Электротехника

Представлены материалы Международной научной конференции «Плазменные технологии исследования, модификации и получения материалов различной физической природы» и Международной научной школы молодых ученых и специалистов «Плазменные технологии в исследовании и получении новых материалов», где отражены новые направления работ по плазменным технологиям.

Содержит материалы X Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых с элементами научной школы «Новые технологии и материалы легкой промышленности», в которых отражены новые направления работ.

В основе учебного пособия лежит идея взаимосвязанного и одновременного развития группы речевых навыков (чтения, говорения, аудирования), необходимых в профессиональном общении будущих специалистов в области наноинженерии. Центральной темой текстового материала пособия является наноинженерия – технологии разработки наноматериалов, их свойства и применение. Использовано множество заданий творческого и дискуссионного характера, а также задания, направленные на анализ конкретных ситуаций будущими специалистами, что создает интерес и мотивированность при изучении иностранного языка. Профессиональный и языковой компоненты учебного пособия органически взаимосвязаны, а новый учебный материал детально прорабатывается в предтекстовых и послетекстовых упражнениях и закрепляется в творческих заданиях, ориентированных на решение профессиональных задач. Цель учебного пособия – подготовить студентов к чтению оригинальной литературы по специальности и ведению беседы на темы, предусмотренные программой языковой подготовки бакалавров по направлению «Наноинженерия». При подготовке учебного пособия были использованы материалы по нанотехнологии, представленные в открытом доступе в Интернете. Большинство материалов были переработаны и адаптированы авторами учебника. На их основе составлены поурочные словари и глоссарий.

Изложены основные принципы построения асинхронных частотно- регулируемых электроприводов. Проведен анализ технического уровня современных асинхронных двигателей и преобразователей частоты. Рассмотрены принципы построения математических моделей трехфазных асинхронных двигателей с позиций теории обобщенной электрической машины. Приведены результаты анализа системных свойств разомкнутого электропривода с силовым полупроводниковым преобразователем и асинхронным двигателем, таких как управляемость, наблюдаемость и чувствительность. Даны рекомендации по использованию полученных результатов в системах частотно-регулируемого электропривода с асинхронными двигателями.

В сборнике статей представлены материалы IX Международной научно-практической конференции с элементами научной школы для студентов и молодых ученых «Новые технологии и материалы легкой промышленности», где отражены новые направления работ.

Дан анализ методов получения нанокомпозитов на основе каучуков и полиолефинов со слоистыми силикатами. Изучена структура, физико-механические, вулканизационные, реологические, электрические и другие свойства полученных нанокомпозитов.

Кратко изложены основы сертификации, в том числе и лиотропной нанопродукции, а также современные методы исследования, в частности, метод малоуглового нейтронного рассеивания в сочетании с компьютерным моделированием.

Содержит методику компьютерного исследования частотных характеристик типовых элементарных звеньев в программной среде VisSim.

Содержат описание выполнения лабораторной работы по дисциплине «Регулируемый электропривод» Методические указания составлены с использованием материалов, предоставленных заводом-изготовителем стенда НТЦ-07.25 «Основы электропривода и преобразовательной техники с МПСУ».

Рассмотрен энергетический баланс металлургического завода с полным производственным циклом и его состав, приведена схема потоков основных энергоресурсов на металлургическом заводе.

Рассмотрено составление материальных и тепловых балансов при известной тепловой нагрузке источника теплоты и схеме водяной тепловой сети. В работе выполняется расчет теплопотребления, расходов теплоносителя и потерь тепла для каждого потребителя. Составляются материальный и тепловой балансы.

Данное методическое указание содержат 50 вариантов, охватывающих основные положения раздела «Элементы теории подобия» учебной дисциплины «Моделирование в технике», а также краткие методические указания к выполнению расчётно-графического задания.

В пособии рассмотрены общие вопросы инженерного проектирования, принципы и порядок проектирования основных типов электротехнических устройств и систем электроснабжения, вопросы технологического присоединения к электрическим сетям общего назначения, а также использования систем автоматизированного проектирования электротехнических устройств и комплексов.

Методические указания содержат 60 вариантов заданий, скомпонованных из различных электрических схем, моделирующих воздушную сложнозамкнутую электрическую сеть, и исходных данных к ним, а также краткие методические указания к выполнению курсового проекта. Тематика проекта охватывает основные положения разделов «Анализ установившихся режимов в электрических сетях» и «Выбор сечений проводников» учебной дисциплины «Электрические сети систем электроснабжения».

