Аннотации и ключевые слова к № 1 (57) 2018
1 | ДВУХКАНАЛЬНОЕ ОПТИМАЛЬНОЕ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ НЕСТАЦИОНАРНОЙ , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 E-mail: *****@***ru; ilina. *****@***ru Аннотация. Предлагается постановка и метод решения задачи оптимального по быстродействию управления температурным полем неограниченной пластины с двумя граничными управляющими воздействиями по величине внешнего теплового потока на ее поверхностях в условиях заданной точности равномерного приближения конечного температурного распределения по толщине пластины к заданному. Предлагаемый метод использует процедуру предварительной параметризации управляющих воздействий на основе аналитических условий оптимальности, последующую редукцию к специальной задаче математического программирования и способы ее решения, базирующиеся на альтернансных свойствах искомых параметрических характеристик и знаниях физических закономерностей предметной области. Приводятся расчетные результаты и их анализ для различных вариантов кривой результирующего температурного распределения. Ключевые слова: оптимальное управление, двухканальное управление, альтернансный метод, задача полубесконечной оптимизации. C. 7-17 |
2 | Нечеткая оптимизация в задачах планирования перемещений роботизированных складских погрузчиков 1, 2 1 Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 E-mail: *****@***ru -Шефер» Россия, 443001, 57 E-mail: *****@***ru Аннотация. Рассмотрена процедура нечеткой оптимизации применительно к проблеме построения траекторий роботизированных складских погрузчиков в изменяющейся среде для ряда типичных ситуаций, отличающихся целями функционирования погрузчиков и ограничениями, налагаемыми как на ресурсы управления, так и на поведение объектов управления. Одновременно с построением траекторий погрузчиков осуществляется синтез алгоритмов работы цифровых регуляторов систем управления погрузчиками как гибридных непрерывно-дискретных систем. Процедура построения систем управления с нечеткими целями их работы и нечеткими ограничениями базируется на представлении алгоритмов управления в виде априори не фиксируемых и переменных во времени систем правил. Ключевые слова: роботизированный складской погрузчик, нечеткая оптимизация, гибридная непрерывно-дискретная система, численная процедура, система правил. С. 18-30 |
3 | СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 Аннотация. Рассматривается задача оценки функционирования сложных структурированных объектов. Предложено использовать непараметрический метод анализа среды функционирования (Data Envelopment Analysis). Сформулированы количественные показатели эффективности для сложных объектов, причем эти показатели не выражаются в денежных единицах. Выполнено решение задачи дробно-линейного программирования, которое определяет практическую границу эффективности на основе выбранного ограниченного множества входных и выходных переменных объекта. Предлагаемая методика использована для оценки эффективности внедрения на ряде предприятий систем управления отношениями с клиентами (CRM). Анализ расположения оцениваемых объектов в пространстве входных и выходных параметров относительно практической границы эффективности дает возможность определить приоритетные направления оптимизации ресурсов предприятия в условиях ограниченного бюджета. Ключевые слова: системный анализ, оценка эффективности, анализ среды функционирования, дробно-линейное программирование. С. 31-37 |
4 | О функционале качества специализированного Самарский государственный технический университет 443100, Россия, 44 E-mail: *****@***ru Аннотация. Рассматривается перечень и описание функционала качества специализированного программного обеспечения (ПО) учета движения массы нефтепродуктов в товарно-сырьевых парках. Предлагаются эффективные методы организации интерфейса для работы пользователей в данном ПО по опыту внедрения его на нефтеперерабатывающем заводе. Для оперативного контроля количеств нефтепродукта, учтенных в товарно-сырьевом парке (ТСП), приводятся контрольные процедуры и соответствующие варианты связей объектов балансовой схемы предприятия. Ключевые слова: товарно-сырьевой парк, производственный учет, материальный баланс, резервуар, автоматизация производства, программное обеспечение, автоматизированные системы оперативного управления производством. С. 38-46 |
5 | ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ ДИСКРЕТИЗАЦИИ , ,ФГБУН «Институт проблем управления сложными системами Российской академии наук»Россия, 443020, 1 Аннотация. Приводится анализ случайных погрешностей, обусловленных дискретным характером информации, поступающей от одновитковых вихретоковых датчиков в системах измерения радиальных зазоров в компрессорах турбомашин. Для указанных погрешностей получен закон распределения вероятностей и определены основные статистические характеристики. На основе полученных результатов предложена методика оценки вычислительных ресурсов системы измерения и ее быстродействия. Для заданной точности восстановления экстремума огибающей кодов на выходе АЦП при условии сохранения постоянной частоты дискретизации во всем диапазоне изменений скоростей вращения ротора турбомашины и неизменном объеме буферной памяти предложен алгоритм прореживания кодов и определены его параметры. Ключевые слова: газотурбинный двигатель, система измерения радиальных зазоров, одновитковый вихретоковый датчик, погрешность дискретизации, статистические характеристики, оценка вычислительных ресурсов. С. 47-54 |
