Математические модели и программно-аппаратные средства измерения и контроля для систем управления производством электротехнических изделий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, доктор технических наук Гречихин, Валерий Викторович

• Гречихин, Валерий Викторович
• доктор технических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор технических наук Гречихин, Валерий Викторович

ВВЕДЕНИЕ

1. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

1.1. Особенности технологического процесса производства электротехнических устройств

1.2. Подсистема управления качеством электротехнических изделий

1.3. Анализ натурно-модельных методов определения магнитных характеристик и параметров материалов электротехнических изделий

1.3.1. Определение магнитных характеристик и параметров методом размагничивающего фактора

1.3.2. Определение магнитных характеристик и параметров на основе математических моделей магнитного поля

1.3.3. Анализ методов моделирования магнитного поля

1.4. Выводы по главе 1 и постановка задач исследования

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И МЕТОД ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СТАЦИОНАРНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ

2.1. Математическая модель стационарного магнитного поля разомкнутых магнитных систем с малыми воздушными зазорами на основе интегральных уравнений

2.2. Модифицированный метод численного моделирования стационарного магнитного поля на основе интегральных уравнений

2.3. Экспериментальные исследования математической модели и модифицированного метода интегральных уравнений

2.4. Моделирование стационарного магнитного поля методом интегральных уравнений при натурно-модельных испытаниях постоянных магнитов

2.5. Моделирование стационарного магнитного поля методом интегральных уравнений в задачах определения петель гистерезиса электротехнических материалов

2.7. Выводы по главе

3. КОМБИНИРОВАННЫЕ МОДЕЛИ КВАЗИСТАЦИОНАРНОГО

И СТАЦИОНАРНОГО МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ПОНИЖЕННОЙ

РАЗМЕРНОСТИ

3.1. Комбинированная математическая модель квазистационарного магнитного поля на основе векторного и скалярных потенциалов

3.2. Комбинированная математическая модель квазистационарного плоскомеридианного магнитного поля

3.3. Численное моделирование квазистационарного плоскомеридианного магнитного поля 109'

3.4. Тестирование комбинированной модели квазистационарного магнитного поля на основе векторного и скалярных потенциалов

3.5. Применение комбинированной модели квазистационарного магнитного поля для натурно-модельных испытаний электротехнических изделий

3.7. Комбинированная численно-экспериментальная модель стационарного магнитного поля на основе дифференциальных уравнений с частными производными •

3.9. Выводы по главе

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ НАТУРНО-МОДЕЛЬНЫМ МЕТОДОМ

4.1. Натурно-модельные испытания электротехнических изделий из диэлектрических материалов

4.2. Математические модели электростатического поля для натурномодельных испытаний и проектирования электротехнических изделий

4.2.1. Математическая модель и алгоритм расчета электростатического плоскомеридианного поля на основе интегральных уравнений в кусочно-однородной линейной среде

4.2.2. Комбинированная математическая модель и алгоритм расчета электростатического плоскомеридианного поля на основе обобщенной постановки краевой задачи для дифференциальных уравнений с частными производными

4.3. Применение метода натурно-модельных испытаний для определения теплофизических параметров сред

4.4. Выводы по главе 4 168 5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ЗАДАЧАХ

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОИЗВОДСТВА

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ПАСИК

5.1. Управление селективной сборкой электромагнитов путем моделирования состояния электромагнита в рабочих условиях его эксплуатации

5.1.1. Разработка метода управления сборкой электромагнитов на основе использования зависимости тягового усилия от магнитных свойств комплектующих деталей

5.1.2. Методы моделирования тяговых характеристик электромагнитов

5.1.3. Экспериментальные исследования математической модели для расчета тяговой характеристики электромагнита

5.2. Математическое моделирование при проектировании ПАСИК

5.2.1. Применение комбинированной математической модели квазистационарного магнитного поля для определения времени перемагничивания испытуемых изделий

5.2.2. Применение математической модели на основе интегральных уравнений при проектировании быстродействующих устройств измерения напряженности магнитного поля

5.2.2.1. Быстродействующие устройства измерения напряженности магнитного поля на основе ферромодуляционного преобразователя с импульсной компенсацией

5.2.2.2. Математическая модель процессов импульсного перемагничивания сердечника ФМП разомкнутой формы

5.2.2.3. Методика расчета времени перемагничивания сердечника ФМП для ПАСИК магнитных параметров

5.3. Выводы по главе

6. ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

6.1. Структурные схемы и алгоритмы функционирования ПАСИК

6.1.1. ПАСИК на основе метода размагничивающего фактора

6.1.2. ПАСИК на основе математических моделей электромагнитного поля

6.2. Компьютерные модели для натурно-модельных испытаний электротехнических изделий

6.2.1. Компьютерная модель на основе интегральных уравнений 236 6.2.2. Комплекс программ ПАСИК на основе интегральных уравнений

6.2.3. Комплекс программ ПАСИК подсистемы управления технологическим процессом селективной сборки электромагнитов

6.3. Экспериментальные исследования разработанных компьютерных моделей

6.4. Результаты внедрения разработанных математических моделей и созданных на их основе ПАСИК

6.5. Выводы по главе 6 264 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 266 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 270 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математические модели и программно-аппаратные средства измерения и контроля для систем управления производством электротехнических изделий»

Актуальность работы. Постоянный рост сложности, миниатюризация и требование снижения потребляемой энергии современных электротехнических изделий определяют необходимость совершенствования конструкции и технологии производства комплектующих деталей и изделий в целом. При этом приоритетная роль технологии объясняется наличием сильной зависимости свойств изделий от состава материала, его структуры, видов и режимов технологической обработки. Это приводит к разбросу свойств изделий, обусловленному несовершенством технологического оборудования. В этих условиях традиционный подход, ориентированный на обеспечение идентичности технологических режимов для всех изделий, приводит к значительной-доле брака.

С учетом расширения областей применения, а также влияния функциональных возможностей электротехнических изделий на прогресс в различных областях науки и техники, обеспечение повышения их качества по технической, экономической и социальной значимости является крупной межотраслевой научно-технической проблемой, имеющей важное общехозяйственное значение.

Повысить качество электротехнических изделий позволяет адаптивный< подход к организации технологического процесса их изготовления. Его реализация возможна с помощью автоматизированной системы управления, способной в реальном масштабе времени повысить технологическую точность путем компенсации влияния случайных факторов на разных стадиях производства.

Эффективность системы управления во многом зависит от используемых методов и технических средств получения достоверной измерительной информации о магнитных, электрических и других свойствах объектов, достаточной для управления технологическим оборудованием с целью обеспечения заданных эксплуатационных характеристик электротехнических изделий. Существующие средства испытаний не в полной мере удовлетворяют предъявляемым требованиям, так как в большинстве своем предназначены для реализаций физического эксперимента, возможности которого ограничены нелинейной зависимостью свойств изделий от их формы, габаритов, уровня внешних воздействий. Сложность, а чаще невозможность, особенно в цеховых условиях прямых измерений магнитных, электрических и других величин, соответствующих наиболее информативным характеристикам и параметрам, обусловлена, как правило, несовершенством измерительных преобразователей. Для решения проблемы необходимо использовать программно-аппаратные средства измерения и контроля (ПАСИК), реализующие: мет тоды натурно-модельных испытаний. В этом случае экспериментальное определение характеристик и параметров* испытуемых изделий объединяется с моделированием их физических полей в единый измерительно-вычислительный процесс.

Современные компьютерная техника и численные методы позволяют успешно решать многие задачи моделирования электромагнитных, и тепловых полей при проектировании электротехнических изделий. Однако сложность алгоритмической и программной? реализации, высокие: требования к вычислительной мощности используемых компьютеров, а также значительное время вычислений затрудняют использование известных моделей и методов расчета для проведения натурно-модельных исп ытаний электротехнических изделий.

В этой связи актуальным является построение эффективных и адекватных математических моделей электромагнитного и теплового полей, алгоритмов их численной реализации, создание комплексов компьютерных программ, аппаратных средств, позволяющих в совокупности создавать ПАСИК, отвечающие требованиям систем управления производством электротехнических изделий к натурно-модельным испытаниям этих изделий.

Работа выполнена в соответствии с приоритетным направлением развития науки, технологий и техники РФ «Информационно-телекоммуникационные технологии и электроника» (утверждено указом Президента РФ от 30.03:02 г.); научным направлением Южно-Российского государственного технического университета (НПИ) «Теория и принципы построения информационно-измерительных систем и систем управления» (утвержденно решением ученого совета университета от 25.01.03 г. и переутверждено 1.03.06 г.); договором о сотрудничестве в области образования, науки и техники между ЮРГТУ (НПИ) и Техническим университетом Ильменау (Германия) от 14.12.2001 г.

