Filter Results
13 results
  • Digitally Controlled Oscillators
    Data Types:
    • Document
  • frequency stability... quantum frequency standard... frequency shifts
    Data Types:
    • Document
  • fluctuations in the frequency
    Data Types:
    • Document
  • В данной работе был рассмотрен принцип действия атомного силового микроскопа в контактном режиме при основном и субгармоническом резонансах. В процессе работы были получены аналитические зависимости, построенные с помощью метода многих масштабов, амплитуды и частоты колебаний чувствительного элемента атомного силового микроскопа от рельефа исследуемого образца. Так же было проведено сравнение аналитических и численных решений для собственных частот колебаний и АЧХ характеристики кантилевера в обоих случаях.,This paper was considered by the action principle of atomic force microscope in contact mode, when the principal and subharmonic resonances. In the course of work the analytical dependences were built using the multi-scale, amplitude and frequency of the sensitive element of the atomic force microscope from the topography of the sample. So was the comparison of analytical and numerical solutions for natural frequencies of oscillation and frequency-response characteristics of cantilever in both cases.,
    Data Types:
    • Document
  • В результате проделанной работы подтверждена правильность гипотезы «авторезонанса», предложенная М. А. Айзерманом [1], для систем управления с различными законами регулирования. В данной гипотезе говорится о требуемых условиях для возникновения периодических режимов в системе управления. Предложен «резонансный» критерий устойчивости, который позволяет определить критическое значение коэффициента усиления, при котором происходит потеря устойчивости в системе управления, и найти «резонансное» значение частоты незатухающих колебаний, возникающих в системе. По мере приближения коэффициента усиления к критическому значению, частота колебаний, возникающих в системе, стремится к собственной частоте осциллятора, величина которого зависит от коэффициента усиления. Для систем управления 3-ого порядка сложности «резонансный» критерий устойчивости полностью совпадает с алгебраическим критерием устойчивости Гурвица.,The result of this work is the confirmation of correctness of "autoresonant" hypothesis, proposed by M. Aizerman [1] for control systems with some different laws of regulation. This hypothesis talks about the required conditions for the occurrence of periodical modes in the control system. It was proposed a "resonance" stability criterion, which allows determining the critical value of the gain, in which there is a loss of stability in the management system, and finding the "resonant" frequency of continuous oscillations arising in the system. When the gain approaches to the critical value, the oscillation frequency occurring in the system tends to the natural frequency of the oscillator, whose value depends on the gain. The "resonant" stability criterion coincides with the algebraic Hurwitz stability criterion for 3rd level complexity control systems.,
    Data Types:
    • Document
  • amplitude-frequency characteristic (AFC)
    Data Types:
    • Document
  • В настоящей работе исследована динамика микромеханического волнового твердотельного гироскопа с дисковым резонатором. Получена и исследована аналитическая постановка задачи о плоских изгибных колебаниях диска в отсутствии вращения и при его наличии. Частоты и моды колебаний диска на неподвижной и вращающейся платформах определяются с использованием метода коллокаций для краевых задач, а также с использованием метода конечных элементов. Проведено сравнение с аналитической формулой, полученной для тонкого кольца. На основе вариационного принципа Гамильтона сформулирована аналитическая постановка задачи о плоских колебаниях вращающегося диска с учетом предположения о нерастяжимости кольца. Эффект Брайана изучается для идеального дискового резонатора, а именно влияния центробежных и кориолисовых сил инерции на частоты и моды колебаний. Построена аналитическая дискретная модель волнового твердотельного гироскопа с дисковым резонатором. На основе известных в литературе методов с помощью электронного управления несовершенный вибрационный гироскоп был доведен до идеального состояния. Проанализирована динамика гироскопа в режиме параметрического возбуждения с учетом анизотропной вязкости резонатора и действия сил Кориолиса.,In the present work the dynamics of MEMS Coriolis Vibrating Gyroscope (CVG) with an annular disk resonator is investigated. The analytical formulation of the problem of disk free in-plane bending-mode oscillations is