Том 24, № 1 (2016)

Одной из приоритетных задач отечественной экономики является повышение эффективности использования ресурсов в нефтедобывающем и нефтеперерабатывающем секторе. Разработка системы автоматизированного управления нефтегазосепаратором направлена на решение этой важной народохозяйственной задачи, что обуславливает актуальность выполненной работы. Рассматриваемая система отличается от существующих аналогов наличием элементов контроля плотности нефтесодержащей смеси и разработана впервые. Предложены детализированный алгоритм и схема автоматизации, выбраны типы и наименования датчиков, исполнительных устройств и средств интеллектуальной обработки измерительной информации. Разработано программное обеспечение на языке релейно-лестничной логики Ladder Diagram, предложена структура пользовательского меню и вид главного экрана управления устройством. Внедрение системы автоматизированного управления нефтегазосепаратором позволит существенно улучшить качество разделения фаз в нефтесодержащей смеси на существующем технологическом оборудовании.

Рассматривается проблема оценки эффективности работы муниципальных учреждений по электронным услугам для населения. Обработка информации характеризуется большой номенклатурой и разнородностью электронных услуг. Приведена схема информационного взаимодействия субъектов и объектов, участвующих в этом процессе. Для объективной оценки эффективности предложено использовать методологию анализа среды функционирования. Сформулированы критерий эффективности и модель в виде задачи линейного программирования. На основе стандартных статистических отчетов о государственных услугах определены наборы входных и выходных параметров оцениваемых объектов. Для дальнейшего повышения эффективности работы учреждений предложено строить искусственные объекты и определять практическую границу эффективности. Для этого разработана модель дробно-линейного программирования. Определены условия существования решений в представленной модели.

Рассматривается реализация нейронной сети в офисном пакете OpenOffice.org. Приведена схема нейронной сети, обоснован выбор функций активации, схемы вычисления градиента критерия качества в процессе обучения. Рассмотрена структура программного обеспечения, включающая модули предварительной обработки и нормализации экспериментальных данных, взаимодействия с базой данных, инициализации и обучения нейронной сети, управления диалогами, модуль диагностики. Приведены результаты применения нейронной сети для решения одной задачи распознавания, позволившие обосновать выбор функций активации, объем выборки для обучения нейронной сети и обеспечить высокий уровень распознавания.

Разработана методика оптимизации технологического процесса экструзии, которая реализуется с использованием корреляционно-спектрального анализа характеристик кабеля с параметризацией его результатов. Для реализации аналитической оптимизации и имитационного моделирования систем управления технологическими процессами экструзии произведена параметризация бесконечномерных оценок корреляционно-спектрального анализа. Использованы два метода параметризации: аппроксимация оценок типовыми выражениями и расщепление спектральной плотности с получением передаточных функций формирующих фильтров.

Рассмотрены вопросы построения корреляционной системы измерения вектора скорости автономного аппарата по движению изображения подстилающей поверхности при условии, когда скорость вращательного движения аппарата невелика. Проведено компьютерное моделирование эффективности обнаружения при различных уровнях зашумления и освещенности текущих изображений для двух моделей метрик сравнения: классической, основанной на вычислении корреляционных функций, и логической, использующей для сравнения бинарных изображений логические функции. Рассмотрена и исследована модель разностно-корреляционного метода измерения, выявлены ее достоинства. Отмечены преимущества использования рекурсивно-пирамидального подхода и логической метрики для быстрого поиска корреляционного экстремума и адаптации системы под заданную точность.

Поставлена проблема изучения динамических режимов работы вентильного генератора совмещенного типа (ВГСТ), дано математическое описание генератора, предназначенного для использования в качестве автономного источника малой мощности. На основе уравнений обобщенной электрической машины в осях d-q, связанных с индуктором, получены дифференциальные уравнения ВГСТ, а затем выполнены координатные преобразования для возбудителя и генератора. Разработана имитационная модель, учитывающая явление насыщения магнитопровода ВГСТ разнополюсными магнитными полями, работу генератора на выпрямительную нагрузку параллельно с аккумуляторной батареей. Учет насыщения осуществляется посредством ввода в модель характеристик холостого хода генератора и короткого замыкания возбудителя. Для реализации регулирования выходного напряжения и улучшения его качества в модель включены релейный регулятор напряжения и сглаживающий фильтр. Исследованы переходные режимы работы ВГСТ, в частности наброс и сброс нагрузки, включение возбуждения в разомкнутой системе. В результате анализа кривых тока и напряжения ВГСТ показано, что применение фильтра позволяет уменьшить пульсации до допустимого уровня, а генератор обладает хорошим быстродействием и оперативно реагирует на воздействия по каналам управления (возбуждения) и возмущения (нагрузки).

В современных системах электроснабжения дерегулирование и реструктуризация создали повышенный интерес к планированию распределенных ресурсов, так как они играют важную роль в повышении операционной эффективности. Системы распределения постоянно сталкиваются с растущими требованиями потребителей и, как правило, работают на грани перегрузок. При работе системы распределения в таких критических условиях интеграция распределенных ресурсов повышает надежность электроснабжения путем повышения стабильности напряжения и снижения потерь мощности. Таким образом, для того чтобы повысить качество и надежность питания в сетях, должны быть обеспечены оптимальный объем и расположение распределенных ресурсов.

Рассмотрено создание математической модели для описания процесса фракционирующей конденсации в аппарате с вертикальными контактными решетками (ФКВР). Представлена схема взаимодействия потоков пара, инерта, конденсата и хладагента на элементарном участке dh в аппарате ФКВР. Приведены уравнения материального и теплового баланса на элементарном участке dh в аппарате ФКВР. Предложена система дифференциальных уравнений для описания распределения температур, тепловых и материальных потоков в аппарате ФКВР в случае конденсации смеси пара с инертом, многокомпонентной смеси паров с инертом и конденсации с подачей дополнительного орошения.

Рассмотрены вопросы электрохимического исследования стальных металлических поверхностей и магниевых сплавов, используемых в качестве протекторов. Для проведения исследований использовались потенциостаты марок П5827М и IPC-prO. Представлены поляризационные характеристики стальных поверхностей и магниевых протекторных сплавов, используемых для защиты нефтяных резервуаров от коррозионного разрушения. Показано, что стальная пластина, из которой сделано днище резервуара, и магниевый сплав, служащий для защиты днища от коррозионного разрушения, имеют похожие коррозионные характеристики при высоком содержании солей в подтоварных водах.

Выполнена статистическая оценка точности ранее синтезированных приближенных моделей регрессионного типа, полученных по табличным данным о режимах непрерывного литья деформируемых алюминиевых сплавов в электромагнитный кристаллизатор. В качестве определяемых характеристик процесса использованы глубина жидкометаллической лунки по ликвидусу и солидусу, размер двухфазной зоны в центре слитка. Выполненные расчеты комплекса показателей, включающего коэффициент ранговой корреляции Спирмэна, коэффициент множественной корреляции и коэффициент работоспособности уравнения регрессии, подтверждают пригодность моделей для практического использования. Приведенные расчетные зависимости позволяют осуществить количественный прогноз совместного влияния скорости литья и интенсивности охлаждения на ожидаемые значения глубины лунки и размера двухфазной зоны слитка с выходом на корректировку реальных технологических параметров.

Рассматриваются математические модели основных параметров качества кабеля как канала связи, формирующиеся на отдельных технологических операциях. Представлена зависимость этих параметров от определенных режимных показателей производственной линии, таких как скорость вращения шнека (на операции изолирования), температура расплава полимера, давление в зоне дозирования экструдера и др.