6 | РАЗРАБОТКА МЕТОДА И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ , , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 Аннотация. Рассматривается методика получения информативных данных из сигнала акустической эмиссии, измеряемого во время кристаллизации деформируемых сплавов алюминия. Описывается необходимость внедрения данного метода на предприятиях, актуальность проблемы отсутствия оперативного контроля размера зерна и механических свойств заготовок из алюминиевых деформируемых сплавов. Выявляются наиболее значимые алгоритмы анализа сигналов акустической эмиссии, производится выбор необходимых для реализации. Формируется блок-схема требуемых алгоритмов, приводится описание отдельных блоков. Указываются необходимые поправки для возможности реализации на аналого-цифровом преобразователе со встроенным цифровым сигнальным процессором сформированных алгоритмов в виде программы. Приводится пример тестирования полученного программного обеспечения по обработке случайного сигнала. Ключевые слова: акустическая эмиссия, деформируемые сплавы алюминия, столбы, аналого-цифровой преобразователь, цифровой сигнальный процессор, число событий. С. 55-60 |
7 | ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ЧАСТОТ ВРАЩЕНИЯ РОТОРОВ С ЦЕЛЬЮ МИНИМИЗАЦИИ ИХ РАДИАЛЬНЫХ БИЕНИЙ , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 Аннотация. Разработан экспериментальный стенд для воздействия на ротор и для получения его реакции в виде сигналов виброускорения методом тестового диагностирования. С использованием современных аппаратных средств была разработана информационно-измерительная система для стенда. В результате экспериментального поиска контролеспособных диагностических точек были получены сигналы виброускорений при воздействии по корпусу узла ротора в области передней и задней опор, а также и по средней части. Экспериментально доказано, что точка на корпусе у передней опоры является контролеспособной, и показана обоснованность использования критерия в виде относительной частоты пика для определения значения предварительного натяга опор узла ротора при воздействии в области передней опоры. Ключевые слова: высокоскоростной ротор, подшипники качения, импульсные воздействия, виброускорение, предварительный натяг, пиковая частота, спектральные характеристики, частота вращения ротора. С. 61-67 |
8 | ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И РАЗМЕРОВ твердых частиц , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 Аннотация. Рассматривается ультразвуковая система, регистрирующая в нефтяном потоке наличие частиц примесей, а также оценивающая их размеры. Описана структура измерительной системы, содержащей матрицу излучающих и приемных пьезоэлементов, которые формируют набор ультразвуковых лучей, сканирующих все сечение нефтепровода. Приведены экспериментальные данные о параметрах твердых частиц в потоке нефти, предложен ультразвуковой метод определения этих параметров. Оценены параметры частиц в потоке нефти, регистрируемых описываемой системой. Определена модель ультразвукового сигнала в рассматриваемой системе, показана возможность определения размеров и количества твердых частиц минералов, а также парафинов в потоке нефти в нефтепроводе. Предложена аппроксимационная модель ультразвукового сигнала в измерительной системе, определена возможность использования такой системы в нефтяной индустрии. Ключевые слова: модель сигнала, ультразвуковой метод, электроакустические преобразователи, матрица пьезоэлементов, сканирование сечения, твердые частицы. С. 68-76 |
9 | ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ГЕНЕРАТОРА В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ , , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 Аннотация. Ветровые электростанции обеспечивают основную долю в годовой выработке электроэнергии в те периоды времени, когда скорость ветра превышает 8 м/с. Поэтому при проектировании синхронного генератора ветроэнергетических установок необходимо обеспечить максимум КПД для частот вращения ротора, соответствующих таким значениям скорости ветра. В генераторах ВЭУ или микро-ГЭС известное соотношение равенства постоянных и переменных потерь, обеспечивающее максимум КПД в номинальном режиме, целесообразно не соблюдать. Для повышения энергоэффективности установки генератор следует проектировать так, чтобы точка максимума КПД смещалась в зону максимальных нагрузок и частот вращения – вправо от номинальной точки. Ключевые слова: ветроэнергетическая установка, синхронный генератор, постоянные потери, переменные потери, КПД. С. 77-82 |
