемещения вала // Открытия. Изобретения. 1978. № 24.

85. Баранов С.И., Скляров И.Л. Цифровые устройства на программируемых БИС с матричной структурой. М: Радио и связь, 1986.

86. Баранов С.И., Синев В.Н. Автоматы и программируемые матрицы. Минск: Вышэйшая школа. 1980.

87. Байцер Б. Архитектура вычислительных комплексов. -М.: Мир, 1974.

88. Бибило П.Н Синтез комбинационных ГЪЛМ-структур для СБИС. — Минск: Наука и техника, 1992.

89. Бибило П.Н , Енин С.И. Синтез комбинационных схем методами функциональной декомпозиции. -Минск: Наука и техника, 1987.

90. Бояринов И.М., Кабатянский Г.А. Арифметические итеративные коды, исправляющие независимые ошибки // Проблемы передачи информации, 1979, т. 15, вып. 1.

91. Бояринов И М, Кабатянский Г.А Совершенные арифметические АЫ-коды, исправляющие одиночные ошибки // Проблемы передачи информации. 1976, т. 12, вып. 1.

92. Бояринов И.М., Кабатянский Г.А. Один класс арифметических итеративных кодов // Вопросы кибернетики / АН СССР. Научный совет по комплексной проблеме «Кибернетика» М : 1977, вып 29

93. Бояринов И М. О декодировании АЫ-кодов, исправляющих пакеты ошибок // Проблемы передачи информации, 1972, т.8, вып 2

94. Беркс А , Гольдстейн Г , Нейман Дж Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства // Кибернетический сборник, 1964, № 9.

95. Букреев И Н, Мансуров Б М, Горячев В И. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М.: Сов радио, 1975.

96. Буль Е С., Чапенко В П. Декопозиция булевых функций посредством решения логического уравнения // Автоматика и вычислительная техника, 1996, № 4

97. Брейтон РК, Хэтчел ГД, Сонджованни-Винчентелли АЛ. Синтез многоуровневых комбинационных схем // ТИИЭР, Февраль 1990, т.78, № 2.

98. Брюхович Е И. О проблемах автоматического контроля в ЭВМ и контроле-способности позиционных счислений // Управляющие системы и машины, 1977, № 4

99. Брюхович Е И. Экстремальная эффективность аппаратного контроля ЭВМ и принципиальная возможность ее достижения на основе естественной избыточности позиционных счислений // Управляющие системы и машины, 1979, 6.

100. Брюхович ЕИ. Автоматический контроль и производительность ЭВМ // Управляющие системы и машины, 1979, ЛЪ 4.

101. Богорад ГЗ, Киблицкий В А. Цифровые регуляторы и измерители скорости. -М.: Энергия, 1966.

102. Бертинов А.И. Исследование работы индукционной машины при изменяющейся частоте// Электромеханика, 1958, Л« 3.

103. Бертинов А И. Электрические машины авиационной автоматики. М.: Обо-ронгиз, 1961.

104. Бродовский В.Н., Иванов Е.С. Приводы с частотно-токовым управлением. -М: Энергия, 1974.

105. Бродовский ВН, Иванов ЕС. Бесконтактный электропривод с частотно-токовым управлением для замкнутых систем регулирования // Электричество, 1967, № 10.

106. Василенко В С. К вопросу обнаружения и исправления ошибок в представлении чисел в остаточных классах // Управляющие системы и машины, 1977, № 4.

107. Вулвет Дж. Датчики в цифровых системах / Пер с англ. — М : Энергоиздат,1981.

108. Воронов A.A. Основы теории автоматического управления. М: Энергия, 1965, 1966.

109. Глушков В М, Цейтлин Г.М , Ющенко E.JI. Алгебра Языки. Программирование.-Киев' Наук думка, 1978.

110. Грузов В Л., Новикова Г.Н. Анализ работы полупроводникового инвертора при новом способе коммутации силовых триодов // Автоматизированный электропривод — М • Наука, 1965.

111. Гриценко И.М. Недвоичные арифметические корректирующие коды // Проблемы передачи информации, 1969, т.5, вып. 4.

112. Герасимов В.И., Фурман Б. А Система цифрового программного управления вертикально-фрезерным станком // Вестник Харьковского политехи, ин-та. Автоматика и вычислительная техника, 1965, вып 1.

113. Глазенко Т А Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока Л Энергия, 1973.

114. Гейнц Э.Р., Кочергин ВИ, Лоскутников А.И., Гоголин В А, Бербер А Г., Коков ЕГ. Вентильные электродвигатели устройств автоматики // Электронные и электромеханические системы и устройства Сб науч. трудов НПЦ «Полюс», Томск, 2001.

115. Домрачев В Г , Матвиевский В Р, Смирнов Ю С. Схемотехника цифровых преобразователей перемещений: Справочное пособие.-М : Энергоатомиздат, 1987

116. Дартау В А. Подчиненное векторное управление асинхронным двигателем по параметру скольжения ротора // Записки Ленингр горн, ин-та, 1979, № 84.

117. Дартау В А., Павлов Ю.П. Теоретические основы построения частотных электроприводов с векторным управлением // Автоматизированный электропривод. -М.: Энергия, 1980.

118. Дынькин В II., Тененгольц Г.М , Хабелашвшш Г.И. Об одном классе циклических арифметических кодов // Сообщения АН ГССР, 1969, т 55, № 3.

119. Дынькин В.Н., Кимельфельд Б Н. Построение недвоичных арифметических кодов, исправляющих одиночные ошибки // Проблемы передачи информации 1973, т 9, вып 1.

120. Дадаева И Г. Метрика для остаточных кодов // Изв. АН КазССР. Сер. Физ.-мат. 1976, №3.