Целью работы является разработка и совершенствование математических моделей электромагнитного и теплового полей, алгоритмов их численной реализации, комплексов программ и построение на их основе программно-аппаратных средств измерения и контроля, позволяющих реализовать эффективные системы управления производством электротехнических изделий.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертационной работы были поставлены и решены следующие основные задачи:

- предложены различные по сложности модели электромагнитного поля, ориентированные на реализацию метода натурно-модельных испытаний изделий с помощью ПАСИК;

- разработаны модификации методов* численного моделирования электромагнитного поля с использованием новых математических моделей, обеспечивающие нахождение параметров поля с заданными погрешностью и быстродействием;

- предложен метод и алгоритм определения теплофизических параметров сред, основанные на проведении натурно-модельных испытаний изделий;

- разработаны математические модели, методы и алгоритмы расчета поля для проектирования и исследования ПАСИК;

- разработан метод и подсистема управления сборкой электромагнитов, основанные на моделировании зависимости тяговой силы от магнитных свойств комплектующих деталей;

- разработаны быстродействующие устройства измерения напряженности магнитного поля непосредственно у поверхности испытуемых изделий;

- разработаны ПАСИК магнитных и электрических параметров электротехнических изделий, отвечающие требованиям современных систем управления производством этих изделий.

Методы исследований. В работе применялись методы теории электромагнитного поля, теории электрических и магнитных цепей, численные методы решения систем нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, численные методы интегрирования, численные методы решения алгебраических уравнений, методы теории измерений, методы теории планирования эксперимента.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждаются применением фундаментальных законов теории электромагнитного поля, корректностью допущений, принимаемых при математическом моделировании, согласованием теоретических положений с результатами экспериментальных исследований, критическим обсуждением основных результатов работы с ведущими специалистами в области математического моделирования и измерительной техники.

Основные научные результаты и положения, выносимые на защиту

1. Математическая модель стационарного магнитного поля в виде интегрального уравнения и модифицированный метод интегральных уравнений для численного моделирования стационарных магнитных полей разомкнутых магнитных систем с малыми немагнитными зазорами.

2. Комбинированная математическая модель квазистационарного магнитного поля на основе скалярных и векторного потенциалов пониженной размерности для моделирования магнитного состояния электротехнических изделий в магнитных системах сложной конфигурации.

3. Комбинированная численно-экспериментальная модель магнитного поля с использованием дифференциальных уравнений с частными производными и экспериментальных данных для моделирования стационарных магнитных полей полуразомкнутых магнитных систем.

4. Метод управления сборкой электромагнитов, основанный на моделировании зависимости тяговой силы от магнитных свойств комплектующих изделий.

5. Алгоритмы определения области контроля параметров среды измеи рительным преобразователем на основе расчета электростатического плоскомеридианного поля, использующие модели поля в виде совокупности интегральных уравнений в кусочно-однородной линейной среде и обобщенной постановки краевой задачи для дифференциальных уравнений с частными производными в неоднородной нелинейной среде.

6. Метод и алгоритм определения теплофизических параметров среды, основанные на проведении натурно-модельных испытаний изделий.

7. Математическая модель процессов импульсного перемагничивания магнитного сердечника разомкнутой формы и методика расчета времени перемагничивания сердечника ферромодуляционного преобразователя.

8. Структуры, алгоритмы функционирования и комплексы программ программно-аппаратных средств измерениями контроля для систем управления производством электротехнических изделий.

Научная новизна проведенных исследований

Новизна научных результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в следующем:

1. Предложена математическая модель стационарного магнитного поля, содержащая потенциалы простого и двойного слоев и разработан модифицированный метод интегральных уравнений на ее основе для численного моделирования стационарных магнитных полей разомкнутых магнитных систем с малыми немагнитными зазорами, отличающиеся от известных тем, что влияние зазоров учитывается с помощью потенциала двойного слоя, что позволяет значительно сократить время расчета при требуемой точности моделирования в таких системах.

2. Предложена комбинированная математическая модель для расчета трехмерного квазистационарного магнитного поля системы тел, расположенных в неограниченной области, включающая, в отличие от известных, дифференциальные уравнения с частными производными относительного век торного, скалярного магнитных и электрического потенциалов и интегральное уравнение относительно скалярного магнитного потенциала, что позволяет значительно сократить размерность задачи определения магнитных параметров в магнитных системах сложной конфигурации.

3. Предложена комбинированная численно-экспериментальная математическая модель магнитного поля на основе дифференциальных уравнений с частными производными, отличающаяся тем, что при построении модели используются результаты измерения магнитного потока по границе исследуемой области. Применение модели позволяет с высоким быстродействием и точностью вычислять параметры магнитного поля методом конечных эле/ ментов в полуразомкнутых магнитных системах.

4. Разработан метод управления сборкой электромагнитов, отличающийся от известных тем, что впервые предлагается учитывать зависимость тягового усилия от магнитных свойств деталей электромагнита, полученную путем моделирования состояния электромагнита в рабочих условиях его эксплуатации, и позволяющий повысить выход годных изделий.

5. Разработаны алгоритмы определения области контроля параметров среды измерительным преобразователем на основе расчета электростатического плоскомеридианного поля, использующие преимущество представления поля на основе интегральных уравнений в кусочно-однородной линейной среде и обобщенной'постановки краевой задачи для дифференциальных уравнений с частными производными в неоднородной нелинейной среде. Применение алгоритмов позволяет повысить эффективность моделирования электрической системы при проведении натурно-модельных испытаний электротехнических изделий сложной формы.

6. Предложены метод и алгоритм определения теплофизических параметров сред, основанные на проведении натурно-модельных испытаний, отличающийся от известных простотой реализации при требуемой точности.

7. Впервые разработана математическая модель процессов импульсного перемагничивания магнитного сердечника разомкнутой формы ферромо-дуляционного преобразователя, учитывающая влияние близко расположенных испытуемых изделий (ИИ), и методика расчета времени перемагничивания сердечника на ее основе, позволяющие проектировать быстродействующие устройства измерения напряженности магнитного поля.

8. На основе предложенных математических моделей, алгоритмов и программ для расчета электромагнитного поля созданы оригинальные программно-аппаратные средства измерения и контроля, реализующие метод натурно-модельных испытаний широкого спектра заготовок и изделий из маг-нитотвердых, магнитомягких, магнитополужестких и диэлектрических материалов для систем управления производством электротехнических изделий.

Практическая, ценность и реализация результатов работы

1. Использование в ходе проектирования математической модели процессов импульсного перемагничивания магнитного сердечника разомкнутой формы и методики расчета времени перемагничивания сердечника позволило разработать ряд быстродействующих устройств для измерения напряженности магнитного поля у поверхности ИИ методом импульсной компенсации, защищенных 4 патентами на изобретения РФ. Устройства позволяют измерять напряженность магнитного поля до 100 кА/м на расстоянии 0,3 мм от поверхности детали с погрешностью не хуже ±2 %.

2. На основе модифицированного метода интегральных уравнений разработана компьютерная модель и создан комплекс программ для реализации натурно-модельных испытаний электротехнических изделий в разомкнутых магнитных системах с малыми немагнитными зазорами, входящий в состав ПАСИК магнитных параметров изделий из магнитомягких материалов, изготовленного в институте микросхемотехники, механики и мехатроники технического университета Ильменау (ФРГ) в соответствии с программой научно-технического сотрудничества с ЮРГТУ(НПИ).

3. Предложенные алгоритмы расчета электростатического плоскомеридианного поля в кусочно-однородной линейной и неоднородной средах легли в основу программ для ЭВМ, позволяющих эффективно проектировать и исследовать измерительные преобразователи, в том числе накладные емкостные датчики.

4. Разработана подсистема управления технологическим процессом и создан экспериментальный образец ПАСИК, обеспечивающие возможность выполнения классификации по результатам натурно-модельных испытаний деталей по магнитным свойствам и позволяющие выполнить оптимальный подбор комплектов деталей для сборки электромагнитов. Погрешность измерения магнитных параметров деталей не превышает ±3 %, производительность - не менее 100 деталей в час.

5. Разработан программный комплекс на основе технологии Lab View, позволивший создать интегрированную среду для получения и обработки данных о магнитном состоянии испытуемых деталей, моделирования тяговых характеристик электромагнитов, управления работой ПАСИК.