Методические указания предназначены для студентов направлений «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов») и «Мехатроника и робототехника», а также для студентов смежных специальностей. Содержат описание выполнения лабораторных работ по дисциплине «Схемотехника дискретных устройств» на стенде НТЦ-02.05.1. Методические указания составлены с использованием материалов, предоставленных заводом-изготовителем стенда НТЦ-02.05.1 «Электроника».

Методические указания предназначены для студентов направлений «Мехатроника и робототехника» и «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»), а также для студентов смежных специальностей. Являются логическим продолжением методических указаний «Регулируемый электропривод. Статические и динамические характеристики». Содержат задание, варианты исходных данных и методику выполнения практических занятий в рамках курсового проекта «Регулируемый электропривод».

Методические указания предназначены для студентов направлений «Мехатроника и робототехника» и «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»), а также для студентов смежных специальностей. Содержат задания, варианты исходных данных и методику выполнения курсовой работы «Регулируемый электропривод. Статические и динамические характеристики».

В учебном пособии рассматриваются свойства классических полупроводниковых материалов и их применение в производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Предназначено для студентов направлений «Электроэнергетика и электротехника» профиля «Электропривод и автоматика» и «Мехатроника и робототехника», а также для студентов смежных специальностей.

В методических указаниях изложена методика по выбору и проверке токоведущих частей и коммутационных аппаратов объектов промышленных предприятий.

В методических указаниях изложена методика по расчету токов короткого замыкания объектов промышленных предприятий.

Монография посвящена изложению научных основ нелинейных колебательных процессов в механических системах в условиях многократных резонансов, порождающих интенсивные многомерные движения. Представленные результаты показывают, что многомерные резонансные колебания могут создавать опасные ситуации (вплоть до разрушений) для ряда объектов современной техники: в ракетно-космической технике, в авиации, в энергетике, в транспорте, в машинах и гидросооружениях, подверженных вибрациям или сейсмическим воздействиям. Приведены критерии и рекомендации по обеспечению надежности, безопасности и бесшумности в технике.

В книге рассматриваются актуальные вопросы, связанные с применением крупномасштабных подземных аккумуляторов энергоносителей, созданных в основном в отложениях каменной соли, в энергетике. Приводятся реализованные, разработанные и перспективные технологические схемы производства электроэнергии и тепла, а также схемы регулирования неравномерности энергопотребления с применением подземных аккумуляторов энергоносителей. Рассматривается применение подземных аккумуляторов при работе атомных, воздушно-аккумулирующих газотурбинных, ветряных и солнечных электростанций, а также в газовой и нефтяной промышленности и при решении экологических проблем охраны окружающей среды.

Книга посвящена рассмотрению возможности реализации в физических системах структурно устойчивого хаоса, обусловленного присутствием однородно гиперболических аттракторов, таких как соленоид Смейла-Вильямса, DA-аттрактор Смейла, аттракторы типа Плыкина. Дается обзор содержательной части гиперболической теории, а также возможных ситуаций появления гиперболических аттракторов. На основе физических принципов конструируются примеры систем с такими аттракторами. Рассмотрены методы компьютерной проверки гиперболичности и даны иллюстрации их применения. Обсуждается моделирование электронных устройств с гиперболическими аттракторами и наблюдение гиперболического хаоса в лабораторных экспериментах.

В пособии на элементарном уровне излагаются основы квантовой механики и статистики, необходимые для понимания квантовой теории полупроводников, лежащей в основе твердотельной электроники. Также в пособии подробно рассмотрены основные вопросы физики полупроводниковых приборов, в частности диод с pn-переходом и pnp-транзистор.

Монография посвящена теории флюктуационных процессов в динамических системах. В начале излагается необходимый математический аппарат. Применительно к динамическим системам используется специально разработанный автором аппарат процессов Маркова. Обсуждается условие его применимости и эффективности. В книге рассмотрена теория нелинейных преобразований флюктуационных и регулярных сигналов, воздействие шума на электронные реле и теория работы автоколебательных систем при наличии случайных воздействий.

Нанотехнология - это технология работы с молекулами. Прогнозируется, что ее развитие приведет к революционным успехам в медицине, электронике, информационных технологиях, энергетике и других областях человеческой деятельности. Данная монография является живым и образным введением в методы и задачи наноинженерии. В ней отражены сложности, возникающие при проектировании и конструировании вычислительных наноустройств. Детально рассмотрены этапы развития этого нового направления в науке. Основное внимание уделяется методу молекулярной динамики, который применяется для анализа нового класса задач, направленных на исследование свойств атомных кластеров (которые, в свою очередь, являются основой для наноустройств). Приводятся полные сведения из области смежных фундаментальных наук (биологии, физики, химии, информатики и техники), необходимые для понимания излагаемого в работе материала.