121. Дынькин В.Н. О декодировании циклических AN-кодов // Проблемы передачи информации, 1972, т 8, вып. 2.

122. Дискретная математика и математические вопросы кибернетики / Под ред. С В.Яблонского и О Б Лупанова М.: Наука, 1974.

123. Дадаев Ю Г. Арифметические разделимые коды с исправлением независимых ошибок // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1965, № 6.

124. Дадаев Ю Г. Об использовании корректирующей способности арифметических кодов с исправлением ошибок // Изв АН СССР. Техническая кибернетика, 1968, №2.

125. Дадаев Ю Г. Арифметические композиционные коды с исправлением ошибок // Проблемы передачи информации, 1968, т. 4, вып.2.

126. Дадаев Ю.Г. Арифметические коды, исправляющие ошибки. М.: Сов. радио, 1969.

127. Дадаев Ю Г. К теории циклических арифметических кодов // Проблемы передачи информации, 1970, т. 6, вып.1.

128. Дадаев Ю Г. Циклическая структура AN-кодов // Проблемы передачи информации, 1970, т. 6, вып. 4.

129. Дадаев Ю Г. К задаче определения минимальных расстояний циклических AN-кодов // Проблемы передачи информации, 1974, т. 10, вып 1.

130. Дадаев Ю.Г. О применении арифметических кодов, исправляющих ошибки в ЦВМ В кн : Кодирование в сложных системах — М. Наука, 1974

131. Дадаев Ю Г Помехоустойчивое кодирование в вычислительных машинах / Вопросы кибернетики М.: АН СССР. Научный совет по комплексной проблеме «Кибернетика», 1977, вып. 28.

132. Дадаев Ю Г Теория арифметических кодов М ■ Радио и связь, 1981.

133. Димитриев Ю.К , Хорошевский В Г. Вычислительные системы из мини -ЭВМ. М.: Радио и связь, 1982

134. Ершов Ю А. Теория нумераций Сер. Математическая логика и основания математики М : Наука, 1977.

135. Закревский А Д Синтез асинхронных автоматов на ЭВМ Минск : Наука и техника, 1975

136. Закревский А Д Логический синтез каскадных схем М Наука, 1981.

137. Закревский А Д Алгоритмы синтеза дискретных автоматов М.: Наука,1971

138. Закревский А.Д Декомпозиция ПЛМ по входным переменным // Доклады АН БССР, 1980, т.24, № 5.

139. Зверев АЕ, Максимов В.П., Мясников В.А. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л.: Энергия, 1974.

140. Завалокин А К. Последовательные преобразователи непрерывных величин в числовые эквиваленты. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1962.

141. Захаров Ю.К. Однотактные преобразователи постоянного напряжения на полупроводниковых триодах // Полупроводниковые приборы и их применение. Вып.5. / Под ред. Я.А Федотова. М.: Сов. радио, 1960.

142. Зиенко С.И Импульсные регуляторы и стабилизаторы напряжения. М.: МЭИ, 1980.

143. Иванчура В И., Пантелеев В И, Соустин Б П. Об увеличении числа фаз в асинхронном приводе с частотным управлением // Электрические машины малой мощности устройств автоматики и электроснабжения. М.: Энергия, 1978.

144. Клейн Ф Элементарная математика с точки зрения высшей: В 2-х томах. Т.1. Арифметика. Алгебра. Анализ: Пер. с нем / Под ред. В.Г. Болтянского. 4-е изд. -М.: Наука, 1987.

145. Карцев М.Л., Брик И.Л. Вычислительные системы и синхронная арифметика. М.: Радио и связь, 1981.

146. Кларк Дж., мл., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи. М.: Радио и связь, 1987.

147. Клини С.К. Введение в математику. М.: ИЛ, 1957.

148. Костенко М.П. Работа многофазного асинхронного двигателя при переменной частоте периодов // Электричество, 1925, № 2.

149. Кононенко Е.В. Синхронные реактивные машины. М.: Энергия, 1970.

150. Кондратьев В И., Трофимов Н.И Корректирующие коды с расстоянием, не менее пяти но Питерсону // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1969, № 3.

151. Колесник И.Д., Мирончиков ET. Коды с исправлением ошибок при арифметических операциях // Проблемы передачи информации, 1965, т. 1, вып. 3.

152. Кочергин В.И., Баранов Н.С. Цифровое задание формы выходного напряжения инвертора // Электрические машины малой мощности устройств автоматики и энергоснабжения. -М.: Энергия, 1978.

153. Кочергин В.И, Баранов Н.С.Сравнение двух методов широтно-импульс-ного управления выходным напряжением статического преобразователя // Системы электропитания потребителей импульсной мощности. -М.: Энергия, 1976.

154. Кочергин В.И., Инкижеков С П Сравнение двухфазных и трехфазных асинхронных электроприводов // Электронные и электромеханические устройства. — M : Энергия, 1969.

155. Кочергин В И. Экономичное управление транзисторами преобразователей, питающих асинхронные двигатели // Электротехническая аппаратура т 1. Устройства управления и контроля. — M • Энергия, 1971.

156. Кочергин В И., Кульбицкий С.В К вопросу повышения надежности систем управления промышленными роботами Робототехника и автоматизация производственных процессов // Тез. докл. Всесоюз. конф. РАПП 83. Барнаул, 1983.

157. Кочергин В.И., Кирсанов С.К., Баранов Н.С. Электронная схема обработки сигналов фотоэлектрического датчика импульсов // Электрические машины малой мощности устройств автоматики и электроснабжения. -М.: Энергия, 1978.

158. Кочергин В.И., Плетнев Ю.Н. Автогенераторы с асимметрией выходного напряжения. Устройства электропитания и электропривода малой мощности. Т.1. Электронные устройства и системы. М.: Энергия, 1969.