derived and investigated. The frequencies and modes of the disk oscillations on a fixed and rotating platforms are determined using the collocation method for boundary value problems as well as using the finite element method. Comparison of solutions with the thin ring formulation is performed. On the basis of the Hamilton variational principle, an analytical formulation of the problem of plane oscillations of a rotating disk is formulated, taking into account the assumption of the inextensibility of annular fibers of the disk. The Bryan effect is studied for an ideal disk resonator, namely, the effect of centrifugal and Coriolis inertial forces on the frequencies and modes of oscillation. An analytical discrete model of a CVG with a disk resonator is constructed. Based on well-known in literature methods of electronic restoration of an imperfect vibratory gyro to an ideal state, the dynamics of a CVG in parametric excitation regime is analyzed taking into account anisotropic viscosity of the resonator and action of Coriolis forces.,
    Data Types:
    • Document
  • Известно, что на фронте импульса напряжения, остающегося после срабатывания нелинейного ограничителя перенапряжений (ОПН), возникают высокочастотные быстро затухающие колебания, которые могут существенно превышать уровень остающегося напряжения на ОПН. Параметры этих высокочастотных колебаний определяются параметрами заземляющего устройства, к которому подключен ОПН. Проблема работы заземляющих устройств при импульсных воздействиях является актуальной, поскольку окончательная методика выбора заземлителей и условий прокладки с учетом импульсных процессов на данный момент не сформирована. Работа посвящена исследованию импульсных сопротивлений горизонтальных заземлителей для применений молниезащиты и является продолжением других работ по компьютерному моделированию типовых заземлителей. В работе детально исследована физика электромагнитного поля при стекании импульсных токов с горизонтальных заземлителей с учетом их реактивного импеданса. Для полученных зависимостей продемонстрировано соответствие аналитическим решениям и найдено теоретическое обоснование. Для горизонтальных заземлителей выявлены оптимальные параметры грунта (постоянная времени грунта), при которых наблюдаются минимальные значения амплитуд высокочастотного заполнения на фронте импульса. Также показано, как именно параметры грунтов влияют на амплитуду импульсного сопротивления заземлителей. Эти результаты углубляют знания о работе заземляющих устройств при импульсных воздействиях.,It is known that high-frequency rapidly damped oscillations occur on the front of voltage pulse remaining after the surge arrester (SPD) triggered. The parameters of these oscillations are determined by the parameters of a grounding device (GD) to which an SPD is connected and can significantly exceed the level of an SPD residual voltage. The problem of GD operation under pulsed influences is urgent, since the final methods for choosing GD and laying conditions taking into account the pulsed processes has not yet been formed. The work is devoted to the study of impulse resistances of a GD for lightning protection applications and it is a continuation of other works on computer modeling of typical grounding conductors. In the work, the electromagnetic field physics is studied in detail when current spreads from horizontal ground electrodes, taking into account their reactive impedance. For the obtained dependencies, the compliance with analytical solutions was demonstrated and the theoretical justification was found. For horizontal GD, there have been identified optimal soil parameters (soil time constant), at which the minimum values of high-frequency filling amplitudes on the pulse front are observed. It is also shown how exactly the soil parameters affect the amplitude of the impulse resistance of grounding conductors. These results deepen knowledge about the operation of GD under pulsed influences.,
    Data Types:
    • Document