«Технологии в электронной промышленности» информирует читателей о последних исследованиях и разработках в области электроники, об основных направлениях и перспективах развития отечественного и мирового рынка печатных плат, о фирмах, работающих на рынке производства электроники. Тематически журнал охватывает все сферы производства печатных плат и ориентирован прежде всего на технологов и конструкторов, работающих в электронной промышленности.

«Силовая электроника» информирует читателей о последних исследованиях и разработках в области электроники, об основных направлениях и перспективах развития отечественного и мирового рынка силовой электроники. Тематически журнал охватывает все разделы силовой электроники, затрагивая не только традиционные темы, такие как компоненты силовой электроники, источники питания, электроприводы, схемотехническое моделирование, но и сферы применения элементной базы силовой электроники в системах индукционного нагрева, испытательном оборудовании, автомобильной электронике. Журнал освещает и такие пограничные сферы, как качество электроэнергии.

Издание посвящено новому, стремительно развивающемуся направлению светотехники - твердотельным источникам света, светодиодам. Журнал посвящен тематике полупроводниковых источников света: от проблем роста излучающих гетероструктур и кристаллов, производства светодиодов и устройств на их основе, метрологии и измерениям параметров, до применения светодиодов в различного рода осветительных устройствах.

На сегодняшний день журнал Компоненты и технологии занимает лидирующие позиции на рынке изданий, ориентированных на специалистов в области электроники, в России и по всей территории бывшего СССР. Постоянными являются следующие рубрики: Рынок Компоненты: Пассивные элементы; ВЧ/СВЧ элементы; Датчики; Оптоэлектроника; Элементы защиты; Усилители; Источники питания; АЦП/ЦАП; ПАИС; Интерфейсы; Память; ПЛИС; ЦСП (цифровые сигнальные процессоры); Микроконтроллеры; Системы на кристалле; Микросхемы для телекоммуникаций Блоки питания Силовая электроника Интерфейс пользователя Цифровая обработка сигнала Беспроводные технологии Системы идентификации Схемотехника, проектирование, моделирование

«Беспроводные технологии» информирует читателей о последних разработках в области беспроводных технологий, об основных направлениях, тенденциях и перспективах развития отечественного и мирового рынков беспроводной связи, о фирмах, работающих на этих рынках. Приложение адресуется разработчикам беспроводных технологий и специалистам по их применению. Тематически журнал охватывает все стандарты IEEE для беспроводной связи, сотовые стандарты GSM и CDMA, ISM диапазоны, затрагивает весь спектр беспроводного оборудования: модемы и модули GSM, GPRS, EDGE; GSM и GPRS терминалы; GPS модули. "Беспроводные технологии" являются тематическим приложением к журналу "Компоненты и технологии".

Изложены основные разделы дисциплины «Электротехника и электроника». Приведено описание четырнадцати лабораторных работ. Каждая работа сопровождается теоретическим материалом в форме конспективного изложения основных разделов лекций, примерами расчетов и моделирования электрических цепей и электронных схем, расчетными домашними заданиями по обработке экспериментальных результатов. Компьютерный лабораторный практикум построен на базе современного программного комплекса TINA-8 компании Texas Instruments, упрощенную студенческую версию которого можно свободно получить на сайте http://www.ti.com/tool/tina-ti, и предназначен для формирования навыков, умений и компетенций в расчетах и экспериментальных исследованиях электрических цепей и электронных схем. Пособие может быть использовано как при традиционных, так и дистанционных технологиях обучения студентов.

В учебном пособии рассмотрены базовые разделы электроники: полупроводниковая электроника, микроэлектроника и функциональная электроника. Дано краткое изложение физических основ построения элементной базы приборов и устройств, их упрощённого математического анализа. Приведен список рекомендуемой литературы для углубленного изучения материала.

Приведены основные сведения о цифровом представлении и обработке телевизионного и звукового сигналов, обобщен и систематизирован материал по международным стандартам кодирования с информационным сжатием MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC. В развернутой форме представлены данные об основных характеристиках стандартов цифрового телевизионного вещания первого и второго поколений, а также описаны конструктивные особенности цифровой телевизионной аппаратуры, устройств с ограниченным доступом к телевизионным программам. Особое внимание уделено рассмотрению принципов формирования наземной сети телевизионного вещания.