159. Кочергин В.И. К частотному управлению асинхронной машиной // Проектирование устройств электропитания и электропривода.т.2. Электромеханические устройства и элементы технологии. М.: Энергия, 1973.

160. Кочергин В.И. Разработка и исследование асинхронного электропривода стабилизаторов космических аппаратов: Дис. канд. тех. наук. Томск: ТПИ, 1973.

161. Кочергин В.И., Кульбицкий C.B., Кривенцов A.M. Обработка информации и выбор датчиков перемещения промышленных роботов // Тез. докл. Всесоюз конф. РАПП 83. Барнаул, 1983.

162. Кочергин В.И. Основные положения теории многомерных цифровых множеств // Тезисы докладов XIV научно-технической конференции НПО «Полюс», Томск, 1990.

163. Кочергин В.И. Практика применения теории многомерных цифровых множеств в разработке электроприводов // Тезисы докладов XVI научно-технической конференции НПЦ «Полюс», Томск, 2000.

164. Кочергин В.И., Гоголин В.А. Теория многомерных цифровых множеств в приложениях к системам энергоснабжения и электропривода // Материалы Международной научно-технической конференции «Электромеханические преобразователи энергии». Томск: ТПУ, 2001.

165. Кочергин В.И. Теория многомерных цифровых множеств в приложениях к электроприводам и системам электропитания. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002.

166. Коновалов М.Б. Статические преобразователи на плоскостных транзисторах / Дисс. канд. техн. наук. Томск, 1965

167. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. -М.: Госэнергоиздат, 1963.

168. Кладов Г.К., Шпильберг А.Я. Об одном классе избыточных арифметических кодов // Кибернетика, 1966, 4.

169. Ли Ф. Будущее-за резонансными источниками питания // Электроника,1990, №2.

170. Математическая энциклопедия / Гл. ред. И.М.Виноградов. М.: Советская энциклопедия, т.5, 1985.

171. Мыцик Г.С., Щеголев А.И. Трехфазный инвертор с улучшенным качеством выходного напряжения методом широтно-импульсной модуляции // Современные задачи преобразовательной техники, Киев, 1975.

172. Мандельштам Л.И. Открытие и доказательство сохранения разности фаз при преобразовании частоты // Ежегодник беспроволочного телеграфа и телефона. Берлин, 1900, т.1.

173. Михайлов О.П. Автоматизированный электропривод для станков и промышленных роботов. Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1990.

174. Нейман Дж., фон. Теория самовоспроизводящихся автоматов. — М.: Мир,1971.

175. Новиков C.B. Теория регулярных структур. Минск: Университетское изд., 1987.

176. Новиков C.B. Метод реализации системы частичных булевых функций схемой на программируемых логических матрицах // Автоматика и вычислительная техника, 1980, № б.

177. Обнаружение и исправление ошибок в дискретных устройствах / B.C. Толстяков, В.Н. Номоконов, И.Л. Ерош и др. М.: Сов. радио, 1972.

178. Овчинников И.Е. Теория вентильных двигателей. Л.: Наука, 1985.

179. Осин И.Л., Колесников В.П., Юферов Ф.М. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами. М.: Энергия, 1976.

180. Проектирование цифровых вычислительных машин / Майоров С.А., Новиков Г.И., НемолочновО.Ф. и др. М.: Высш. школа, 1972.

181. Питерсон У., Уэлсон Э. Коды исправляющие ошибки. М: Мир, 1976.

182. Микроэлектроника и однородные структуры для построения логических и вычислительных устройств / Прангишвили И.В., Абрамова H.A., Бабичева Е.В., Игна-тушеноко B.B. М.: Наука, 1967.

183. Погарцев А.Г. Новые алгоритмы совместной минимизации булевых функций // Автоматика и вычислительная техника, 1980, № 1.

184. Путинцев Н.Д. Аппаратный контроль управляющих цифровых вычислительных машин. М.: Сов. радио, 1966.

185. Проектирование микроэлектронных цифровых устройств / Под ред. С.А.Майорова. М.: Сов. радио, 1977.

186. Пугачев B.C. Теория случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления. М.: Физматгиз, 1960.

187. Расчет систем управления на ЦВМ: Спектральный и интерполяционный методы / В.В.Солодовников, В.В.Семенов, М.Пешель, Д.Недо. М.: Машиностроение. (Berlin, Verlad Technic), 1979.

188. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. -М.: Мир, 1978.

189. Рудаков В.В., Столяров И.М., Дартау В.А. Асинхронные электроприводы с векторным управлением. Л.: Энергоатомиздат, 1987.

190. Ричарде Р.К. Арифметические операции на ЦВМ. М.: ИИЛ, 1957.

191. Савельев А.Я. Арифметические и логические основы цифровых автоматов: Учебник. — М.: Высш. школа, 1980.

192. Селлерс Ф. Методы обнаружения ошибок в работе ЭЦВМ. М.: Мир, 1972.

193. Сагомонян Е.С., Слабаков Е.В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы. М.: Радио и связь, 1989.

194. Самофалов К.Г, Корнейчук В.И., Тарасенко В.П. Электронные цифровые вычислительные машины. Киев: Вища школа, 1976.

195. Ситник Н.Х и др. Автономные инверторы с отделенными от нагрузки конденсаторами. М.: Энергия, 1968.

196. Ситниченко С.И. О декодировании арифметических корректирующих кодов // Изв. АН СССР. Техн. Кибернетика, 1970, № 4.

197. Селлерс Ф., Сяо М.-Ю., Бирнсон Л. Методы обнаружения ошибок в работе ЭЦВМ. -М.: Мир, 1972.