  • В настоящей работе выполняется построение и исследование математической модели балочного микроканального резонатора с электростатическим принципом возбуждения колебаний, предназначенного для определения массы наночастиц, движущихся в потоке протекающей по каналу резонатора жидкости. Исследуется задача о малых колебаниях резонатора в окрестности нетривиального положения равновесия. Определяется зависимость собственных частот резонатора от скорости потока жидкости, величины и расположения наночастицы в канале, силы электрического поля. Исследуется проблема упругой устойчивости резонатора при наличии неконсервативных сил. Предлагается алгоритм определения массы наночастицы по регистрируемым изменениям спектральных свойств системы.,In this paper, we construct and study a mathematical model of a suspended microchannel resonator (SMR) resonator with an electrostatic principle of actuation, designed to determine the mass of nanoparticles located in the fluid flowing through the channel of the resonator. The problem of small oscillations of a resonator in the vicinity of a non-trivial equilibrium state is investigated. The dependence of the natural frequencies of the resonator on the flow rate of the liquid, the magnitude and location of the nanoparticle in the channel, the strength of the electric field is determined. The problem of elastic stability of a resonator is investigated in the presence of non-conservative forces. An algorithm is proposed for determining the mass of a nanoparticle from the recorded changes in the spectral properties of the system.,
    Data Types:
    • Document
  • В работе проведен анализ имеющегося мирового опыта и применяемых решений по теме «Полупроводниковое устройство коммутации для вставки постоянного тока». Осуществлен анализ отключения полупроводникового устройства коммутации (вентиля) с учетом особенностей физики полупроводниковых структур. На основе этого анализа предложена новая методика расчета параметров демпфирующих RC-цепей. Показано, что обратные токи тиристора оказывают значительное влияние на уровень перенапряжения при отключении вентиля. Приведены численные оценки этого влияния. Также продемонстрирована математическая модель и способ расчета ёмкостей элементов конструкции блока вентильного преобразовательного моста путем компьютерного моделирования в Comsol. Предложена электрическая схема замещения расчета для измерения воздействия грозового импульса перенапряжения на вентильное оборудование. Эти расчеты показали, что новые конструкции вентиля Выборгского преобразовательного комплекса способны без аварий выдерживать грозовой импульс. Было показано, что переходный процесс включения вентиля происходит при высоких частотах порядка 50-60 кГц, что может быть опасно для работы тиристора. В работе проанализирована способность насыщающегося реактора демпфировать высокочастотные колебания тока за счет потерь на вихревые токи. Используя полученные данные переходных процессов, с помощью методов компьютерного моделирования в среде Comsol, были осуществлены расчеты потерь энергии в тонких структурах листов стали насыщающегося реактора, что дало численную оценку влияния этих потерь на переходный процесс. Исходя из этого, была предложена модификация электрической схемы замещения полупроводникового вентиля, позволяющая оценить влияние этих процессов на работу полупроводникового преобразователя.,In the work the analysis of existing world experience and applied solutions on the subject of "Solid state switching device for HVDC". The analysis of switching-off of the Solid state switching device (valve) taking into account the features of physics of semiconductor structures is carried out. Based on this analysis, a new method for calculating the parameters of damping RC-circuits is proposed. It is shown that the reverse currents of the thyristor have a significant effect on the level of overvoltage when the valve is disconnected. Numerical estimates of this effect are given. Also demonstrated the mathematical model and method of calculation of the capacities of the structural elements of the valve unit of the inverter bridge by means of computer simulation in Comsol. The electric equivalent circuit of calculation for measurement of influence of a thunderstorm impulse of overvoltage on the valve equipment is offered. These calculations showed that the new design of the valve Vyborg Converter complex are able to withstand the storm pulse without accidents. It was shown that the transient process of switching on the valve occurs at high frequencies of the order of 50-60 kHz, which can be dangerous for the operation of the thyristor. The paper analyzes the ability of the saturating reactor to dampen high-frequency current oscillations due to eddy current losses. Using the obtained data of transients, with the help of computer simulation methods in the Comsol medium, calculations of energy losses in the thin structures of the steel sheets of the saturating reactor were carried out, which gave a numerical assessment of the effect of these losses on the transition process. Based on this, a modification of the electrical equivalent circuit of the semiconductor valve was proposed, which allows to assess the impact of these processes on the operation of the semiconductor Converter.,
    Data Types:
    • Document