6. Созданы автоматизированные устройства измерения и контроля для приемосдаточных испытаний и межоперационного контроля заготовок и изделий. Устройства обеспечивают производительность натурно-модельных испытаний до» 1800 изделий за час с погрешностью определения магнитных параметров не хуже ±5 %. Оригинальность технических решений, связанных с разработкой устройств подтверждена 8 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.

7. Математические модели квазистационарного и стационарного магнитных полей и программное обеспечение используются в ОАО «ВЭлНИИ» (г. Новочеркасск) при математическом моделировании магнитных полей тяговых электродвигателей магистральных электровозов.

8. Результаты диссертационной работы внедрены также на ОАО «Магнит» (г. Новочеркасск), НПО «Магнетон» (г. Владимир), Вильнюсском заводе электроизмерительной техники, ПО «Сокол» (г. Белгород).

9. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе при выполнении учебно-исследовательских, курсовых и дипломных проектов студентами ЮРГТУ (НПИ).

Апробация работы. Основные положения и научные результаты исследований докладывались на научно-технических конференциях, симпозиумах, семинарах. В том числе: междунар. конф. по постоянным магнитам (Суздаль, 1988, 1991, 2000, 2009); VI Всеросс. науч.-техн. конф. «Состояние и проблемы измерений» (Москва, 1999); III — IV Всеросс. симпозиумах «Математическое моделирование и компьютерные технологии» (Кисловодск, 1999,

2000); междунар. науч., коллоквиумах (г. Ильменау (ФРГ), 1999, 2002, 2005, 2008 rr.);V междунар. конф. «Электротехнические материалы и компоненты» (Алушта, 2004); Всеросс. электротехническом конгрессе (Москва, 2005); междунар. науч.-практич. конф. «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики» (Новочеркасск, 2000, 2006); междунар. семинарах «Физико-математическое моделирование систем» (Воронеж, 2003 — 2007); междунар. науч.-практич. коллоквиумах «Мехатроника - 2003, 2008, 2009» (Новочеркасск); VII науч.-практич. конф. «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде Lab VIEW и технологии National Instruments» (Москва, 2008); XXI междунар. научн. конф. «Математические методы в технике и технологиях» (Саратову 2008); междунар. научн. конф. «Порядковый анализ и смежные вопросы математического моделирования» (Владикавказ, 2008); междунар. научн. конф. «Теория операторов. Комплексный анализ и математическое моделирование» (Волгодонск 2009).

Публикации. Основное содержание работы отражено в 78 научных публикациях, включая 20 статей в научных журналах по списку ВАК, 3 авторских свидетельства, 5 патентов на изобретения, 4 свидетельства о регист рации программного продукта.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, заключения и приложений. Ее содержание изложено на 376 страницах, проиллюстрировано 127 рисунками, 8 таблицами. Список литературы содержит 234 наименования.

Заключение диссертации по теме «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления», Гречихин, Валерий Викторович

6.5. Выводы по главе 6

1. Разработаны и внедрены в производство различные типы ПАСИК для приемо-сдаточных испытаний и межоперационного технологического контроля широкого спектра электротехнических изделий.

2. Применение разработанных КМ позволило существенно расширить функциональные возможности ПАСИК, сделала возможным применение математического моделирования, в том числе с использованием полевых расчетов, для измерения наиболее информативных характеристик и параметров ИИ, многие из которых принципиально могут быть получены только в результате натурно-модельных испытаний.

3. Разработанные методы и средства измерений напряженности магнитного поля и магнитной индукции, а также НС прямоточного типа позволили создать новое поколение ПАСИК, отличающееся высокой производительностью в сочетании с требуемой точность определения магнитных параметров. ПАСИК обеспечивают производительность испытаний до 1800 изделий за час при погрешности измерения магнитных параметров 3 - 5 %.

4. На основе модифицированного метода интегральных уравнений разработана КМ и создан комплекс программ для реализации, натурномодельных испытаний электротехнических изделий в разомкнутых магнитных системах с малыми немагнитными зазорами. Выполненные исследования КМ показали, что ее применение позволяет определять магнитные характеристики материала изделий с достаточной точностью и высоким быстродействием.

5. Разработанные схемные решения на основе технологии фирмы National Instruments, а также алгоритмы и программы функционирования, выполненные в графической среде программирования LabVIEW, позволили создать экспериментальный образец ПАСИК подсистемы управления технологическим процессом автоматизированной селективной сборки электромагнитов. Погрешность измерения магнитных параметров не превышает ± 3 %, производительность - не менее 100 деталей в час.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основании анализа особенностей изготовления электротехнических изделий установлено, что одним из путей повышения качества изделий является адаптивное управление технологическим процессом их производства. Для его выполнения необходимо получать достоверную измерительную информацию о магнитных, электрических и других свойствах в результате натурно-модельных испытаний заготовок и изделий. Реализация испытаний в массовом производстве сдерживается тем, что известные математические модели электромагнитного поля, реализующие их программные средства, не позволяют создавать ПАСИК, отвечающие требованиям системы-управления, способной в реальном масштабе времени повысить технологическую точность путем компенсации влияния'случайных факторов на разных стадиях производства изделий.

2. Предложена математическая модель стационарного магнитного'поля с использованием потенциалов'простого и двойного слоев и разработан модифицированный метод интегральных уравнений на ее основе для численного моделирования, стационарных магнитных полей разомкнутых магнитных систем с малыми немагнитными зазорами. Модель, имеет пониженную размерность, что позволяет эффективно проводить натурно-модельные испытания электротехнических изделий, выполнять анализ магнитных полей в электромагнитных устройствах, имеющих осевую симметрию и разомкнутую магнитную цепь.

3. На основе модели и модифицированного метода интегральных уравнений разработан комплекс программ и созданы ПАСИК для системы управления производством электротехнических изделий из магнитомягких материалов. Погрешность определения основной кривой намагничивания материала изделий не превышает 3-5%, время определения характеристик 20 — 35 с.

4. Предложена комбинированная математическая модель для расчета трехмерного квазистационарного магнитного поля системы тел, расположенных в неограниченной области, включающая, в отличие от известных, краевые задачи для дифференциальных уравнений с частными производными относительного векторного и скалярного магнитных потенциалов и интегральное уравнение относительно скалярного магнитного потенциала, что позво-/ ляет значительно уменьшить размерность задачи определения магнитных параметров в магнитных системах сложной конфигурации. Построена дискретная модель квазистационарного плоскомеридианного магнитного поля на основе МКЭ и МГЭ, упрощающая численную реализацию разработанной комбинированной модели;

5. Разработаны алгоритмы расчета электростатического плоскомеридианного поля, использующие преимущество представления поля на основе интегральных уравнений в. кусочно-однородной линейной среде и обобщенной постановки краевой- задачи3для; дифференциальных уравнений; с частными производными; в неоднородной нелинейной среде. Алгоритмы* позволяют реализовать натурно-модельныш метод определения характеристик диэлектрических материалов; определять область, контроля параметров сред, исследовать ионно-электронные и электромеханические процессы в электростатических затворах. Созданы программы для ЭВМ;, обеспечивающие: эффективное проектирование измерительных преобразователей, в том числе накладных емкостных датчиков.

6. Предложен метод и алгоритм определения, теплофизических параметров, сред, основанные на проведении натурно-модельных испытаний электротехнических изделий и отличающиеся от известных, простотой реализации при требуемой точности.

7. Предложена комбинированная численно-экспериментальная математическая модель магнитного поля с использованием дифференциальных уравнений с частными производными и экспериментальных данных. Применение модели позволяет с высоким быстродействием и точностью вычислять параметры стационарного магнитного поля МКЭ в полуразомкнутых магнитных системах.

8. Разработан новый метод управления селективной сборкой электромагнитов, основанный на использовании зависимости тягового усилия от магнитных свойств деталей путем моделирования состояния электромагнита в рабочих условиях его эксплуатации.

9. Разработана подсистема управления технологическим процессом и создан экспериментальный образец ПАСИК, обеспечивающие в результате натурно-модельных испытаний классификацию деталей по уровню магнитных свойств и оптимальный подбор комплектов деталей для сборки электромагнитов. Погрешность измерения магнитных параметров деталей не превышает ±3 %, производительность - не менее 100 деталей в час.

10. Предложены математическая модель процессов импульсного пере-магничивания магнитного сердечника разомкнутой формы, учитывающая влияние близко расположенных ИИ и методика расчета времени перемагни-чивания сердечника, позволяющие проектировать быстродействующие измерительные преобразователи напряженности магнитного поля, входящие в ПАСИК для систем управления производством электротехнических изделий.