198. Стахов А.П. «Золотая» пропорция в цифровой технике // Автоматика и вычислительная техника, 1980, JV« 1.

199. Стахов Л.П. Перспективы применения систем счисления с иррациональными основаниями в технике аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования // Измерения, контроль, автоматизация, 1981, № 6 (40).

200. Стахов Л.П. Использование естественной избыточности «фибоначчиевых» систем счисления для контроля вычислительных систем // Автоматика и вычислительная техника, 1975, №6.

201. Стахов А.П. Фибоначчневы двоичные позиционные системы счисления / В кн.: Кодирование и передача дискретных сообщений в системах связи. М.: Наука, 1976.

202. Стахов А.П., Лужецкий В.А. Машинная арифметика ЦВМ в кодах Фибоначчи и золотой пропорции. М.: Научный Совет АН СССР по комплексной проблеме. «Кибернетика», 1981.

203. Стахов А.П. Коды золотой пропорции. М.: Радио и связь, 1984.

204. Столов Л.И., Афанасьев А.Ю. Моментные двигатели постоянного тока. -М: Энергоатомиздат, 1989.

205. Синхронные приводы / A.M. Корытин, И.И. Бербенец, И.Х. Давиденко и др. М.: Энергия, 1967.

206. Соколов О.Б., Еникеев И.И. Класс арифметических кодов с исправлением нескольких ошибок // Проблемы передачи информации, 1976, т.З, вып.4.

207. Супрун В.П. Метод реализации на ПЛМ булевых функций, заданных в интервальной форме // Автоматика и вычислительная техника, 1982, № 5.

208. Соловьев В В. Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем. — М.: Горячая линия-Телеком, 2001.

209. Тонкаль В.Е., Гречко Э Н., Бухинский С.И. Многофазные автономные инверторы напряжения с улучшенными характеристиками. Киев: Наук.думка, 1980.

210. Такеути Т. Теория и применение вентильных цепей для регулирования двигателей. Л.: Энергия, 1973.

211. Тауглих Г.Л. Циклические коды, исправляющие двойные пакеты арифметических ошибок // Проблемы передачи информации. 1976, т.12, вып.4.

212. Трахтенберг P.M. Астатический дискретный регулятор скорости электропривода// Автоматика и телемеханика, 1966, JSs 3.

213. Теория автоматического управления. Техническая кибернетика / Под ред. В.В. Солодовни ко ва. Кн. 1,2, 3. -М.: Машиностроение, 1957.

214. Трофимов H.H. К определению границы избыточных кодов с коррекцией арифметических ошибок//Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1968, ЛЪ 1.

215. Ушакова Г.Н. Аппаратный контроль и надежность специализированных ЭВМ. М.: Сов. радио, 1969.

216. Уткин A.A. Анализ логических сетей и техника булевых вычислений. -Минск: Наука и техника, 1979.

217. Федоров Е.С. Начала учения о фигурах. М., 1953 (перепечатка издания 1905 г.).

218. Фотоэлектрические преобразователи информации / Под. ред. Л.Н. Пресну-хина.-М.: Машиностроение, 1974.

219. Фельдбаум A.A. Электрические системы автоматического управления. — М.: Оборонгиз, 1957.

220. Храпченко В.М. Методы ускорения арифметических операций, основанные на преобразовании многоразрядного кода // Вопросы радиоэлектроники. Сер. УП ЭВТ, 1965, Вып.8.

221. Хасаев О.И. Работа асинхронного двигателя от преобразователя частоты на полупроводниковых триодах // Электричество, 1961, № 9.

222. Хасаев О.И. Транзисторные преобразователи напряжения и частоты. М.: Наука, 1966.

223. Хетагуров Я.Л., Руднев Ю.П. Повышение надежности цифровых устройств методами избыточного кодирования. -М.: Энергия, 1974.

224. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. М.: Наука, 1977.

225. Чирков М.К., Шауман А.М Основы функциональной структуры вычислительных машин. Л: Изд-воЛГУ, 1974.

226. Шнейдер Ф.Ф., Кардаш С.Н. Использование дизъюнктивных разложений при реализации систем булевых функций в базисе ПЛМ // Управляющие системы и машины, 1991, № 5.

227. Шалыто А.А Логическое управление Методы аппаратной и программой реализации алгоритмов СПб" Наука, 2000.

228. Шауман АМ Основы машинной арифметики Л/ Изд-во Ленингр. ун-та,1979.

229. Шейна Г.П. Рациональный режим работы трехфазного мостового инвертора напряжения // Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1967, № 7.

230. Шошунов НЛ. Разработка методик расчета, проектирования и отработки электромеханических устройств для терминально-управляемого развертывания тросовых систем / Днсс. канд.техн.наук. -М: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1999.

231. Шоломов Л.А. Основы теории дискретных логических и вычислительных устройств. М.: Наука, 1980.

232. Шестаков Е.А. Декомпозиции системы полностью определенных булевых функций по покрытию аргументов // Автоматика и вычислительная техника, 1994, № 1.

233. Шестаков Е.А. Декомпозиции системы частичных булевых функций по покрытию аргументов // Автоматика и вычислительная техника, 1994, Ка 6.

234. Энциклопедия кибернетики. Киев, 1975.

235. Эффективность применения высоко.моментных двигателей в станкостроении / Э.Г. Королев, И.Л. Волкомирский, A.M. Лебедев , В.И Кочерпш и др. М.: Машиностроение, 1981.

236. Яблонский С.В. . О суперпозициях функций алгебры логики // Матем. сб., 1952, №2.

237. Яблонский С.В. Функциональные построения в к-значной логике // Труды МИАН СССР. -М.: Изд-во АН СССР, 1958. т. 51.

238. Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. М.: Наука, 1986.