10 | Разработка математической модели 1, 2, 2 1Самарский государственный технический университет 443100, Россия, 44 2ГБОУ ВО «Альметьевский государственный нефтяной институт» 423450, Республика Татарстан, Аннотация. Разработана математическая модель узла электрической нагрузки, включающая в иерархическом порядке электротехнические комплексы промысловой, узловой подстанций и распределительные электрические сети районной подстанции. Получены аналитические зависимости потерь напряжения в функции зависимых и независимых переменных параметров в питающей и распределительной электрической сети в установившихся режимах. Разработан метод расчета потерь напряжения, позволяющий определить оптимальные и рациональные уровни напряжения. Используя предлагаемый метод расчета потерь напряжения, можно производить расчеты как по среднестатистическим параметрам объекта исследования, так и по текущим параметрам в темпе реального времени, что существенно снижает трудоемкость расчетов и повышает достоверность полученных результатов. При использовании текущих параметров в темпе реального времени расчеты производятся одновременно на всех рассматриваемых иерархических уровнях системы электроснабжения нефтегазодобывающего комплекса. Ключевые слова: математическая модель, электротехнический комплекс узловой подстанции, аналитические зависимости потерь напряжения, метод расчета потерь напряжения. С. 83-91 |
11 | МНОГОСЕКЦИОННАЯ УСТАНОВКА КОСВЕННОГО , , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 Аннотация. Рассматриваются вопросы проектирования высокопроизводительной индукционной установки для нагрева вязких жидкостей при перекачке по трубопроводам. Отмечены специфические особенности технологического процесса транспортировки вязких жидкостей по трубопроводам. Предложено новое устройство, встроенное в линию нагревателя, позволяющее значительно сократить общую длину нагревателя. Предлагаемое устройство выполнено на основе трехфазного индуктора с вращающимся магнитным полем. Устройство обеспечивает одновременно перемешивание и подогрев потока жидкости в процессе ее прохождения через нагреватель. Представлены результаты численного расчета электромагнитных и тепловых полей в системе «индуктор – металлический цилиндр – полый ротор – жидкость». Применение предлагаемого устройства позволяет сократить длину нагревателя на 40ч50 %. Результаты проведенных исследований предназначены для решения задачи расчета оптимальных конструктивных и режимных параметров многосекционного нагревателя. Ключевые слова: индукционный нагрев, проектирование, частота, мощность, моделирование, электромагнитные процессы, температурное распределение. С. 92-101 |
12 | УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО 1, 2, 1, 1 1 Военный институт (инженерно-технический) Военной академии материально-технического обеспечения Россия, 191123, г. Санкт-Петербург, 2 Самарский государственный технический университет Россия, 443100, Аннотация. Выполнен анализ воздействия мощных электромагнитных импульсов искусственного происхождения на электрооборудование систем электроснабжения (СЭС) и показано, что данные воздействия представляют опасность для систем электроснабжения 6(10) кВ. Для защиты СЭС от наводимых импульсных токов и напряжений необходимо применение специальных аппаратных средств защиты с повышенной энергоемкостью и скоростью срабатывания по сравнению с обычными средствами молниезащиты. Рассмотрены новые типы устройств защиты СЭС 6…10 кВ, приведены их схемные решения, параметры и результаты экспериментальных исследований, которые показали высокую эффективность применения данных устройств для защиты электрооборудования СЭС 6(10) кВ. Ключевые слова: устройства защиты электрооборудования от импульсных перенапряжений, система электроснабжения, генератор импульсных токов, вентильный разрядник, молниезащита. С. 102-107 |
13 | РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ В ТРУБОПРОВОДАХ ПОДЗЕМНОЙ , , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 E-mail: *****@***ru Аннотация. Приведены результаты расчетов двух типов подземной прокладки трубопроводов тепловых сетей, укладываемых в бетонных и пенобетонных коробах: при наложении тепловой изоляции на поверхности трубы (бетонные короба) и при ее отсутствии (пенобетонные короба). Так как воздушная прослойка между трубой и корпусами коробов ввиду интенсивного конвективного теплообмена практически не влияет на потери теплоты в грунт, предлагается уменьшить габариты пенобетонных прямоугольных коробов до размеров диаметра трубы, что приводит к существенному (до 50 %) уменьшению потерь теплоты в грунт ввиду значительно меньшего коэффициента теплопроводности пенобетона по сравнению с бетоном, а также меньшей площади теплообмена с грунтом. Кроме того, уменьшаются вес конструкции, ее габариты и стоимость. С. 108-116 |
14 | ГАЗООХЛАДИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПРЕССОРНЫХ ЦЕХОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ 1, 1, 2, 2 1 Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 2 Уральский федеральный технический университет Россия, 620000, 9 Аннотация. Рассмотрены вопросы повышения надежности и эффективности технологических процессов компрессорных станций магистральных газопроводов с применением газоохладительной установки нового типа. Проведенная оценка эффективности использования аппаратов воздушного охлаждения природного газа показала, что в летний период она снижается. Проведен термодинамический расчет газоохладительной установки, определены термодинамические параметры испарителя, обеспечивающие заданную температуру технологического газа на входе в магистраль. Так как температура охлаждающей воды не зависит от температуры окружающего воздуха, а определяется термодинамическими параметрами испарителя, то это дает возможность получения заданной, стабильной температуры технологического газа для подачи его в магистраль. Стабилизация температурного режима на всем протяжении магистрального газопровода позволит снизить мощности, затраченные на повышение давления в ЦН. Рассчитано увеличение мощности газотурбинного двигателя в летний период после увлажнения воздуха на входе в компрессор. Ключевые слова: магистральный газопровод, компрессорная станция, газоперекачивающий агрегат, аппарат воздушного охлаждения, газоохладительная установка. С. 117-127 |
15 | ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ ДЛЯ Pb-Sb-Sn СПЛАВА ПРИ ВАКУУМНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ , , АО «Уралэлектромедь» Россия, 624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр. Успенский, 1 Аннотация. В интервале температур 823–1073 К для Sn-Sb и Pb-Sb сплавов рассчитаны давления насыщенного пара (Па) для Sb (3,95–273,66), Pb (2,63.10–4–14,86.10–2) и Sn (3,32.10–9–8,12.10–5). Высокие значения соотношения (р*Sb / р*Pb) .103 = 15,04–1,83 и р*Sb / р*Sn = 1,19.109–3,37.106 создают теоретические предпосылки для последовательного селективного выделения этих металлов вакуумной дистилляцией, когда сурьма, а затем и свинец обогащаются в газовой фазе, а олово – в жидкой. Для фазовых диаграмм VLE (vapor liquid equilibrium) может быть использовано правило рычага (правило отрезков) для прогнозирования количества вещества, остатков и возгонов при заданной температуре. При расчете параметров тройного сплава по уравнению Вильсона достаточно использовать показатели, полученные для бинарных систем. Определены долевая свободная энергию Гиббса, кДж/моль (–ДGPb/Sb/Sn = 13,8–42,6/2,6–15,1/2,1–26,4), энтальпия, Дж/моль [±ДНPb/Sb/Sn = (1,3–70,2)/(1,56–107,1)/(2,8–48,5)] и энтропия, Дж/K. моль (ДSPb/Sb/Sn = 15,8–25,0/3,0–17,4/2,4–15,8) для компонентов в Pb-Sb-Sn расплавах. По мере увеличения долей металлов в исходном сплаве величины свободной энергии Гиббса снижаются. Отрицательные и положительные значения энтальпии свидетельствуют об экзо - и эндотермическом характере процессов в расплаве при дистилляции компонентов. Показано удовлетворительное соответствие между расчетными и экспериментальными величинами термодинамических параметров: среднее относительное отклонение 1,9 %; среднее квадратичное отклонение 0,1 кДж/моль. Ключевые слова: газ, жидкость, равновесие, диаграмма, модель, вакуум, сплав, температура, дистилляция, свинец, сурьма, олово, разделение, мольная доля, энергия Гиббса. С. 128-140 |
16 | ИЗМЕРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОНКОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ 1, 2 1 Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 2 Самарский филиал Физического института им. РАН Россия, 443011, г. Самара, Аннотация. Приведены результаты расчетов размеров областей когерентного рассеяния и величин микроискажений методом аппроксимации для ряда минералов. Показано сопоставление двух методов анализа микроструктуры – экспрессного метода по полуширине профилей, аппроксимированных функцией Фойгта, и анализа формы профиля дифракционных линий с учетом асимметрии аппаратных искажений и физического профиля. Экспериментально обоснован выбор аналитических линий исследуемого минерала и стандарта для повышения точности определений. Методика определения параметров дефектности минералов апробирована в условиях работы аппаратуры с заданной экспрессностью и точностью. Ключевые слова: область когерентного рассеяния, микроискажения, профиль дифракционной линии, рентгеновский метод аппроксимации, минеральная фаза, дифрактограмма, физические уширения, генезис. С. 141-148 |