11. Разработаны быстродействующие устройства для измерения напряженности магнитного поля у поверхности ИИ методом импульсной компенсации, защищенные 4 патентами на изобретения РФ. Устройства позволяют измерять напряженность магнитного поля до 100кА/м на расстоянии 0,3 мм от поверхности ИИ с погрешностью не хуже ±2 %.

12. Разработанные математические модели, алгоритмы и программы послужили основой для создания ряда ПАСИК для натурно-модельных испытаний широкой номенклатуры изделий из магнитотвердых, магнитополу-жестких, магнитомягких и диэлектрических материалов, предназначенных как для активного технологического контроля заготовок, так и для приемосдаточных испытаний готовых изделий. Оригинальность технических решений, связанных с разработкой устройств подтверждена 8 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.

Внедрение ПАСИК позволило получить значительный экономический эффект, существенно повысить качество выпускаемых электротехнических изделий.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Гречихин, Валерий Викторович, 2011 год

1. Рейнбот Г. Магнитные материалы и их применение. — Л.: Энергия, 1974.-384 с.

2. Мишин Д.Д. Магнитные материалы: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд.,перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1991. — 384 с.

3. Хек К. Магнитные материалы и их техническое применение. М.: Энергия, 1973.-304 с.

4. Тоскин» С.М., Трошенков Ю.В. Многомерное управление технологическими процессами в производстве мехатронных устройств // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физ.-мат. науки. 2001. -№ 12. - С. 203-206.

5. Вальков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управлениятехнологическими процессами. Л.: Политехника, 1991. - 269 с.

6. Горбатенко Н.И. Натурно-модельные испытания изделий из ферромагнитных материалов. Ростов н/Д: СКНЦ ВШ, 2001. - 392 с.

7. Ланкин М.В. Устройства контроля и прогнозирования магнитных свойств для систем управления технологическим процессом производства постоянных магнитов: дис. канд. техн. наук. — Новочеркасск. -1990.-268 с.

8. Наракидзе Н.Д. Адаптивные быстродействующие устройства контроля магнитных параметров изделий для систем управления их производством: дисс. канд. техн. наук. Новочеркасск. — 2009. — 201 с.

9. Маталин А.А. Технология машиностроения / А.А. Маталин. СПб.: Лань, 2008.-512 с.

10. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В. Измерение магнитных величин с помощью моделей магнитных состояний // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. — Спец. выпуск «Информационно-измерительная техника и технологии». 2009. - С. 60-65.

11. Антонов В.Г., Петров JI.M., Щелкин А.П. Средства.измерений магнитных параметров. — Л.: Энергоатомиздат, 1986. — 216 с.

12. Аркадьев В'.К. Электромагнитные процессы в металлах. Ч: 1. - М.: Госэнергоиздат, 1934. - 230 с.

13. Шимони К. Теоретическая электротехника. М.: Мир; 1964. - 774 с.

14. Joseph R.I. Ballistic Demagnetizing Factor in Uniformly Magnetized» Cylinders // J. Appl. Fhys. 1966. - Vol. 37. - no. 5. - P. 356-371.

15. Warmuth K. Uber den ballistischen Entmagnetisierunfs faktor zylindrisehen-stabe // Arch fur Elektr. 1954. - Bd. 41. - no. 5. - S. 356-371.

16. Розенблат M.A. Коэффициенты размагничивания стержней высокойпроницаемости // ЖТФ. 1954. - т. 24. - вып. 4. - С. 637-661.

17. Бурцев Г.А. Расчет коэффициента размагничивания цилиндрических стержней // Дефектоскопия. — 1971. № 5. - С. 20-30.

18. Fiorillo F. Characterization and Measurement of Magnetic Materials. Elsevier Inc., 2004. - 647 p.

19. Cullity B.D., Graham C.D. Introduction to Magnetic Materials. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2009. - 544 p.

20. Антонов В.Г., Чечурина E.H. Способы экспериментального определения коэффициентов размагничивания? ферромагнитных стержней //

21. Труды метрологических институтов СССР. Л.: 1974, вып. 152(212). -С. 120-129.

22. Зембеков Н.С., Захаров В.А. Построение кривой намагничивания вещества по кривой намагничивания тела ферромагнитных цилиндрических стержней // Метрология. 2006. - № 4. - С. 31-41.

23. Контроль магнитных параметров полупостоянных магнитов / Н.И. Гор-батенко, В.В. Гречихин, М.В. Ланкин, Д.Д. Саввин // Электротехника. -1997.-№2. С.41-45.

24. Experimental determination of fluxmetric demagnetizing factors of cylinders and plates / M. Tejedor, H. Rubio, L. Elbaile, R. Iglesias // IEEE Trans, on Magn. 1993. - Vol. 29. - № 6. - P. 3004 - 3006.

25. Автоматизированные установки контроля магнитных свойств постоянных магнитов / А.Г. Пастушенков и др. // Электротехника. 1997. -№ 3. — С.4-8.

26. Ишков A.C., Литвинов Л.Н. Измерительно-вычислительный комплекс для исследования магнитных характеристик электротехнической стали // Датчики и Системы. 2006. - № 4. - С. 14-17.

27. Матюк В.Ф., Осипов A.A. Установка УИМХ для измерения магнитных характеристик магнитомягких материалов и изделий // Дефектоскопия. -2007. — № 3. — С. 12-26.

28. Горбатенко Н.И:, Ланкин М.В., Гречихин В.В. Самонастраивающиеся моделирующие системы контроля постоянных магнитов // X Всесоюз. конф. по постоянным магнитам, г. Суздаль, 14-18 окт. 1991 г.: тез. докл., -М., 1991.-С. 232.

29. A.c. 1798746 СССР, МКИ G01R 33/12. Устройство для измерения характеристик магнитных материалов / М.В. Панкин, Н.И. Горбатенко,

30. B.В. Гречихин, Д.Д. Саввин № 4873140; заявл. 09.10.90; опубл. 28.02.93, Бюл. № 8.

31. Пастушенков А.Г., Коряковский А.В. Влияние собственного поля размагничивания постоянных магнитов на достоверность результатов магнитных измерений в цепи с немагнитным зазором // Электротехника. -1999. — № 10.-С. 47-50.

32. Чечерников В.И. Магнитные измерения. М.: Изд-во МГУ. - 1969. -387 с.

33. Натурно-модельные испытания ферромагнетиков / Ю.А. Бахвалов, Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин и др. // Математическое моделирование и компьютерные технологии: сб. науч. тр. III Всерос. симпоз. Кисловодск, 1999.-С. 35-36.

34. Korovkin N.V., Chechurin V.L., Hayakawa М. Inverse Problems in Electrici

35. Circuits and Electromagnetics. Springer, 2006. - 339 p.

36. Алифанов O.M. Обратные задачи теплообмена. M.: Машиностроение,1988.-280 с.

37. Ватульян А.О. Обратные задачи в механике деформируемого твердого тела. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. - 224 с.

38. Бахвалов Ю.А. Математическое моделирование: учеб. пособие для вузов. Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2010.-142 с.

39. Адалев А.С., Бородин В.Н., Чечурин B.JI. Обратные задачи в электротехнике // Изв. Академии электротехнических наук РФ. 2008. - № 1.1. C. 12-28.

40. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. -М.: Наука, 1979.-285 с.

41. Cho Н, Altan Т. Determination of Flow Stress and Interface Friction at Elevated Temperatures by Inverse Analysis Technique //Journal of Materials Processing Technology. 2005. - Vol. 170. - № 12. - P. 64.

42. Mixed numerical-experimental identification of elastic properties of orthotropic metal plates / T. Lauwagie, H. Sol etc.. // NDT & E International. 2003 - Vol. 36. - №7 - P. 487-495.

43. Characterization and optimization of" a permanent magnet synchronous machine / P. Sergeant, G. Crevecoeur etc.. // COMPEL. 2008. - Vol. 28i - № 2, P. 272-285;

44. Горбатенко HI И., Гречихин В.В. Комбинированный метод магнитных цепей и граничных элементов для определения магнитных характеристик материалов изделий // Изв. вузов. Электромеханика. 2000. - №Т. -С. 15-20.

45. Буль Б. К. Основы теории и расчета магнитных цепей. — Л.: Госэнерго-издат, 1964.-464 с.

46. Астахов1 В.И. Математическое моделирование инженерных задач в электротехнике. — Новочеркасск: НГТУ, 1994. 192 с.

47. Демирчян К.С., Чечурин В.Л. Машинные расчеты электромагнитных полей: Учеб. пособие для» электротехн. и энерг. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1986. - 240 с.

48. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В., Юфанова Ю.В. Методы моделирования магнитного поля в натурно-модельном эксперименте // Изв. вузов.