239. Янко-Триницкий А. А. Уравнения переходных электромагнитных процессов асинхронного двигателя и их решения // Электричество, 1951, № 3.

240. Akira N. A teaching proposal concerning vector control inverter-fed induction machines // " Int. Conf. Evol. and Mod. Aspects Induct. Mach., Turin, July 8-11, 1986 Proc." Bordo San Dalmazzo; Cuneo. 1986.

241. Alexanderson E F.W., Mittag A.H. The thyratron motor // Electrical Engineering, v. 54. 1934.

242. AC vector drive using current requlated PWM / RIein Frank N. // IEEE Annu. Text., Fiber and Film Ind. Techn. Conf., Atlanta, Ga, May 2-3, 1990. New York (N.Y.). 1990.

243. An adaptive current control scheme for PWM synchronous motor drives: Analysis and simulation / Le-Huy Hoand, Dessaint Lousis A. // IEEE Trans. Power Electron. 1989. 4. N4.

244. Analysis of current-regulated voltage-source inverters for permanent magnet synchronous motor drives in normal and extended speed ranges / Dhaouade Rached, MohanNed // IEEE Trans. Energy Convers, 1990. 5. N 1.

245. An approach to position sensorless drive for brushlessDC motors / Ogasawara Satoshi, Akagi Hirofumi // Conf. Rec. IEEE Ind. Appl. Soc. Annu Meet, Seattle, Wash , Oct. 7 12, 1990: Pap. Ind. Appl / Conf. 25 th IAS Annu Meet. Pt.l. New York . 1990.

246. A permanent magnet motor drive without a shaft sensor / Wu Rusong, Slemon Gordon R. // Conf. Rec IEEE Ind. Appl. Soc. Annu. Meet., Seattle, Wash., Oct. 7-12, 1990: Pap. Ind. Appl/Conf. 25 th IAS Annu. Meet. Pt.l. New York . 1990.

247. Applicftion characteristics of permanent magnet synchronous and brushless dc motors for serve drives / Pillay P., Krishnan R. " Conf. Rec. IEEE Ind. Appl. Soc. 22nd Annu. Meet., Atlanta, Ga, Oct. 18 23, 1987. Pt. 1New York. 1987.

248. Ashenhurst R.L. The decomposition of switching functions // Proc. of the Int. Symposium on Theory of switching functions. 1957.

249. A simple motion estimator for variable-reluctance motors / Harris WALTER d., Lan. Jeffrey H. // Conf. Rec. IEEE Ind. Appl. Soc. 23 rd Annu. Meet., Pittsburgh, Pa, Oct. 2 -7, 1988. Pt 1. New York. 1988.

250. Barrows J.T. A new method for coustracting multiple error correcting linear residul codes. Coord. Science Lab/Univ. Illinois, Urbana. 1966.

251. Bergman G. A number system with an irrational base // Mathematics Magazine. 1957, M 31.

252. Brand D. PLA-based synthesis without PLA's // The Proc. Int. Workshop on Logic Synthesis. May 1989.

253. Brayton R K. Factoring logic functions // IBM Journal of Research and Development. 1987. v.31,N2.

254. Brayton R.K., Rudell R., Sangiovanni-Vincentelli A., Wang A. A multi-level logic optimization and the rectangular covering problem // The Proc. of the Int. Conf. On Computer-Aided Design (ICCAD). November 1987.

255. Brayton R.K., Rudell R., Sangiovanni-Vincentelli A., Wang A. MIS A multiple-level logic optimization system // IEEE Trans. On CAD. 1987. v. CAD-6, N 6.

256. Brayton R.K., McMullen C. Decomposition and factorization of Boolean expressions // The Proc. of the Int. Symposium on Circuits and Systems (ISCAS-82). April 1982.

257. Brzozowski J. A., Luba T. Decomposition of Boolean function specified by cubes. Part 1: Theory of serial decompositions using blankets. Research Report CS-97-01, University of Waterloo, Canada. 1997.

258. Brcic I. Ideally fast decimal counters with bestables // IEEE Transaction jn Electronic Computers. 1965. N 5.

259. Bryant R.E. Graph-based algorithms for Booleam function manipulation // IEEE Trans, on Computers. 1986, v.35, N 8.

260. Burstenlose Gleichstromtashos sind auf dem Vormarsch / Homburg D., Reiff E.S. // Elektrotechnic (Schweiz) 1988. 39 , N 9.

261. Blake H.D., Stearman G.H. A novel digital position servomechanism // Control. 1964. v.8, N 72.

262. Brown D.T. Error detecting and correcting binary codes for arithmetic operations. IRE Trans. 1960, v. EC-9, N 3.

263. Brushless D.C. a modern approach to variable speed drives / Lee Edward C. // IEEE Annu Text, Fiber and Film Ind. Techn. Conf., Atlanta, Ga, May 2-3, 1990. New York. 1990.

264. Brushless de motor control without position and speed sensors / Matsui Nobuynki , Shigyo Masakake // IEEE Trans Ind. Appl, 1992. 28. N1, Pt 1.

265. Cappa M., Hamacher V.C. An augment interactive array for high-speed binary division IEEE Trans. Comput. 1973. v.22, N 2.

266. Chang S.-H, Tsao-Wu N.T. Discussion on "Arithmetic codes with large distance"// IEEE Trans. 1968, v. IT-14, N 1.

267. Chang S.C., Marek-Sadowska M., Hwang T.T. Technology mapping for LUT FPGAs based on decomposition of binary dicision diagrams // IEEE Trans On CAD. October 1996. v,15,N 10.