Рассмотрены принципы построения и алгоритмы формирования и обработки сигналов в системах связи с технологией MIMO (многоантенных систем), положенные в основу систем: LTE, WiMax и Wi-Fi. Изложены фундаментальные основы многоантенных систем с пространственно-временным кодированием, давших толчок развитию этой технологии, а также приведены последние достижения в этой области. Большое внимание уделено алгоритмам обработки, используемым на практике. Приведены примеры использования технологии MIMO в современных и перспективных системах беспроводной связи.

Приведены общие сведения о статистической теории передачи сигналов. Рассмотрены математические модели сигналов, способы и виды аналоговой и цифровой модуляции, описываются принципы Фурье-анализа, теории информации. Приведены способы кодирования сигналов источника. Дан анализ методов оценки эффективности систем связи. Обсуждаются вопросы помехоустойчивого кодирования, реализации методов оптимального приема и обработки сигналов. Представлены общие принципы построения многоканальных систем связи.

Изложены основные разделы теории электрических цепей (ТЭЦ). Наряду с подробным изложением теоретического материала, соответствующего действующей программе учебной дисциплины ТЭЦ, приведены примеры решения конкретных задач и задания для самостоятельных компьютерных исследований с методическими указаниями по их выполнению при помощи программных систем MathСad и Micro-Cap.

В третьем томе учебного пособия рассмотрены вопросы построения мультисервисных сетей связи (МСС). В компактном виде представлен материал по сетям доступа, транспортным сетям и сетям управления. Приведено описание таких технологий как Softswitch и MPLS и даны примеры построения сетей на их основе. Пособие содержит раздел по моделированию МСС с использованием аппарата сетей систем массового обслуживания.

Во втором томе трехтомного учебного пособия рассматриваются системы радиосвязи, радиовещания и телевидения. Основное внимание уделяется перспективным направлениям развития беспроводной связи: спутниковая связь, связь с подвижными объектами.

Рассмотрены теоретические и практические аспекты разработки и проектирования современных усилительных устройств. Приведены способы математического описания их работы, а также основы анализа и синтеза устройств с заданными техническими характеристиками и параметрами.

Рассмотрены вопросы синтеза цифровых устройств циклического действия, являющихся одними из самых распространенных функциональных узлов цифровой техники, к которым относятся счетчики, распределители импульсов, кодирующие устройства, устройства управления процессоров и др., на основе широко известного инженерного метода, использующего процедуры канонического синтеза и таблицы переходов Хаффмена, базой которых является теория конечных автоматов. Предложена для использования специалистами в инженерной практике оригинальная методика синтеза этого частного класса устройств, позволяющая значительно улучшить их характеристики в части повышения быстродействия, экономии количества оборудования, обеспечения регулярности структуры, основанная на моделях этих устройств, разработанных автором. Краткое описание указанных классических методик с инженерным уклоном, предваряющее описание оригинального материала с целью сокращения затрат времени на ознакомление с ним, может быть использовано для первоначального знакомства с формализованными методами разработки функциональных устройств цифровой техники. Все рассмотренные схемы проверены путем моделирования на ПЭВМ с использованием программ Multisim 6.0 и Multisim 12.0.

Книга посвящена 155 годовщине со дня рождения выдающегося русского инженера, изобретателя радио А. С. Попова. Именно поэтому обзор его деятельности в документах и материалах занимает центральное место в книге. Рассмотрена историческая роль А. С. Попова в изобретении радио, в том числе и его первого в мире детекторного приемника запатентованного не только в России, но и в США, Англии, Франции, Испании и Швейцарии. Приведены документы, отражающие преемственность научной деятельности А. С. Попова и его последователя Д. А. Рожанского, который стоял у истоков создания первых отечественных РЛС дальнего обнаружения и дело которого продолжил Ю. Б. Кобзарев. Рассмотрены исторические этапы развития радиотехники – зарождение (конец 90-х годов XIX в. до 1917 г.) в период бурной модернизации Российской Империи, когда на кораблях русского флота устанавливались первые искровые радиостанции, затем очень важный советский период, когда радиотехника превратилась в радиоэлектронику со многими мощными отраслями отечественной промышленности, и, наконец, текущий этап. Автором была предпринята попытка подвести основные итоги двадцати годам реформ, направленных на возрождение радиоэлектроники в современной России.

Изложены основные принципы построения мультисервисных сетей связи на базе концепции NGN, подробно описаны протоколы сигнализации в этих сетях. Рассмотрен пример проектирования фрагмента мультисервисной сети связи на существующей городской телефонной сети. Приведены примеры расчетов интенсивности нагрузки, транспортного ресурса и объема оборудования мультисервисной сети связи.