49. Электромеханика. 2002. - № 4. - С. 29-34.

50. Максвелл Дж.К. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. М.: ГИТТЛ, 1952. - 687 с.

51. Ковалев О.Ф. Комбинированные методы моделирования магнитных полей в электромагнитных устройствах. Ростов н/Д.: СКНЦ ВШ, 2001. — 220 с.

52. Том А., Эйплт К. Числовые расчеты полей в технике и физике. Л.: Энергия, 1964. - 208 с.

53. Самарский A.A. Теория разностных схем. — М.: Наука, 1969. 616 с.

54. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир,1979.-329 с.

55. Павленко A.B. Обобщенная математическая модель для расчета нестационарных магнитных полей и динамических характеристик электромагнитных механизмов //Электричество. 2002. - № 7. - С. 49-53.

56. Natur und Modellversuche an Erzeugnissen aus Ferromagnetstoffer / N. Gorbatenko, J. Bachwalov, V. Gretschichin etc.. // 44. Internationales wissenschaftliches Kolloguium. 20 23.09.99. - Ilmenau, 1999. - S. 227-231.

57. Гринберг Г.А. Избранные вопросы математической теории электрических и магнитных явлений. М.: Изд-во АН СССР, 1948. - 727 с.

58. Тозони О. В. Метод вторичных источников в электротехнике. — М.: Энергия, 1975.-295 с.

59. Маергойз И.Д. Итерационные методы расчета статических полей в неоднородных, анизотропных и нелинейных средах. — Киев: Наукова думка, 1979.-212 с.

60. Электромагнитные механизмы. Анализ и синтез / Ю.А. Никитенко, Ю.А. Бахвалов, Н.И. Горбатенко, А.Г. Никитенко. — М.: Высш. шк., 1998.-330 с.

61. Канторович JI.B., Крылов В.И; Приближенные методы высшего анализа. Д.: Физматгиз, 1962. - 708 с.

62. Harrington R.F. Field Computation1 by Moment Method. Macmillan; Newt York, 1968.- 150 p.

63. Chadebec O., Coulomb J-L., Janet F. A Review of Magnetostatic Moment' Method // IEEE Trans. Magn. 2006. - vol. 42, № 4. - P. 515-520'i

64. Пеккер И.И. Расчет магнитных систем методом интегрирования по источникам поля // Изв. вузов. Электромеханика. — 1964. — № 9. — С. 1047-1021.

65. Пеккер И.И. Расчет магнитных систем путем интегрирования по источникам поля // Изв. вузов. Электромеханика. — 1969. № 6. - С. 618-623.

66. Коген-Далин В.В., Курбатов П.А. Расчет сложных систем с постоянными магнитами на основе интегральных уравнений — М.: Тр. МЭИ., 1980.-Вып. 483. — С.75-80.

67. Курбатов П.А., Аринчин С.А. Численный расчет электромагнитных повлей. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 168 с.

68. Бребия К., Теллес Ж. Методы граничных элементов. — М.: Мир, 1987. — 524 с.

69. Yijun Liu Fast Multipole Boundary Element Method. Theory and Applications in Engineering. Cambridge: Cambridge University Press, 2009. -235 p.

70. Golberg M.A. The numerical, evaluation of particular solutions in the BEM -a review // Boundary Element Communications. — Vol. 6, 1995. P. 99-105.

71. Расчет магнитостатических полей электрических машин с постоянными магнитами методом граничных элементов / А.Ю. Бахвалов, В.В. Гречи-хин, Ю.В. Юфанова, В:П. Янов; // Электротехнические комплексы и системы управления. 2007. — № 2. - С.12-15.

72. Taflove A., Hagness S. Computational electrodynamics : the finite difference time do-main method. Boston-London: Artech House, 2000. - 852 p.

73. Бахвалов Ю.А., Бондаренко А.И., Бондаренко И.И. Бесконечные и конечные элементы для расчета осесимметричных электрических и магнитных полей «открытых систем» // Изв. вузов. Электромеханика. -1991.-№ 6.- С. 29-32.

74. Freeman Е.М., Lowther D.A. A novel mapping technique for open boundary finite element solutions to Poisson's equation // IEEE Transactions on Magnetics. 1988. - Vol. 24. - № 6. - P; 2934-2936;

75. Ткачев А.Н. Применение квазиконформных отображений для расчета плоскомеридианных магнитных полей // Математическое моделирование и компьютерные технологии: Тез. докл. Всерос. симпоз. — Кисловодск, 1997. С.47-49.

76. Бахвалов Ю.А., Никитенко А.Г., Щербаков В.Г. Аналитический обзор методов расчета магнитных по-лей электрических аппаратов // Электротехника. 1997. -№ 1. - С. 15-19.

77. Тихонов Д.КХ, Ткачев А.Н., Центнер И; Комбинированный метод расчета нестационарных плоскопараллельных электромагнитных полей// Изв. вузов. Электромеханика. 2002. - № 4. - С.39-48.

78. Kurz S., Russenschuck W. Accurate Calculation of Magnetic Fields in the End Regions of Superconducting Accelerator Magnets Using the BEM-FEM Coupling Method // Proc. Particle Accelerator Conference, IEEE. New York, 1999. - P. 2796-2798.1. К разделу 2

79. Горбатенко Н.И. Натурно-модельные испытания изделий из ферромагнитных материалов. Ростов н/Д: СКНЦ ВШ, 2001. - 392 с.

80. Mixed numerical-experimental identification of elastic properties of orthotopic metal plates / T. Lauwagie, H. Sol etc. // NDT & E International. 2003 - Vol. 36. - №7. - P. 487-495.

81. Cho H., Altan T. Determination of Flow Stress and Interface Friction at Elevated Temperatures by Inverse Analysis Technique //Journal of Materials Processing*Technology. 2005. - Vol. 170. - № 12. - P. 64.

82. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В., Юфанова Ю.В. Методы моделирования магнитного поля в натурно-модельном эксперименте // Изв. вузов. Электромеханика. -2002. № 4. - С. 29-34.

83. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В. Комбинированный метод магнитныхцепей и граничных элементов для определения магнитных характеристик материалов изделий // Изв. вузов; Электромеханика. — 2000. — № 1. -С. 15-20.

84. Бахвалов Ю.А., Гречихин В.В., Юфанова Ю.В. Комбинированные модели и методы в расчетах электромагнитных полей // Изв. РАН. Серияфизическая.-2004.-т. 68. -№ 7. С. 1019-1022.

85. Гречихин В.В., Юфанова Ю.В. Моделирование магнитных полей разомкнутых магнитных систем с малыми воздушными зазорами модифицированным методом интегральных уравнений // Изв. вузов. Электромеханика. — 2001. — № 4-5. С. 5-8.

86. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1970. - 720 с.

87. Шимони, К. Теоретическая электротехника. М.: Мир, 1964. - 774 с.

88. Ковалев8 О.Ф. Комбинированные методы моделирования магнитных полей в электромагнитных устройствах. Ростов н/Д.: СКНЦ ВШ, 2001.-220 с.

89. Курбатов П.А., Аринчин С.А. Численный расчет электромагнитных полей. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 168 с.

90. Юфанова Ю.В. Компьютерные модели магнитных полей устройств измерения и контроля характеристик ферромагнитных материалов: дис.гканд. техн. наук. Новочеркасск. - 2003. - 191 с.

91. Жильцов А.В., Стадник И.П. Измерение намагниченности однородно намагниченных постоянных магнитов // Изв. вузов. Электромеханика. -2000.-№2.-С. 83-86.

92. Алиевский Б.Л., Орлов В.Л. Расчет параметров магнитных полей осесимметричных катушек. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1983. -112 с.

93. Solin P., Dolezel I., Karban P. Integral methods in low-frequency electromagnetic. John Wiley & Sons, Inc., 2009. — 388 p.

94. Справочник по специальным, функциям / Пер. с англ.: Под ред. М. Абрамовица и И. Стиган. — М.: Наука, 1979.

95. Крылов В.И., Шульгина JI.T. Справочная книга по численному интегрированию. М. : Наука, 1966. - 370 с.

96. Самарский A.A., Гулин А.В1 Численные методы: учебное пособие для вузов. М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1989. - 432 с.

97. Тихонов Д.Ю., Ткачев А.Н., Центнер Й. Комбинированный метод расчета нестационарных плоскопараллельных электромагнитных полей // Изв. вузов. Электромеханика. 2002. - № 4. - С. 39-48.