17 | ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛЗУЧЕСТИ НА РЕЛАКСАЦИЮ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОВЕРХНОСТНО УПРОЧНЕННОМ ПОЛОМ ЦИЛИНДРЕ ИЗ СПЛАВА Д16Т , , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 E-mail: radchenko. *****@***ru Исследовано слияние стохастической неоднородности деформации ползучести на процесс релаксации остаточных напряжений в поверхностно упрочненном полом цилиндрическом образце из сплава Д16Т при Выполнено исследование релаксации остаточных напряжений в каждом локальном участке с учетом индивидуальных свойств деформации ползучести при четырех уровнях осевых растягивающих напряжений. Отмечается, что в пределах одного образца скорости релаксации остаточных напряжений вследствие ползучести могут отличаться на различных локальных участках более чем в 2 раза. Даны рекомендации по оценке ресурса упрочненных деталей в условиях ползучести с учетом локальных деформационных свойств по пространственной координате. Ключевые слова: полый цилиндр, поверхностное пластическое упрочнение, ползучесть, стохастическая модель, остаточные напряжения, релаксация, экспериментальные данные. С. 149-163 |
18 | ЭФФЕКТИВНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНДУКТОРОВ* , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 Аннотация. Рассматривается задача достижения максимальной энергоэффективности технологических комплексов «индукционная нагревательная установка (ИНУ) – обработка металла давлением (ОМД)». Акцент при оптимизации ИНУ делается на учет параметров деформирующего оборудования (пресс, прокатный стан и др.). Анализируются особенности индукционного нагрева тел прямоугольной формы, например слябов под прокатку. Здесь в отличие от нагрева цилиндрических заготовок возникают тепловые и электродинамические проблемы. Это прежде всего проявление наряду с продольным также поперечного краевого эффекта, т. е. появление градиентов температуры по периметру поперечного сечения. К электродинамическим проблемам относятся электродинамические вибрации и сопровождающий их шум, превышающий санитарные нормы для производственных помещений. Ключевые слова: деформация, нагрев, индуктор, краевой эффект, вибрации. С. 164-167 |
19 | применение программного продукта «Мир пиа» , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 E-mail: *****@***ru Аннотация. Рассматривается проблема проведения технологических расчетов систем сепарации нефти на промыслах. Предложено использование программного продукта «МиР ПиА» (Моделирование и расчет процессов и аппаратов) для математического моделирования систем сепарации нефти. Проведено сравнение точности расчетов, проведенных с помощью программного продукта «МиР ПиА», с точностью расчетов программных продуктов Aspen Technologies HYSYS и Invensys Process Systems PRO/II. Выявлено хорошее соответствие получаемых результатов расчетов с экспериментальными данными однократного разгазирования нефтей с различными газовыми факторами. Сделан вывод о целесообразности использования продукта «МиР ПиА» для моделирования систем сепарации нефти. Ключевые слова: система сепарации нефти, математическое моделирование, программный продукт «МиР ПиА». С. 168-172 |
20 | ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИОННОГО Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 Аннотация. Рассмотрены вопросы образования продуктов коррозии на поверхности протекторного сплава после пяти лет эксплуатации в подтоварной воде. Проведены качественные исследования химического состава коррозионного разрушения протекторного сплава в лабораторных условиях с целью определения ионного состава продуктов коррозии. Представлены фотографии протекторного сплава, на которых видны участки очагового поражения. Проведен анализ образовавшихся продуктов коррозии, описаны возможные причины их образования. Представлены качественные методики химического анализа коррозионных повреждений протекторного сплава и сделаны выводы о возможности или невозможности его дальнейшей эксплуатации в производственных условиях. Ключевые слова: электрохимическая коррозия металлов, качественный анализ, протекторные сплавы, ионный состав, продукты коррозии. С. 173-176 |
21 | СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ТЕСТИРОВАНИЯ БАЗЫ ДАННЫХ ПО ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ ВЕЩЕСТВ , Самарский государственный технический университет Россия, 443100, 44 Аннотация. Рассмотрены вопросы автоматизированного тестирования базы данных по теплофизическим свойствам химических веществ. Предложен набор простых критериев, позволяющих снизить количество ошибок в значениях постоянных и температурно-зависимых параметров химических компонентов. Рассмотренная система тестирования была реализована в программной платформе для моделирования и расчета процессов и аппаратов «МиР ПиА». Проведено тестирование работы предлагаемой системы, которое в целом показало целесообразность ее использования. Установлено, что для очень легких химических компонентов могут наблюдаться ошибки при оценке корректности ацентрического фактора. Для тяжелых углеводородных компонентов проблематично проведение оценки значений стандартной плотности жидкости. Ключевые слова: тестирование базы данных, теплофизические свойства веществ, моделирование технологических процессов. С. 177-180 |


