ФОРМИРОВАНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО СИГНАЛА АДАПТИВНОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ И УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ВИБРАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ 

Калашников Владимир Сергеевич, преподаватель, кафедра конструкции и эксплуатации авиационного радиоэлектронного оборудования, Военный институт Сил воздушной обороны Республики Казахстан им. Т. Я. Бегельдинова (Казахстан, г. Актобе, пр. А. Молдагуловой, 16), E-mail: kipra@pnzgu.ru
Лысенко Алексей Владимирович, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: lysenko_av@bk.ru
Таньков Георгий Васильевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: g.tankov43@mail.ru
Трусов Василий Анатольевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: trusov_v@mail.ru
Реута Никита Сергеевич, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: saparap@mail.ru 

62-1/-9 

DOI

10.21685/2307-4205-2020-4-10 

Актуальность и цели. При проектировании печатных узлов бортовой радиоэлектронной аппаратуры (БРЭА) необходимо обеспечить вибронадежность узла. Общие рекомендации заключаются в том, что нужно располагать наиболее чувствительные к внешним вибрационным воздействиям радиоэлементы ближе к краям несущей пластины, где амплитуды изгибных колебаний меньше. Но такой путь оправдан только в том случае, когда весь контур несущей платы будет закреплен и в граничных точках платы будет только амплитуда внешнего воздействия.
Крепления реальных печатных узлов и плат БРЭА сильно отличаются от закреплений по контуру. Поэтому амплитуда изгибов контура может быть значительной при формировании той или иной моды колебаний. Проведенный анализ показал, что задача размещения радиоэлементов на плате БРЭА не имеет однозначного решения с точки зрения обеспечения виброустойчивости узла на печатной плате. На кафедре КиПРА ПГУ создан и совершенствуется лабораторный стенд, на котором можно тестировать несущие пластины разрабатываемых узлов на печатных платах. Особенность в том, что воздействия на пластину задаются с четырех мини-вибраторов, расположенных по углам пластины. Это позволяет задавать колебания в фазе во все четыре точки крепления и получать резонансные формы, адекватные нечетным гармоникам; а также задавать колебания в противофазе по противоположным сторонам и получать формы, адекватные четным гармоникам.
Материалы и методы. В работе использовались методы теории волновых процессов, планирования и математического моделирования.
Результаты. Разработаны условия адаптивного управления задания возбуждающих колебаний, позволяющие сформировать максимум амплитуды стоячей или бегущей волны в требуемом месте платы. В основе управления лежит математическая модель типа «черный ящик» с пошаговым управлением изменением начальных условий возбуждения колебаний.
Выводы. Выявлено, что, меняя фазу внешнего воздействия в точках крепления, можно в той или иной степени управлять резонансными колебаниями пластины. Как показали проведенные исследования, изменяются или сдвигаются собственные резонансные частоты, но формы (моды) стоячих и бегущих волн всегда одинаковые, лишь происходит смещение экстремумов амплитуд в плоскости платы. 

Ключевые слова

вибрация, радиоэлектронные средства, печатные платы, резонанс, пластины 

 Скачать статью в формате PDF

1. Yurkov, N. K. On the problem of experimental research of forced vibrations of plates / N. K. Yurkov, G. V. Tankov, A. V. Lysenko, V. A. Trusov // Proceedings of the 19th International Conference on Soft Computing and Measurements (SCM 2016). – 2016. – P. 416–418. – DOI 10.1109/SCM.2016.7519798.
2. Структурное описание размытия изображения круглой метки при возвратно-поступательном вибрационном перемещении исследуемой материальной точки / Г. Ж. Надырбеков, А. В. Григорьев, И. И. Кочегаров, А. В. Лысенко, Н. А. Стрельцов // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2017. – Т. 2. – С. 11–13.
3. Головин, П. Д. Применение метода квазиобразцового интервала времени для раздельного измерения параметров параметрических датчиков / П. Д. Головин, А. В. Лысенко, Н. К. Юрков // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. – 2013. – № 4 (24). – С. 149–157.
4. Григорьев, А. В. Формирование и описание отсчетных сегментов следа вибрационного размытия изображения круглой метки / А. В. Григорьев, А. В. Затылкин, А. В. Лысенко, Г. В. Таньков // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2016. – Т. 2. – С. 31–37.
5. Лысенко, А. В. Методика моделирования влияния внешних механических воздействий на динамические параметры РЭА в среде MATHCAD / А. В. Лысенко // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 5-1. – С. 68–69.
6. Горячев, Н. В. Программа инженерного расчёта температуры перегрева кристалла электрорадиокомпонента и его теплоотвода / Н. В. Горячев, А. В. Лысенко, И. Д. Граб, Н. К. Юрков // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2012. – Т. 2. – С. 242–243.
7. Intellectual method for reliability assessment of radio-electronic means / N. K. Yurkov, A. K. Grishko., A. V. Lysenko, E. A. Danilova, E. A. Kuzina // International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE 2018). – 2018. – P. 105–112.
8. Морз, Ф. Колебания и звук : пер. с англ. / Ф. Морз ; под ред. С. Н. Ржевкина. – Москва ; Ленинград : Издво техн.-теор. литературы, 1949. – 497 с.
9. Автоматизированная многоканальная виброиспытательная установка / А. В. Лысенко, А. В. Затылкин, Д. А. Голушко, Д. А. Рындин, Н. К. Юрков // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2012. – № S. – С. 83–87.
10. Голушко, Д. А. О скорости изменения частоты при проведении испытаний для определения динамических характеристик конструкции / Д. А. Голушко, А. В. Затылкин, А. В. Лысенко // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2015. – № 4 (26). – С. 147–154.