98. Бахвалов Ю.А., Гречихин В.В., Балакай А.Г. К расчету трехмерных магнитных полей методом интегральных уравнений // Физико-математическое моделирование систем: материалы Междунар. семинара, Воронеж, 5-6 окт. 2004 г. Воронеж: ВГТУ, 2004. - С. 232-235.

99. Anwendung der modifizierten Methode der Integralgleichungen zur Berechnung magnetischer Felder und Kräfte in elektromagnetischen Einrichtungen mit kleinen Luftspalten / J. Bachvalov, V. Gretchikhin, E. Kallenbach etc.

100. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium «Maschinenbau im Informationszeitalter», 23-26.09.2002. Ilmenau, 2002. - S. 187-188.

101. Лилеев A.C., Менушенков В.П. Новые технологии изготовления постоянных магнитов // Черные металлы. — 2007. — № 5. — С. 8-13.

102. Унифицированный ряд автоматизированных установок контроля качества постоянных магнитов / Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин и др.. // »

103. Новочеркасский политехнический институт — народному хозяйству: сб. ст. Новочеркасск, 1989. - С. 39-40.

104. A.c. 1465849 СССР, МКИ G01R 33/12. Устройство для испытания изделий из ферромагнитных материалов / Н.И. Горбатенко, М.В. Ланкин,

105. A.Г. Малашенко, В.В. Гречихин. № 4269628; заявл. 29.06.87; опубл. 15.03.89, Бюл. № 10.

106. A.c. 1798746 СССР, МКИ G01R 33/12. Устройство для измерения характеристик магнитных материалов / М.В. Ланкин, Н.И. Горбатенко,

107. B.В. Гречихин, Д.Д. Саввин № 4873140; заявл. 09.10.90; опубл. 28.02.93, Бюл. № 8.

108. Пат. 2130634 РФ: МКИ G05B11/01, G01R33/14. Система управления регистрацией статических характеристик магнитотвердых материалов / М.В. Ланкин, Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин. № 98110548; заявл. 01.06.98; опубл. 20.05.99, Бюл. № 14.

109. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В., Ланкин М.В. Самонастраивающиеся моделирующие системы контроля постоянных магнитов // тез. докл. X

110. Всесоюз. конф. по постоянным магнитам, Суздаль, 14-18 окт. 1991 г. — М., 1991.-С. 232.

111. Устройства активного контроля магнитных характеристик постоянных магнитов / Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, М.В: Панкин, A.C. Гришин // тез. докл. XIII Междунар. конф. по постоянным магнитам, Суздаль, 25-29 сент. 2000 г. М., 2000. - С. 176.

112. Моделирование изменений магнитных характеристик / Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, М.В'. Ланкин, A.C. Гришин // Математическое моделирование и компьютерные-технологии: сб. науч. тр. III Всерос. сим-поз. Кисловодск, 1999. - С. 55-56.

113. Гречихин В.В. Математическое моделирование плоскомеридианныхмагнитных полей в системах с постоянными магнитами // Изв. вузов.t

114. Электромеханика. 2009. - № 3. - С. 8-12.

115. Натурно-модельные испытания постоянных магнитов / Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, Н.М. Кыонг и др. // тез. докл. XVII Междунар. конф. по постоянным магнитам, Суздаль, 21-25 сент. 2009 г. -М., 2009. -С. 128-129.

116. Моделирование магнитных систем в натурно-модельном эксперименте / Ю.А. Бахвалов, Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, Н.М. Кыонг // тез. докл. XVII Междунар. конф. по постоянным магнитам, Суздаль, 21-25 сент. 2009 г. М., 2009. - С. 188-189.

117. Гречихин В.В. Математическое моделирование магнитоэлектрических систем с постоянными магнитами методом интегральных уравнений // Исследования по дифференциальным уравнениям и математическомумоделированию — Владикавказ: ВНЦ РАН, 2008. — С. 72-77.

118. Вонсовский С.В. Магнетизм. -М.: Наука, 1971. 1031 с.

119. Jiles D.C., Atherton D.L. Theory of Ferromagnetic Hysteresis // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1986. - Vol. 61. - № 5 - P. 48-60.

120. Поливанов K.M. Ферромагнетики. M.: Госэнергоиздат, 1957 - 208 с.

121. Mayergoyz I D., Friedman G. Generalized Preisach Model of Hysteresis // IEEE Transactions on Magnetics. 1988. - vol. 24. - № 1. - P. 212-217.

122. Jiles D.C., Thoelke J.B. Theory of ferromagnetic hysteresis: determination of Model parameters from Experimental hysteresis loops // IEEE Transactions on Magnetics. 1989i - Vol. 25. - № 5. - P.3928 - 3930.

123. Антонов В.Г., Петров JI.M. Щелкин А.П. Средства измерений магнитных параметров. — JL: Энергоатомиздат, 1986. 216 с.

124. Гречихин В.В. Применение математического моделирования в задачах определения петель гистерезиса электротехнических материалов// Изв. вузов. Электромеханика. 2010. - № 3. — С. 13-18.1. К разделу 3

125. Бахвалов Ю.А. Математическое моделирование: учеб. пособие для вузов. Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2010: - 142 с.

126. Kurz S., Russenschuck W. Accurate Calculation of Magnetic Fields in the End Regions of Superconducting Accelerator Magnets Using the BEM-FEM Coupling Method // Proc. Particle Accelerator Conference, IEEE, New York, 1999. P. 2796-2798.

127. Численное моделирование стационарных магнитных полей магнитоэлектрических систем методом конечных и граничных элементов / Ю.А. Бахвалов, А.Г. Никитенко, М.Ю. Косиченко и др. // Электротехника 1999. - № 1 - С. 29-32.

128. Колесников Э.В., Стадник И.П. Расчет трехмерных электромагнитных систем с массивными проводниками. В сб.: Электрические системы и сети. Новочеркасск: НПИ, 1971. - Т. 246. - С. 87-97.

129. Бахвалов Ю.А., Гречихин В.В., Юфанова Ю.В Комбинированная математическая модель квазистационарного магнитного поля на основе скалярных и векторного потенциалов // Изв. вузов. Электромеханика. — 2002.-№5.-С. 8-11.

130. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1972.-736 с.

131. Юфанова Ю.В. Компьютерные модели магнитных полей устройств измерения и контроля характеристик ферромагнитных материалов: дис. канд. техн. наук. — Новочеркасск.—2003: — 191 с.

132. Электромагнитные механизмы. Анализ и синтез / Ю.А. Никитенко, Ю.А. Бахвалов; Н.И. Горбатенко, А.Г. Никитенко: -М.: Высшая школа, 1998.-330 с.

133. Малетин В.Н., Рягузов В.Г. Расчет электромагнитов.соленоидного типа // Изв. вузов. Электромеханика.,- 1969. — № 6. — С. 660-666.

134. Левшина Е.С., Новицкий1 П.В. Электрические измерения физических величин: (Измерительные преобразователи). Учеб. пособие для вузов. -Л.: Энергоатомиздат, 1983. -320 с.

135. Подольцев А.Д., Эркенов Н.Х. Комбинированный метод, граничных элементов конечных разностей для расчета вихревых токов в осесимметричных телах // Изв. вузов. Электромеханика - 1991. - № 3. -С. 12-18.

136. Колесников Э.В. Квазистационарные электромагнитные поля в, осесимметричных системах с кольцевым полем тока // Изв. вузов. Электромеханика. — 1971. — № 1. — С.3-12.

137. Тозони О.В. Расчет электромагнитных полей на вычислительных, машинах. -Киев: Техшка, 1967. -252 с.

138. Чуа Л.О., Лин П.М. Машинный анализ электронных схем. Алгоритмы и вычислительные методы. — М:: Энергия, 1980. — 637 с.

139. Справочник по специальным функциям / Пер. с англ.: Под ред. М. Абрамовича и И. Стиган. М.: Наука, 1979.

140. Крылов В.И.,.Шульгина Л.Т. Справочная книга по-численному интегрированию. М.: Наука, 1966. - 370 с.

141. Нейман, Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: в 2 т.- Л.: Энергоиздат, 1981. Т. 2. - 416 с.

142. Горбатенко, Н. И: Комбинированный метод магнитных цепей и граничных элементов для определения магнитных характеристик материалов изделий / Н. И. Горбатенко; В. В. Гречихин. // Изв. вузов. Электромеханика. 2000'. - № 1. - С. 15-201.

143. Горбатенко Н.И., Гречихин B.Bi, Юфанова Ю.В. Методы моделирования магнитного поля в натурно-модельном эксперименте // Изв. вузов. Электромеханика. 2002. - № 4. - С. 29-34

144. Бахвалов Ю.А., Гречихин В.В., Юфанова Ю.В. Комбинированные модели и методы в расчетах электромагнитных полей // Изв. РАН. Серия физическая. 2004. - т. 68. - № 7. - С. 1019-1022.

145. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В'., Кыонг Н.М. Комбинированная математическая- модель магнитного поля для' автоматизированной селективной сборки электромагнитов // Изв. вузов. Электромеханика. 2010. -№ 5. - С. 43-47.

146. Рез И.С., Поплавко Ю.М. Диэлектрики. Основные свойства и применения в электронике. М.: Радио и связь, 1989. - 288 с.

147. Smith R.C., Нот C.L. A domain wall model for ferroelectric hysteresis // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 1999. - Vol. 10. — №3.-P. 195-213.

148. Smith R.C., Ounaies Z. A Domain Wall Model for Hysteresis in Piezoelectric Materials // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. -2000.-Vol. H.-№ l.-P. 62-79.

149. Релаксация поляризации в сегенетоэлектрическом кристалле с различными состояниями доменной структуры и поверхности / В.В. Гладкий, C.B. Кириков, C.B. Нехлюдов, Е.С. Иванова // Физика твердого тела. -1997.-Т. 39.— № 11.-С. 2046-2052.

150. Гречихин В.В. Применение математического моделирования в задачах определения петель гистерезиса электротехнических материалов // Изв. вузов. Электромеханика. 2010. - № 3. - С. 13-18.

151. Тамм И.Е. Основы теории электричества: Учеб. пособие для вузов. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 616 с.

152. Смайт В. Электростатика и Электродинамика. — М.: Изд. ИЛ, 1954. — 604 с.

153. Методы расчета электростатических полей / H.H. Миролюбов, М.В. Костенко, М.Л; Ливинштейн, H.H. Тиходеев. М.: Высшая школа, 1963.-414 с.

154. Bansal R. Fundamentals of Engineering Electromagnetics. — CRC Press,2006.-390 р.

155. Иоссель Ю.Я., Кочанов Э.Я., Струнский М.Г. Расчет электрической емкости. Д.: Энергоиздат, 1981. - 288 с.

156. Kaiser K.L. Electrostatic Discharge. CRC Press, 2006. - 328 р.

157. Гречихин B.B. Моделирование электростатических плоскомеридианных полей емкостных датчиков // Изв. вузов. Электромеханика. 2006. - № 1. - С. 3-5.

158. Тозони О.В., Маергойз И.Д. Расчет трехмерных электромагнитных полей. Киев: Техника, 1974. — 320 с.

159. Юфанова Ю.В. Расчет электрической емкости тонких осесимметрич-ных тел // Изв. вузов. Электромеханика. 2002. — № 3. - С. 6-9.

160. Нейман, Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: в 2 т.- Л.: Энергоиздат, 1981. Т. 2. - 416 с.

161. Бугров A.B. Высокочастотные емкостные преобразователи и приборы контроля качества. М.: Машиностроение, 1982. — 94 с.

162. Кудряшов Э.Я. Моделирование накладных емкостных датчиков влажности // Датчики и системы. 2003. - № 2. - С. 2-7.

163. Свид-во об гос. регистрации программы для ЭВМ № 2010613547 РФ. Определение параметров емкостного датчика в кусочно-однородной среде / В.В. Гречихин. Заявка № 2010611679 от 01.04.2010; зарег. в реестре программ для ЭВМ 28.05.2010.

164. Бахвалов Ю.А., Панюков Л.А. Условие инвариантности напряженности статических полей в кусочно-однородных средах // Изв. вузов. Электромеханика. 1982-№ 4. е. 408-410.

165. Бахвалов Ю.А., Панюков Л.А. Расчет электрической емкости в кусочно-однородной среде при выполнении условия инвариантности напряженности поля // Изв. вузов. Электромеханика. 1983. - № 9. -С. 26-30.

166. Meunier G. The Finite Element Method for Electromagnetic Modeling. — ISTE Ltd and John Wiley & Sons, 2008. 602 p.

167. Гречихин B.B. Моделирование электростатических плоскомеридианных полей в неоднородных средах // Изв. вузов. Электромеханика. — 2007.-№ 1.-С. 10-13.

168. Свид-во об гос. регистрации программы для ЭВМ № 2010613546 РФ. Расчет электрической емкости накладного датчика влажности / В.В. Гречихин. Заявка № 2010611660 от 01.04.2010; зарег. в реестре программ для ЭВМ 28.05.2010.

169. Бахвалов Ю.А., Гречихин В.В., Юфанова Ю.В. Математическое моделирование электростатического поля емкостного датчика // Изв. РАН. Серия физическая. 2006. - Т. 70. - № 8. - С. 1116-1119.

170. Бахвалов Ю.А., Гречихин В.В., Чуб А.В. Расчет электрической емкости осесимметричных датчиков перемещений мехатронных систем // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2008. - Спец-вып.: Проблемы мехатроники-2008. - С. 9-10.

171. Бахвалов А.Ю., Гречихин В.В., Юфанова Ю.В. Усовершенствование электростатического затвора с помощью компьютерного моделирования // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. - Т.2. - № 8: - С. 71-72.

172. Гречихин В.В., Грекова А.Н. Определение параметров математических моделей потенциальных! полей натурно-модельным методом // Изв. вузов. Электромеханика. 2011. -№ 1. - С. 18-21.

173. Структурные свойства динамических систем' и обратные задачи математической физики / В.Т. Борухов и др. // ИФЖ. 2005. - Т. 78. — №2.-С. 3-15.

174. АлифановьОМ.', Артюхин Е.А., Румянцев C.B. Экстремальные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1988. - 288 с.

175. Бахвалов *Н.С. Численные методы М.: Физматлит, 1973. - 632с.

176. Ватульян А.О; Обратные задачи в механике деформируемого твердого тела М.: Физматлит, 2007. - 224 с.

177. Бушминский И.П., Даутов О.Ш., Достанко А.П. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1989. -624 с.

178. Тихонов А.Н., Кальнер В.Д., Гласко В.Б. Математическое моделирование технологических процессов и метод обратных задач в машиностроении. М.: Машиностроение, 1990. — 264 с.

179. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В., Кыонг Н.М. Метод селективной сборки на основе моделирования магнитного состояния деталей электромагнитов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. — 2009. — Спец-вып.: Проблемы мехатроники 2009. - С. 110-112.

180. Горбатенко Н.И. Натурно-модельные испытания изделий из ферромагнитных материалов. Ростов н/Д: СКНЦ ВШ, 2001. - 392 с.

181. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В., Юфанова Ю.В. Методы моделирования магнитного поля в натурно-модельном эксперименте // Изв. вузов. Электромеханика. 2002. - № 4. - С. 29-34.

182. Бахвалов Ю.А., Гречихин В.В., Юфанова Ю.В. Комбинированные модели и методы в расчетах электромагнитных полей // Изв. РАН. Серия физическая. 2004. - Т. 68.- №7. -С. 1019-1022.

183. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В., Кыонг Н.М. Комбинированная математическая модель магнитно-го. поля для автоматизированной селективной сборки электромагнитов // Изв. вузов. Электромеханика. 2010. -№ 5. -С. 43-47.

184. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В Измерение магнитных величин с помощью моделей магнитных состояний // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. — 20091 — Спецвып.: Информационно-измерительная техника и технологии. — 2009. С. 60-65.

185. Технология приборостроения / В.А. Валетов и др.. СПб: СПбГУ-ИТМО,- 2008. - 336 с.

186. Маталин A.A. Технология машиностроения. СПб.: Лань, 2008. - 512 с.

187. Бонч-Осмоловский М.А. Селективная сборка. — М.: Машиностроение, 1974.- 144 с.

188. Буловский П.И., Крылов Г.В., Лапухин В.А. Автоматизация селективной сборки приборов. Л.: Машиностроение, 1978. - 232 с.

189. Федотова А.И. Гибкие производственные системы сборки. — Л.: Машиностроение, 1989. — 349 с.

190. Pugh G.A. Partitioning for selective assembly // Computers and Industrial Engineering. 1986. - Vol. 11. - P. 175-179.

191. Kwon H., Kim K., Chandra M. An Economic Selective Assembly Procedure for Two Mating Components with Equal Variance // Naval Research* Logistics. 1999. - Vol. 46. - P. 809-821.

192. Zocher K.P. CAQ und CIM Adaptive und selektive Montage in der flexiblen, automatisierten Fertigung. — Ilmenau. - 1989: — S. 101-118.

193. Гречихин B.B. Устройства, активного контроля магнитных характеристик для систем управления производством изделий из ферромагнитных материалов: дис. канд. техн. наук. Новочеркасск. - 2000. - 254'с.