268. Chen C.-L., Chien R.-T., Liu C.-K. On majority-Iogic-decodable arithmetic codes // IEEETrans. 1973. v. IT-19, N 5.

269. Ciesielski M.J., Yang S. PLADE: A two-stage PLA decomposition // IEEE Trans. On CAD. Fugust 1992. v. 11, N 8.

270. Coudert O., Madre J., Fraisse H.A. New viepoint on two-level logic minimization //The Proc. of the 30th Design Automation Conference (DAC). 1993.

271. Coudert O., Madre J. Implicit and incremental computation of primes and essential primes of Booolean functions. // The Proc. of the 30th Design Automation Conference (DAC). 1992.

272. Curtis H.A. A new approach to design of switching circuits. Princeton, NJ, Van Nostrand. 1962.

273. Darringer J., Brand D., Gerbi J.V., Joyner W., Trevillyan L. LSS: A Sstem for Production logic Synthesis // IBM Journal of Research and Development. 1984. v.28, N 5.

274. Davidson E. An algoristhm for NAND decomposition under network constraints // IEEE Trans. On Computers. 1969.V. C-18, N 12.

275. Diamond J.M. Cheking codes for digital computers // Proc. IRE. 1955. v.43.

276. Derrick R.P. Modern regulated drive techniques for paper industry // Paper Trade Journal. 1962. v. 146, N30.

277. DC-brushless servo system without rotor position and speed sensor. Watanable Iliroshi, Isii Nakashi, Fujii Tomoo. " IECON'87: Int. Conf. Ind. Electron, and Instrub., Cambridge, Mass., Nov. 3-6, 1987: Proc. Vol. 1". New York. 1987.

278. Detection of a variable reluctance machine's rotor position using a predictor corrector estimator / Chow Mo-Yuen, Thomas Robert J. // IEEE Sontheasrcon, Knoxville. Tenn., Apr. 11-13, 1988. Conf. Proc. New York. 1988.

279. Effective current and speed controllers for permanent magnet machines: A survey / Jouve D., Rognon J.P., Roye D. // APEC'90:5th Annu. IEEE Appl. Power Electron. Conf. and Expo. New York . 1990.

280. Efficiency of permanent magnet synchronous motors for various current vector controls / Tong Vi, Morimoto Shigeo, Takeda Yoji, Hirase Takao // Bull. Univ. Usaka Prefect. A. 1990. 39. N 1.

281. Electronic control circuits, electronically commutated motor systems, switching regulator power supplies, and methods: N4859921 USA/ Archer Willian R.; General Electric Co. N 167574 .

282. Elimination of discrete position sensor and current sensor in switched reluctance motor drives / Ehsani Mehrdad, Husain Iqbal, Kulkarm Ashok B. // IEEE Trans. Ind. Appl. 1992. 28, N 1.

283. Flairty C.W. A 50 Kwa adjustable frequency 24 - phase controlled rectifier inverter. Direct Current. 1961. N 9.

284. Farmer P.J. The numerical date-control system for machine-tools. Aircraft Production/ 1958 v.20, N 1

285. Fritzsche W. Vorteile und Grenzen digitaller Drehzahlregelungen // Regelungstechnik 1964. Bd. 12.

286. Garter W.C., Schneider P.R. Design of Dynamically checked Computers // JEID Congress. Edinburgh, Scjtland. 1968.

287. Goto M, Fucumura T. Perfect nonbinary AN codes with distance three // Information and Control. 1975. v.27, N 4.

288. Goto M. A note on perfect decimal AN codes // Information and Control. 1975. v.29, N 4.

289. Goto M, Facuma T. The distance of arithmetic codes // Memories Faculty Eng. 1969, v.20, N 2.

290. Goto M, Facuma T. Nonbinary AN codes with distance not less than five // IEEE Trans. 1973. v.IT-19, N 1.

291. Gregory D., Bartlett K., DeCeus A., Hachtel G/ SOCRATES: A system for automatically synthesizing and optimizing combinational logic // Proc. of the 23th Design Automation Conference (DAC). 1986.

292. Harmonic mitigation techniques for the improvement of power quanty of adjustable speed drives (ASDs) /Domijan Alex (Jr), Embriz Santander E. // APEC'90; 5th Annu.

293. EE Appl. Power Electron Conf. and Expo.,Los Angeles, Calif., March 11 -16, 1990: Conf.Proc., New York . 1990.

294. Ileümann K., Jordan K. Dass Verhalten des Kafiglau: fermotors bei veränderlicher Speisefrequenz und Stromregelung // "AEG-Mitt". 1964. Bd.54., N 2.

295. Hasse Karl. Zum dynamischen Verhalten der Asynchromaschine bei Betries mit variabler Standerfrequenz und Stunderspanung // "Elektrotechn. Z." 1968. A 89, N 4.

296. High performance vector controlled AC motor drives applications and new Technologies. Kume Tsuneo, Iwakane Takanobu. "IEEE- IAS (Ind. Appl. Soc.) 20 th Annu. Meet. Toronto, Oct. 6- 11, 1985, Conf.rcc. New York. 1985.

297. Hurley N.V., Bolton H.R. A novel current-sourse inverter for the supply of a brushless DC machine. " 2nd Ind. Conf. Power Electron. Power Semicond. and Appl., London, 1977 London 1977.

298. Hong S.J. On bounds and implementation of arithmetic codes // Coord. Science Lab./ Univ. 1969, Rep. R 437.

299. Hong S , Muroga S Absolute Minimization of Completely Specified Swwitching Function // IEEE Trans, on Computers. 1991. v.40, N 1.

300. Hwang T.-Y , Hartmann C.R.P. Some results on arithmetic codes of composite length. IEEE Trans. 1978. v. IT-24, N 1.

301. Jozwiak L. General decomposision and its use in digital circuit synthesis, VLSI design // An International Journal of Custom-Chip Design Simulation, and Testing, Special Issue on Decomposition in VLSI Design 1995. v.3, N 3 4.

