Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрена задача оптимального по типовым критериям качества управления подвижными объектами с распределёнными параметрами применительно к актуальной проблеме оптимизации температурных режимов работы технологических установок непрерывного действия для предварительного нагрева полуфабрикатов перед последующей обработкой давлением. Определены оптимальные по расходу энергии распределения мощности тепловыделения по длине нагревателя в стационарных режимах его работы, выступающие в роли искомых проектных решений объекта. Предложены алгоритмы программного и позиционного управления переходными режимами работы нагревательной установки, оптимальные по типовому квадратичному критерию качества в условиях заданной точности равномерного приближения конечного пространственного температурного распределения к требуемому. Показано, что процедура синтеза оптимального регулятора сводится к построению системы управления с линейными обратными связями по неполному измерению состояния при нестационарных коэффициентах передачи, определяемых предварительным расчётом программного управления.

Для решения проблемы компенсации влияния возмущения на угловое положение космического аппарата предложена инженерная методика синтеза алгоритма управления маховичной системой ориентации и стабилизации, основанная на обеспечении селективной инвариантности системы управления и схемы противонакопления сигнала. Эффективность метода подтверждена численным моделированием.

Для решения задачи оценки ориентации и местоположения летательного аппарата предложена система на основе последовательно соединённых фильтров Калмана: линейного фильтра Калмана в контуре стабилизации ориентации и расширенного фильтра Калмана в подсистеме удержания заданного местоположения. Эффективность разработанной системы управления подтверждена экспериментальными результатами по управлению полётом квадрокоптера в помещении.

Рассматривается задача контроля наличия металлических частиц износа пар трения в маслосистемах энергосиловых установок. Решение задачи предлагается на основе применения многоканального кластерного вихретокового датчика с одновитковыми чувствительными элементами. Датчик устанавливается в разрыв масляной магистрали силовой установки и обеспечивает идентификацию ферромагнитных и неферромагнитных частиц металла, а также ранжирование их по нескольким размерным группам. Рассматриваются особенности преобразования индуктивностей чувствительных элементов в дифференциальных измерительных цепях при движении частиц металла по масляному каналу датчика, и анализируется влияние скорости движения частиц в потоке масла на результат преобразования сигналов датчика. Приводится алгоритм распознавания частиц металла и отнесения их к заданным размерным группам. Оценивается корректность работы алгоритма с учётом возможного влияния скорости движения частиц по масляному каналу датчика.

Рассматривается задача оценки коэффициента усиления канала силового нагружения электрогидравлического стенда прочностных испытаний, в частности, на основе анализа частотных характеристик, градиентного метода, метода наименьших квадратов со скользящим окном, рекуррентного метода наименьших квадратов с забыванием и гармонического анализа. Приведены расчётные соотношения алгоритмов получения оценки коэффициента усиления канала силового нагружения, представлены результаты апробации данных методов на экспериментальном стенде, выполнено сравнение полученных оценок разными методами. В результате проведённых исследований даны рекомендации для построения адаптивной системы управления с контуром идентификации коэффициента усиления канала силового нагружения стенда прочностных испытаний авиационных конструкций. Полученные результаты позволяют автоматизировать процесс настройки регуляторов для электрогидроприводов стенда и ускорить процесс проведения ресурсных и статических прочностных испытаний авиационных конструкций.

Представлен новый методологический подход к созданию современных систем комплексного геомеханического мониторинга крупномасштабных объектов горного недропользования в Сибири с использованием мультимодальных и цифровых фабрик экспериментальных и теоретических данных разнородной геоинформации. Описаны основные элементы разрабатываемой геоинформационной системы с обозначением соответствующих связей, реализуемых через системы оркестрации контейнеров. Организованы технологии сбора и передачи информации с использованием Интернета вещей, с последующими этапами хранения, обработки и систематизации с учетом имеющейся профильной информации по объектам недропользования. Результаты тестирования информационной системы в различных режимах функционирования иллюстрируются на примере решения важных задач в Кузбассе и Норильском горно-промышленном комплексе. Для обработки нелинейных деформационно-волновых и сейсмоэмиссионных процессов предложен новый энергетический подход к комплексному анализу в рамках теории волн маятникового типа.

Определены параметры искусственного акустического сигнала при мониторинге массива горных пород для прогноза участков посадки основной кровли в очистных забоях угольных шахт. Установлены пороговые значения параметров для построения алгоритма автоматизированного решения задачи. Продемонстрирована динамика информативных параметров искусственного акустического сигнала на участках посадки основной кровли в очистных забоях угольных шахт “Им. В. Д. Ялевского”, “Им. С. М. Кирова” и “Комсомолец”. Проведены исследования по оценке стабильности параметра суммарной энергии резонансных частот на различных расстояниях от монтажной камеры по длине выемочного столба в трех лавах угольных шахт АО “СУЭК-Кузбасс” для установления взаимосвязи относительных напряжений и интенсивности развития межслоевых деформаций. Предложен и испытан прогностический параметр, позволяющий определять момент посадки основной кровли с оценкой динамичности данного процесса.

Рассмотрены три типа грунтов из провинции Цзянси (Китай): латерит, гранитный элювиальный грунт и набухающий грунт. С помощью традиционных геотехнических испытаний получены их основные гидрофизические характеристики. Проведено исследование основных гидрофизических характеристик при осушении и при адсорбции влаги в условиях осевой вертикальной пригрузки образца с помощью специального мембранного прижимного пресса. Эта методика является существенно более простой по сравнению с традиционной. Сравнение результатов показало, что основные гидрофизические характеристики, измеренные в различных методиках, дают близкие результаты.

Изучено развитие пылегазовых облаков массовых взрывов на Ситовском карьере в Липецкой области и их влияние на загрязнение окрестностей ближайших населенных пунктов. В режиме реального времени с помощью современного оборудования определена концентрация твердых частицы размером менее 2.5 мкм в пунктах наблюдения. Результаты видеосъемки массового взрыва и переноса облака пыли ветром в пределах карьера позволили рассмотреть теоретически частную задачу о распространении частиц мелкодисперсной пыли из верхней части облака с высоты 50 - 100 м к пунктам фиксации на поверхности вне пределов карьера. Методами вычислительной гидродинамики смоделировано течение, которое развивается в нижней части атмосферного пограничного слоя, возмущенного взаимодействием ветра с рельефом карьера. Показано, что турбулентная диффузия способна обеспечить вертикальную дисперсию микрочастиц вплоть до пунктов фиксации, предложено объяснение обнаруженной при измерениях немонотонности максимальной концентрации пыли вдоль поверхности при удалении от карьера.

Разработан новый метод пылеподавления с использованием химических реагентов, защищенный патентом на изобретение и внедренный на ряде шахт и разрезов Кузбасса, Новосибирской области, Хакасии. По сравнению с известными решениями предлагаемый метод позволяет повысить эффективность пылеподавления пылящих поверхностей в сочетании с дополнительным эффектом снижения смерзаемости обработанных средством перевозимых углей.