194. Measurement of Magnetic Quantities in Microelectromechanical Systems / N. Gorbatenko, V. Grechikhin, E. Kallenbach etc. // 53 Internationales Wissenschaftliches Kolloquium / Technische- Universität Ilmenau, 812.09.2008. Ilmenau, 2008. - PI 213-214.

195. Гришин A.C. Применение метода главных- компонент при селективном монтаже электромагнитов // Изв. вузов. Электромеханика. 20021 - № 4.-С. 81-84.

196. Кесоян А.Г., Рабинович JI.A., Кобзев Н.В. Исследование влияния погрешности измерения деталей на собираемость прецизионных соединений // Изв. Волгоградского гос. техн. ун-та. — 2009. — т. 8. № 5. — С. 92-98.

197. Дунин-Барковский И.В. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Изд. станд., 1987. - 352 с.

198. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. Киев: Вища школа, 1983. — 455 с.

199. Нгуен М.К. Автоматизация технологического процесса селективной сборки электромагнитов на основе контроля магнитных свойств деталей: дис. канд. техн. наук. — Новочеркасск. 2010;—169 с.

200. Испытание магнитных материалов и систем / Е.В. Комаров, Л.Д. Покровский, В.Г. Сергеев, А .Я. Шихин; Под., ред. А.Я. Шихина. М.: Энергоатомиздат, 1984. — 376 с.

201. Методика определения магнитных ^характеристик магнитомягких материалов / Н.И. Горбатенко, В:ВиГречихин, М.В. Панкин, Д.Д. Саввин // Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 1998. - 32 с. - Деп. в Ии-формприбор 19.05.98, №1541-В98,

202. РОСТ 8.377-80. Материалы магнитомягкие. Методика выполнения измерений при определении статических магнитных, характеристик. — Взамен ГОСТа 15058-69; Введ. 28. 03. 80. М.: Изд-во стандартов, 1980.-21 с.

203. ГОСТ 8.268-77. Методика выполнения измерений при определении статических магнитных характеристик магнитотвердых материалов; -Взамен ГОСТа 13601-68; Введ. 01. 01. 79. М.: Изд-во стандартов, 1978.-21 с.

204. А.с. 1803893 СССР: МКИ СО 1 ЮЗ/12. Устройство,воспроизведения изменяющегося магнитного поля / М.В. Ланкин, Н.И: Горбатенко, В.В. Гречихин, Д.Д. Саввин. № 4893374; заявл. 21.12.90; опубл. 23.03.93, Бюл. № 11.

205. Бахвалов Ю.А., Гречихин В.В., Юфанова Ю.В. Комбинированная математическая модель квазистационарного магнитного поля на основе скалярных и векторного потенциалов // Изв. вузов. Электромеханика. — 2002.-№5.-С. 8-11.

206. А.с.1465849 СССР, МКИ вОШ 33/12. Устройство для испытания изделий из ферромагнитных материалов / Н.И. Горбатенко, М.В. Панкин, А.Г. Малашенко, В.В. Гречихин. № 4269628; заявл. 29.06.87; опубл. 15.03.89, Бюл. № 10.

207. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В., Ланкин М.В. Намагничивающая система для1 испытания изделий из ферромагнитных материалов // Состояние и проблемы измерений: тез. докл. VI Всерос. науч.-техн. конф. — М., 1999.-Ч. 1.-С. 177-178.

208. Антонов В.Г., Петров Л.М., Щелкин А.П. Средства измерений магнитных параметров. Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 216 с.

209. А. с. 525902 СССР. Устройство для измерения напряженности магнитного поля / С.И. Тарасов, Н.И. Горбатенко, А.Г. Малашенко, Н. Б. Туш-канов. — Опубл. 1976, Бюл. №31.

210. Темников Ф.Е. Теория развертывающих систем. М.-Л.: Госэнергоиз-дат, 1963.- 168 с.

211. Контроль магнитных параметров полупостоянных магнитов / Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, М.В. Ланкин, Д.Д. Саввин // Электротехника. -1997.-№2. С.41-45.

212. Горбатенко Н.И., Гречихин В.В. Учет влияния близко расположенных ферромагнитных масс на динамику перемагничивания сердечников разомкнутой формы // Изв. вузов. Электромеханика. 2000. — № 2. — С. 38-41.

213. Поливанов K.M. Ферромагнетики. -М.: Госэнергоиздат, 1957. -256 с.

214. Пирогов А.И., Шамаев Ю.М. Магнитные сердечники для устройств (автоматики и вычислительной техники. — М.: Энергия, 1973. — 264 с.

215. Шимони К. Теоретическая электротехника. — М;: Мир, 1964. 774 с.5.50; Тозони О.В., Маергойз И. Д. Расчет трехмерных электромагнитных полей. Киев: Техника, 1974. - 320 с.

216. Горбатенко Н.И. Натурно-модельные испытания изделий из ферромагнитных материалов. Ростов н/Д: СКНЦ ВШ, 2001. - 392 с.

217. Автоматизированная установка для контроля качества постоянных магнитов / B.C. Пятин, Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, В.Ф. Костикова: Информ. листок / Ростов, ЦНТИ. — Ростов на — Дону, 1989. - № 54989.-С. 1-3.

218. Унифицированный ряд автоматизированных устано-вок контроля качества постоянных магнитов / Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, М.В. Лан-кин и др.. // Новочеркасский политехнический институт народному хозяйству: сб. ст. - Новочеркасск, 1989. — С. 39-40.

219. A.c. 1465849 СССР, МКИ G01R 33/12. Устройство для испытания изделий из ферромагнитных материалов / H.H. Горбатенко, М.В. Ланкин,

220. A.Г. Малашенко, В:В. Гречихин. № 4269628; заявл. 29.06.87; опубл. 15.03.89, Бюл. № Ю.

221. Комплекс автоматический АКМ-4 / B.C. Пятин, Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, В.Ф. Костикова: Информ. листок / Ростов, ЦНТИ. Ростов — на-Дону, 1990. -№309-90 -С. 1-3.

222. Горбатенко, Н.И. Контроль магнитных параметров полупостоянных магнитов / Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, М.В'. Ланкин, Д.Д. Саввин // Электротехника. 1997. - № 2. - С. 41-45.

223. A.c. 1798746 СССР, МКИ G01R 33/12. Устройство для измерения характеристик магнитных материалов / М.В. Ланкин, Н.И. Горбатенко,

224. B.В. Гречихин, Д.Д. Саввин, № 4873140; заявл. 09.10.90; .опубл: 28.02.93, Бюл. № 8.

225. A.c. 1803893 СССР: МКИ G01R33/12. Устройство воспроизведения изменяющегося магнитного поля / М.В. Ланкин, Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, Д.Д. Саввин. № 4893374; заявл. 21.12.90; опубл. 23.03.93, Бюл. №11.

226. Устройства активного контроля магнитных характеристик постоянных магнитов / Н.И. Горбатенко, В.В. Гречихин, М.В. Ланкин, A.C. Гришин. // тез. докл. XIII Междунар. конф. по постоянным магнитам, Суздаль, 25-29 сент. 2000 г. М., 2000. - С. 176.

227. Measurement of the Magnetic Properties of Mechatronic System Units / N. Gorbatenko, V. Grechikhin, E. Kallenbach etc. // 47 Internationales Wissenschaftliches Kolloquium «Maschinenbau im informationszitalter», 232609.2002. Ilmenau, 2002. - Р. 540-541.

228. Натурно-модельные испытания постоянных магнитов / Н.И. Горбатен-ко, В.В. Гречихин, Н.М. Кыонг и др. // тез. докл. XVII Между нар., конф. по постоянным магнитам, Суздаль, 21-25 сент. 2009 г. -М., 2009; -С. 128-129.

229. A.c. 742869; СССР, MICH G05B 11/01. Система управления регистрацией статических характеристик магнитотвердых материалов / А.Ф. Блажков, В.Г. Сергеев, В.А. Смирнов и др.. Опубл. 1980, Бюл. №23; :

230. Испытание магнитных материалов и систем / Е.В. Комаров, А.Д. Покровский, В.Г. Сергеев, А.Я. Шихин; Под. ред. А.Я. Шихина. — М.: Энергоатомиздат, 1984.-376 с.

231. Kireev V, Kallenbach Е. Verwendung des experimentellen Modellbildungs-ver fahren zur effektiven Bestimmung magnetischer Kennlinien von weichmagnetischen Werkstoffen // Изв. вузов. Электромеханика; - 2002. -№ 5. - С. 49-54.

232. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. Киев: Вища школа, 1983. - 455 с.