Книга посвящена истории создания и развития спутниковых систем телекоммуникаций, возникших в середине ХХ столетия и быстро получивших широкое распространение. Уникальным свойством спутниковых телекоммуникаций является возможность создания глобальных систем, предоставляющих широкий спектр современных услуг десяткам миллионов своих пользователей. В работе описаны основные этапы развития спутниковых телекоммуникационных систем военного и гражданского назначения. Приведены краткие биографические сведения о многих видных отечественных и зарубежных ученых и инженерах, внесших особый вклад в создание ракетной техники (К. Э. Циолковский, С. П. Королев, В. Браун и др.) и телекоммуникационных систем (А. Кларк, Дж. Пирс, Б.Е. Черток, М.Р. Капланов, М.Ф. Решетнев и др.).

Подробно изложены методы повышения выходной мощности усилителей радиопередающих устройств, основанные на использовании: непосредственного сложения мощности, отдаваемой несколькими транзисторами; устройств сложения мощности, отдаваемой несколькими выходными каскадами; корректоров амплитудных характеристик; диплексеров для сложения мощности нескольких независимых генераторов; автоматической регулировки потребляемого тока; многоканальных структур с частотным разделением каналов; оптимальной реализации сопротивления нагрузки. Для всех описанных методов даны инженерные расчетные соотношения, примеры их реализации с описанием схем, чертежей печатных плат, а также методик настройки усилителей.

Освещены основы теории массового обслуживания, знание которых необходимо для современного представления о процессах обслуживания сообщений в телекоммуникационных и вычислительных сетях. Рассмотрены потоки заявок на обслуживание, при условии, что структура потока носит случайный характер. Особое внимание уделено пуассоновскому потоку событий. Рассмотрены потоки, обладающие свойствами самоподобия. Проанализирована работа устройств массового обслуживания (в обозначении Кендалла) типа М/М/1, M/G/1, G/M/1 и их модификаций. Рассмотрены системы с относительными приоритетами обслуживания. Рассмотрено интегральное уравнение Линдли. Приведены основные сведения о сетях массового обслуживания.

В монографии изложены основные подходы и методы современной криптографии и стеганографии для решения задач, возникающих при обработке, хранении и передаче информации. Рассмотрены основные шифры с открытыми ключами, методы цифровой подписи, основные криптографические протоколы, блоковые и потоковые шифры, криптографические хеш-функции, а также редко встречающиеся в литературе вопросы о конструкции доказуемо невскрываемых криптосистем и криптографии на эллиптических кривых. Рассмотрены вопросы, связанные с использованием случайных и псевдослучайных чисел в системах защиты информации. Приведено описание основных идей и методов современной стеганографии. Подробно описаны алгоритмы, лежащие в основе криптографических отечественных и международных стандартов. Многие из приведенных в книге результатов исследований, полученных авторами в последние годы, признаны специалистами в России и за рубежом.

Систематизированы обширные сведения в области проектирования и расчета цифровых радиорелейных линий связи (ЦРРЛ) прямой видимости, а также анализа внутренней и внешней электромагнитной совместимости этих линий. Рассмотрены области применения ЦРРЛ, основные принципы построения и оборудование современных ЦРРЛ, методы расчета трасс ЦРРЛ, методы анализа внутрисистемной и межсистемной ЭМС ЦРРЛ. Приведены практические примеры применения изложенных в книге методов расчетов. Приведено описание оригинального программного комплекса для расчета качественных показателей цифровых радиорелейных линий, учебная версия которого доступна для читателей на сайте издательства, а также на сайтах МТУСИ и СибГУТИ и предназначена для выполнения студентами курсовых и дипломных работ, связанных с проектированием ЦРРЛ. Учебное пособие создано на основе педагогического опыта авторов в Московском техническом университете связи и информатики (МТУСИ) и Сибирском государственном университете телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ).

Учебное пособие предназначено для самостоятельного изучения основных разделов теории цепей. В первой части пособия с единых позиций рассматриваются вопросы анализа линейных, нелинейных и дискретных цепей, находящихся под воздействием гармонических, периодических негармонических, непериодических и дискретных колебаний. Вторая часть пособия содержит материал об аналоговых и дискретных устройствах, входящих в состав радио- и проводной аппаратуры связи: электрических аналоговых и дискретных фильтрах, корректорах, генераторах, нелинейных преобразователях. Пособие может быть использовано как при традиционных, так и дистанционных технологиях обучения студентов.

Рассмотрены вопросы надежности электрооборудования и систем электроснабжения, основные термины и определения теории надежности, элементы математических методов планирования, обработки и анализа результатов эксперимента. Изложены методы расчета надежности систем электроснабжения, дано технико-экономическое обоснование ее повышения для электрооборудования и систем электроснабжения.