Sudjelovanje JINR u istraživačkom programu ATLAS

Current status of JINR participation in the ATLAS physical program is briefly reviewed. In particular, JINR short- and long-term plans and activities in the ATLAS Higgs, top, SUSY and exotic physics as well as in the standard model physics are discussed.Daje se kraći pregled sudjelovanja JINR u istraživačkom programu ATLAS. Posebice se raspravljaju kratko- i dugoročni planovi i djelatnosti u fizici Higgsa, top kvarka, SUSY, te egzotične fizike i standardnog modela

On a New Heavy Resonance Search in Dilepton and Diphoton Channels at the LHC

Many models of physics beyond the Standard Electroweak The­ory predict the existence of very heavy resonances that can mani­fest themselves as peaks or bumps in the cross sections at the LHC. It is possible that heavy resonances would be discovered early in the Large Hadron Collider program. The next step would be to measure their properties (spin, mass, coupling constants etc.) to identify the underlying theory that gave rise to the resonances. In this case, the spin determination of a peak, requiring the angular analysis of the events, becomes crucial in order to identify the rel­evant nonstandard source. We discuss the identification reach of heavy bosons with spin-2 Randall-Sundrum graviton excitations, spin-1 extra neutral gauge bosons Z', and spin-0 scalar resonance in Drell - Yan dilepton and diphoton events at LHC

Search for Large Extra Dimensions at the LHC with Center-Edge Asymmetry

We study the possibility of using the center-edge asymmetry to distinguish spin-2 Kaluza-Klein graviton exchange within the ADD scenario from other new physics effects described by spin-1 exchange in lepton-pair production at the LHC. We find that the LHC detectors will be capable of discovering and identifying graviton spin-2 exchange effects in the ADD scenario with Ms ranging from 4.6 TeV to 9.4 TeV depending on luminosity and number of extra dimensions

Нелинейности сложных рычажных механизмов электро- и гидроприводов

The paper determines conversion coefficients for mechanical transmissions of electric and hydraulic drives which are used in special equipment. Nonlinearities of conversion coefficients  for mechanical transmissions have been revealed in the paper. Standardized conversion coefficient has been proposed for compensation of mechanical transmission influence on operation of electric and hydraulic drives. The paper contains recommendations on the application of the obtained results.В статье аналитически определены коэффициенты преобразования механических передач электро- и гидроприводов, используемых в специальной технике. Выявлены нелинейности коэффициентов преобразований механических передач, для компенсации влияний которых на работу электро- и гидроприводов предлагается использовать нормированный коэффициент преобразования. Даны рекомендации по применению полученных результатов

Синтез напряжений многократных ШИМ, созданных по трапецеидальной и синусоидальной функциям построения

The problem of synthesis and qualitative estimation of the harmonic composition of voltages of multiple uniform PWM pulses generated by trapezoidal and sinusoidal functions is considered. Analytical expressions for PWM pulses parameters ai  and ti have been received and they can be used for program-based generation of multiple uniform PWM, determination of n-harmonic magnitude in pulse-width regulation and AC motor operation simulation.Рассматривается задача синтеза и качественной оценки гармонического состава напряжений многократных широтно-импульсных модуляций (ШИМ), созданных по трапецеидальной и синусоидальной функциям построения. Получены аналитические выражения параметров ШИМ импульсов  ai  и  ti , которые можно использовать для программного формирования данного вида ШИМ, определения амплитуды напряжений n-й гармоники при широтно-импульсном регулировании и моделирования работы электродвигателя переменного тока

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ С ЦИФРОВЫМИ РЕГУЛЯТОРАМИ

The paper considers a synthesis problem for automatic control systems, which operate in various modes, for example, tracking step-wise effects and slowly changing input signals. Generally, one controller cannot ensure the required qualitative characteristics in all operational modes. One of the methods to solve this problem is to create a reconfigurable control system. The authors propose a reconfigurable control system with two discrete-time controllers. The first one is placed in series with the forward path and the second one is connected in parallel with the reverse path having additional gain and unity feedback. Such system structure is characterized by its simplicity and qualitative operational ability to track step-wise and sinusoidal inputs with different amplitudes.The paper presents a developed block diagram of the reconfigurable system and describes its operational principle. Three various plants have been chosen with the purpose to check the operation of the system. Digital controllers have been selected and their parameters have been determined in accordance with the requirements to qualitative operational characteristics of the system. Mathematical modeling has been executed in order to check the operation of the proposed system with various plants and digital controllers. The modeling confirms good –speed performance of the automatic control system while tracking stepwise signals, provision of minimum dynamic error for the given controllers and time delay while tracking harmonic signals with various amplitudes. The obtained results have been successfully tested and can be used for development of automatic control systems that contain other plants and digital controllers, if there are various and occasionally contradictory requirements to their operational quality. В статье рассматривается проблема синтеза систем автоматического управления, работающих в различных режимах, например отработки скачкообразных воздействий и слежения за медленно изменяющимися входными сигналами. В большинстве случаев один регулятор не позволяет достичь требуемых показателей качества работы во всех режимах. Одним из способов решения данной задачи может служить создание системы переменной структуры. Предложена система автоматического управления переменной структуры, содержащая два цифровых регулятора, один из которых включен в прямую цепь последовательно, а второй – параллельно объекту управления, имеющему дополнительный усилитель и единичную обратную связь. Такая схема построения отличается простотой и обладает хорошим качеством при отработке ступенчатых и синусоидальных входных сигналов различной амплитуды.Представлена разработанная структурная схема системы переменной структуры и описан принцип ее действия. Для проверки работы системы выбраны три различных объекта управления. С учетом требований, предъявляемых к качеству функционирования системы, выбраны цифровые регуляторы и определены их параметры. Для проверки работы предложенной системы с различными объектами управления и цифровыми регуляторами проведено математическое моделирование. Подтверждены хорошее быстродействие системы автоматического управления при отработке ступенчатых сигналов, обеспечение минимальной для данных регуляторов динамической ошибки и времени запаздывания при отработке гармонических воздействий различной амплитуды. Полученные результаты доведены до инженерного уровня и могут быть использованы при создании систем автоматического управления, содержащих другие объекты управления и цифровые регуляторы, к качеству работы которых предъявляются различные, порой противоречивые требования.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СИНТЕЗ ЦИФРОВЫХ РЕГУЛЯТОРОВ НА ОСНОВЕ ДИСКРЕТНЫХ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ

The paper presents discretization methods of control objects transfer functions, which are used in MATLAB, including zero- and first-order extrapolators, bilinear Tustin approximation and Tustin approximation with frequency prewarping. The MATLAB program which automates the process of determining discrete transfer functions of various control objects from their continuous models and calculates the digital controllers is developed. Discrete transfer functions and digital controllers for control objects of the second and third order are obtained programmatically. The digital modeling is applied to verify the operability of the control objects and the automatic control systems with different digital controllers.Рассматриваются методы дискретизации передаточных функций объектов управления, используемые в пакете MATLAB, в том числе экстраполяторы нулевого и первого порядков, били-нейная аппроксимация (преобразование Тастина) и преобразование Тастина с коррекцией по частоте среза. В среде MATLAB разрабатывается программа, которая позволяет автоматизировать процесс определения дискретных передаточных функций различных объектов управления по их непрерывным моделям, а также рассчитываются цифровые регуляторы. Для объектов управления второго и третьего порядков программно определяются дискретные передаточные функции и рассчитываются цифровые регуляторы. Путем математического моделирования осуществляется проверка работы указанных объектов управления, а также систем автоматического управления с различными цифровыми регуляторами

СИНТЕЗ НАПРЯЖЕНИЙ РАВНОМЕРНЫХ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ МОДУЛЯЦИЙ ПРИ ВРЕМЕННОМ РЕГУЛИРОВАНИИ

The article describes a process of synthesis and qualitative assessment of the harmonic composition of voltages of multiple and single PWM pulses in time regulation, being, along with amplitude, frequency and phase method, one of control methods of an asynchronous motor. The main point of time regulation is that a pause after any two single PWM pulses with different polarity or after any two groups of multiple PWM pulses with different polarity changes during a process of regulation. Feature of time regulation is that a motor has fast response in the range of small-signal of control and good linearity of speed-torque characteristics in the whole control range. Analytical expressions of parameters of PWM pulses ai and ti are obtained which allow to simplify considerably a process of formation and implementation of time regulation using tabular or indexed-tabular methods. These expressions allow not only to define voltage amplitude of  harmonic but also to perform qualitative assessment of harmonic composition of output voltages at time regulation. It is specified that harmonic frequencies wi = w0/q change in inverse proportion to magnitude of parameter q during a process of regulation and there is a replacement of a fundamental frequency by frequencies of higher harmonics.The offered approach allows to synthesize voltage of uniform single and multiple PWM pulses and to perform their comparative and qualitative analysis and the obtained expressions can be used at modeling of AC motor work. Voltage of multiple PWM pulses which is formed using stepped reference voltage with even quantity of steps in a half period and a pause on a zero level has the best parameters by criterion of a minimum of harmonic components and a maximum of a factor of anharmonicity Kнс at time regulation.В статье рассматривается задача синтеза и качественной оценки гармонического состава одно- и многократных широтно-импульсных модуляций (ШИМ) напряжений при временном регулировании, являющемся, наряду с амплитудным, частотным и фазовым, одним из способов управления асинхронным двигателем. Сущность временного регулирования состоит в том, что при нем изменяется пауза после каждых двух разнополярных импульсов однократных ШИМ или двух разнополярных последовательностей импульсов многократных ШИМ. Особенностью временного регулирования является то, что двигатель в области малых сигналов управления имеет повышенную чувствительность и хорошую линейность механических характеристик во всем диапазоне регулирования. Получены аналитические выражения параметров ШИМ импульсов ai и ti, позволяющие значительно упростить процесс формирования и реализацию временного регулирования с использованием табличных или индексно-табличных способов. Благодаря этим аналитическим выражениям можно не только определить амплитуду  напряжения n-й гармоники, но и провести качественную оценку гармонического состава выходных напряжений при временном регулировании. Установлено, что при регулировании частоты гармоник wi = w0/q изменяются обратно пропорционально величине параметра q и происходит замещение основной частоты w0 частотами высших гармоник.Предлагаемый подход позволяет синтезировать напряжения равномерных одно- и многократных ШИМ, провести их сравнительный и качественный анализ, а полученные выражения могут быть использованы при моделировании работы электродвигателя переменного тока. Лучшими показателями по критерию минимума гармонических составляющих и максимума коэффициента несинусоидальности Kнс при временном регулировании обладают напряжения многократных ШИМ, при формировании которых использовано ступенчатое эталонное напряжение, имеющее четное число ступенек в полупериоде и содержащее паузу на нулевом уровне