302. Jozwiak L. Information relationships and measures: An analysis apparatus for efficient information system synthesis // Proc. of the 25rd EUROMICRO Conference (Milan, Italy, September 8-10) 1999. v. 1.

303. Jozwiak L , Chojnacki A. Functional decomposition based on information relationship measures extremely effective for symmetric functions // Proc. of the 23rd EUROMICRO Conference (Budapest, Hungry, September 1-4). 1997.

304. Lavagno L., Malik S., Brayton R, Sangiovanni-Vincentelli A. MIS-MV: Optimization of multi-level logic with multiple valued inputs // Proc.of the 27th Design Automation Conference (DAC). 1990.

305. Luba T., Kalinovvski J., Jasinski K. PLATO: A CAD toolfor logic synthesis based on decomposition // Proc.of the European Conference on Design Automation. 1991.

306. Luba T. Multi-level logic synthesis based on decomposition // Microprocessors and Microsystems. 1994.V.18, N 8.

307. Integrated current regulation for a brushless ECM drive/Jahus Thomas M., Becerra Roder C., Eshsani M. // IEEE Trans. Power Electron. 1991. 6, N 1.

308. Intelligente Steuerung fur Induktions-Motoren sorgt fur wahre Servo-Prazision / Erickson Willian // RIQ.Eur.Ed. 1989. N 4.

309. Implicit rotor-position sensing using motor windings for a self-cornmutating permanent-magnet drive system / Binns K. J., Shimmin D.W., Aubidy K.M. // IEE Proc. B 1991.

310. Implicit rotor position sensing using search coils for a self commutating permanent magnet drive system / Binns K.J., AI-Aubidy K.M., Shimmin D.W. // IEEE Proc. B. 1990. 137, N4.

311. Jonson counters even-and-cyclc length // Electronic Engineer. 1971. N 9.

312. Kania D. Two-level logic synthesis on PAL-based CPLDand FPGA using decomposition // Proc. of the 25rd EUROMICRO Conference (Mian, Italy, September 8-10). 1999. v.l.

313. Kessler G. Digital Regulung der Relation zweier drehzahlen // Elektrotehnik Z.1961. A82,N 18.

314. Kassam S F., Pool H.V. Robust Techniques for Signal Processing: A Survey // Proceeding of the IEEE. 1985. v73, N 3.

315. Kautz W.H. Fibonacci codes for synchronization control // IEEE Trans. Inform Theory. 1965. v. 11, N8.

316. Libaw W.H., Craig LJ. A photoelectric decimal-coded shaft digitizer.- IRE Transaction on Electronic Computers. 1953. v. EC-2, N 3.

317. Leaver E.W., Mounce G.R. Recorder controlled automatic machine-tools. Electronics. 1954. N 11.

318. Leonard W., Müller H. Stetig mirkender digitaler Drehzahlregler // Elektrotehnik Z. 1962. A83,N 12.

319. Mc.Cluskey E.J. Minimization of boolen function // Bell System Techn J. 1956,v.35.

320. Mc Cluskey E J. Logic design principles. Prentice-hall, Englewood Cliffs, NJ.1986.

321. Morgan R E. Basic magnetic function in converter and inverter including new soft commutation // "IEEE Trans Ind. Gen. Applic" 1966 v.2, N 1.

322. Macdonough J.O Pouched tape guides milling machine cutters. Electronics 1953. N4.

323. Mandelbaum D Multivalued arithmetic burst error codes // IEEE Int Conv. Ree . 1966,v 14

324. Mandelbaum D. A comparison of linear sequential circuits and arithmetic sequences IEEE Trans. 1967 v.EC-16, N 2.

325. Malic S, Brayton R, Newton A., Sangiovanni-Vmcentelli A. Two-levelminimization of multivaluad functions with large offsets // IEEE Trans on Computers. 1993, v.42,N 11.

326. Mathony H.-J. Universal logic design algorithm and its application to the synthesis of two-level switching circuits // IEE Proceedings. 1989. v. 136, part E, N 3.

327. Massey J.L, Garcia O.N. Error correcting codes in computers arithmetic. Advances in information sciences // Ed. By. J.T. To v. N.Y.: Plenum Press. 1971. v 4.

328. Morgan R.E. Basic magnetic function in converter and inverter including new soft commutation // IEEE Trans. Ind. Gen. Applic. 1966. v.2, N 1.

329. Microprocessor-controlled induction motor servo drive for nigh dinamic performance // Lessmeier R., Leonhard W. "Int.Conf. Evol. and Mod. Aspects Induct. Mach., Turin, July 8 11,1986 Proc." Bordo San Dalmazzo; Cuneo. 1986.

330. Murgai R., Brayton R., Sangiovanni-Vmcentelli A. Optimum functional decomposition using encoding// Proc. of the 31th Dising Automation Conference (DAC). 1987.

331. Murgai R.,Shenoy N., Brayton R., Sangiovanni-Vincentelli A. Improved logic synthesis algorithm for table look up architectures // Proc. of the Int. Conf. On Computer-Aided Design (ICCAD). 1991.

332. Naunin D. Der Enfluss der Lauferfrequens auf das Drehmo-mentverhalten von frequenzgestenerten Asynchronmaschinen // "Bull. Schweiz, elektrotechn. Vereins". 1970. 61,N3.

333. Phase numbers and their related effects on the characteristeristics of inverter fed 9» induction motor drives. Ferraris Paolo, Lazzari Mario. " IEEE'IAS (Ind. Appl. Soc) 18 thAnnu. Meet., 3-7 Oct., 1983. Conf.Rec." New York. 1983.

334. Patel D., Luba T. Dependence set and functional decomposition of Boolean functions // International Journal of Electronics. 1993. v.15, N 2.

335. Passente Jaseph E. An energy-saving motor controller // Int.Enamelist. 1979. 29.N3.

336. Peterson W. W.On checking an adder.IBM J. Res. Dev. 1958. v.2, N 2.

337. Prihozhy A. If-diagrams: theory and application // Proc. of the Int. Conference PATMOS (UCL, Begium). 1997.

338. Quine W.V. The problem if simplifying of truth function //Amer.Math. Monthly.1952.

339. Recent progress in the development of solid-state A.C. motor drives. Lipo Thomas A. "IEEE Trans. Power Electron." 1988. 3, N 2.

340. Rao T.R.N., Trehan A. Single-error-correcting nonbinary arithmetic codes // IEEE Trans . 1970. v. IT-16, N 5.

341. Ravvski M., Jozwiak L., Nowicka M., Luba T. Non-disjoint decomposition of Boolean function and its application in FPGA-oriented technology mapping // Proc. of the 23rd EUROMICRO Conference (Budapest, Hungry, September 1-4). 1997.

342. Rawski M., Jozwiak L., Luba T. The inflence of the number of values in sub-functions on the effectiveness and efficiency of the functional decomposition // Proc. of the 25rd EUROMICRO Conference (Milan, Italy, September 8 -10 ) 1999. v.l.

343. Sangiovanni-Vmcentelli A., Gamal A.E., Rose J. Synthesis methods for field Programmable Gate arrays // Proceedings of the IEEE July 1993.V.81, N 7.

344. Scalar control: An alternative AC drive philosophy // Boys J.T., Walton S.J. " IEEProc. ". 1988. B 135, N3.

345. Sensorless vector control of permanent magnet synchronous motor using adaptive indentiflcation / Pare Min-Ho, Lee Hon-Hee // IERON 89: Annu. Conf. IEEE Ind. Electron. Soc., Philadelphia, Pa, N ov. 6-10, 1989. v.l. New York. 1989.

346. Sensorless vector control of permanent magnet synchronous motor using adaptive identification / Park Min-Ho, Lee Hong-Hee // IECON 86: 15 th Annu. Conf. IEEE Ind. Electron. Soc., Philadelphia, Pa, Nov. 6-10, 1989. v.l.New York. 1989.

347. Switched reluctance motor drive without direct rotor position sensing / Panda S.K., Amaratunga G.A.J. // Conf. rec. IEEE Ind. APPL Soc. Annu. meet., Seattle, Wash., Oct. 7- 12,1990: Pap. Ind. Appl. Conf. 25 th IAS Annu. Meet. Pt 1. New York. 1990.

348. Srinivason A., Kam T., Malik S., Brayton R. Algorithms for discrete function manipulation // Proc. of the IEEE Int. Conf. Computer-Aided Disign. November 1990.

349. Taeger W. Drehzahlregelte elektrishe Antriebe // Elektrowelt. 1962. Bd.7, N 4.

350. Thompson F.T., Warwe A. Solid-state speed, acceleration, and load control system // IEEE international convention Record. 1966. N 8.

351. Transient performance of induction machines with field-oriented control // Bansch H., Honthein H. 2 Int.Conf. Elec. Mach.-Des. and Appl., 17-19 Sent. 1985. London, 1985.

352. Tsao-Wu N.T, Chang S.-H. On the evaluation of minimum distance of binary arithmetic cyclic codes. IEEE Trans. 1969. v. IT-15, N 5.

353. The universal field oriented controller. De Doncker R.W., Novothy D.W. // Conf. Rec. IEEEInd. Appl. Soc. 23 rd Annu. Meet., Pittsburgh, Pa, Oct. 2-7, 1988. Ptl. New York. 1988.

354. Torque characteristics of brushless DC motors with imposed current waveform. Pirion Francis, Razek Adel, Perret Robert, Le-Huy Hoang. "IEEE Ind. Appl. Soc. 21 st Annu. Meet., Denver, Colo, Sept. 28-Oct.3, 1986 / Conf. Rec.Pt.l New York. 1986.

355. The optimal control of a constrained drive system with brushless de motor / Petuzewski Piotr M., Kunz Ulrich H. //IEEE Trans. Ind. Electron. 1990. 37, N5.

356. Venkateswaran R., Mazumder P.A survey of DA techniques for PLD and FPGA based systems // INTEGRATION the VLSI Journal. 1994. N 17.

357. Villa T., Kam T., Brayton R.K., Sangiovanni-Vincentelli A. Synthesis of finite state machines: Logic Optimization. Kluwer Academic Publishers, Boston. 1998.

358. Villa T., Sangiovanni-Vincentelli A. NOVA: State assignment for finite state machines for optional two-level logic inplementation // IEEE Trans, on CAD. 1990. v.C-9, N 9.

359. Vector controlled induction motor drive system with simple parameter adaption. Kazmierkowski Marian P., Sulkowski Waldemar // Arch, elektrotechn. 1987 (1990). N 1-4.

360. Wilson T.G., Trickey P.H. D-C machine with solid-state commutation // Electrical Engineering. 1962. v. 82

361. Разработать методику автоматизированного синтеза цифровых и логических устройств с заданными параметрами контролеспособности и минимизации аппаратурных затрат.

362. Решить проблему устойчивости делителей-счетчиков избыточных систем счисления, в том числе счетчиков многофазного кода.

363. Разработать универсальные схемы логических блоков, охватывающие все практически не перечисляемые схемы устройств большого числа аргументов не только двоичной логики, но и логики любой значности.

364. Определить основные правила векторного преобразования геометрических фигур многомерного цифрового пространства с учетом всех водов симметрии (поворотов и переносов), отражающих симметрию программ покрытия этих фигур.