Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления

Предложен комплексный анализ перспектив совершенствования функциональных возможностей и энергетических характеристик центробежных нагнетателей газа на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Показано, что энергосберегающий подход к реализации требований повышения эффективности и полезного использования энергии технологических установок и агрегатов на объектах топливно-энергетического комплекса предусматривает необходимость проведения газодинамических исследований на газоперекачивающих агрегатах дожимных и линейных компрессорных станций. Обоснованы причины появления нерасчетных режимов работы магистральных газопроводов, которые связаны с изменением их конфигураций, изменением параметров агрегатов, с колебаниями рельефных и природных факторов, а также перераспределением нагрузок газа между цехами. Проведен анализ натурных испытаний различных центробежных нагнетателей с типовыми степенями сжатия и использованием сменных проточных частей. Сопоставлены основные характеристики нагнетателей типа 235-21-1 и 235 СПЧ 1,32/76 - 5000 по температуре и потребляемой мощности. Исходные неэффективные их режимы на компрессорных станциях объясняются начальным рассогласованием газодинамических параметров агрегатов с характеристиками сети газопроводов и снижением производительности по сравнению с проектом. Рассмотрены принципы и состав технологической цепи реализации технических средств и алгоритмов энергоэффективных технологий с получением дополнительных эффектов энергосбережения. Показанные в статье косвенные резервы по снижению расхода электроэнергии на компрессорных станциях обеспечиваются, в частности, дозагрузкой параллельно работающих агрегатов по подаче и по мощности, устойчивостью совместной работы в рамках цеха и ограничениями возможности попадания в зону помпажа. Предложены рекомендации по дальнейшему совершенствованию характеристик центробежных нагнетателей мегаваттного класса на газотурбинных компрессорных станциях.

Представлены обзор и анализ основных методов определения параметров асинхронной машины. Рассмотрена проблема нехватки и неточности информации о параметрах схемы замещения асинхронного двигателя. Выделены основные параметры, используемые при синтезе регуляторов тока и скорости в системе векторного управления. Выполнены классификация и анализ различных методов идентификации, при этом выделены две основные группы методов, в которых оценка параметров осуществляется в режиме реального времени и при выполнении предварительной наладки электропривода, до ввода его в эксплуатацию. В результате сравнения выявлены основные достоинства и недостатки способов идентификации. Отмечено что методы на основе обработки доступных для измерения фазных токов и напряжений являются наиболее распространенными. При этом для определения параметров в большинстве методов идентификации используется математическая модель асинхронной машины. Для оценки параметров в режиме реального времени наиболее перспективным являются различные модификации фильтра Калмана и метода наименьших квадратов. При предварительной настройке электропривода обычно используют активные методы, для реализации которых в силовую цепь электропривода вводят тестовый информационный сигнал. Предложен вариант построения структуры систем данного класса. В заключение отмечено, что вопросы оценки и идентификации параметров асинхронной машины являются актуальными и требуют детального изучения с разработкой новых алгоритмов и подходов. В ходе дальнейших работ планируется разработать и исследовать систему предварительной идентификации параметров асинхронной машины с использованием экспериментальной лабораторной установки электропривода переменного тока.

При создании современных газотурбинных двигателей отмечается значительное усложнение систем автоматического управления и контроля, а их проверка является сложной по множеству причин. Для проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) систем управления требуется наличие объекта управления - газотурбинного двигателя. Создание демонстрационных систем автоматического управления (САУ) и газотурбинных двигателей (ГТД), их совместное испытание и доводка - это долгие и затратные процессы, которые несут большие риски. Чем больше времени занимает проект и выше риски, тем дороже он становится. Для уменьшения рисков и времени, повышения качества научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ при разработке новых проектов систем автоматического управления и проверке существующих предлагается заменить реальный объект управления на его имитатор с его математической моделью. Предварительная проверка электронных агрегатов систем автоматического управления и САУ на стенде посредством полунатурных испытаний позволяют: исключить множество ошибок в программном и алгоритмическом видах еще до изготовления блока контроллера управления и демонстрационного ГТД, исследовать разрабатываемые алгоритмы САУ и контроля (САУ и К) на начальных этапах жизненного цикла, проводить доводку интерфейсов взаимодействия между элементами САУ и К, производить оценку выполнения требований технических заданий на электронные агрегаты САУ и К до начала проведения испытаний на двигателе с возможностью их своевременной коррекции, и проводить исследования возможных причин нештатных ситуаций электронных агрегатов САУ и К во время эксплуатации. В работе описаны полунатурные испытания электронной части САУ на примере турбореактивного двухконтурного двигателя.

В настоящее время одним из трендов российской науки и образования является так называемое импортозамещение электронной компонентой базы. На кафедре автоматики и телемеханики проводятся исследования в этом направлении, связанные с тематикой управления, контроля и испытаний авиадвигателей, аппаратуры связи и телекоммуникаций, комплексной защиты информации. Развивается творческая кооперация с академическими институтами РАН. Большое значение уделяется инженерной подготовке студентов и аспирантов по схемотехнической тематике. В этом плане в связи с ограничениями вновь вводимых ФГОС ВО возникает проблема дефицита времени на лабораторный практикум. Среди путей её решения могут быть более тесная «связка» дисциплин, изучаемых в одном семестре, с целью интенсификации учебного процесса, а также использование новых методических приемов, позволяющих проведение ускоренных экспериментов с помощью систем схемотехнического моделирования. Так, расчетная часть некоторых лабораторных занятий по дисциплине «Схемотехника» может быть выполнена в рамках дисциплины «Дискретная математика» в теме «Автоматы». Задания на синтез могут масштабироваться с учетом выделяемого времени, а сам эксперимент может проводиться на основе заготовок - шаблонов. Предлагаются методические приёмы ускоренного проведения лабораторного занятия по синтезу автомата-формирователя заданных последовательностей по дисциплине «Схемотехника» на основе схем-шаблонов, в которые надо внести изменения в соответствии с вариантом задания. Варианты заданий можно формировать в виде имён и фамилий студентов. Описывается методика, которая позволяет в рамках 2-4-часового занятия провести как расчёты, так и эксперимент.

В современном цифровом мире все чаще требуется обработка больших и сверхбольших объемов данных. При этом роль средств визуального анализа данных, в том числе с использованием современных методов инженерии знаний, становится все более актуальной. Данная статья рассматривает обработку «больших данных» с использованием методов онтологического инжиниринга и фокусируется на визуальном представлении онтологий. Описываются предпосылки создания многопользовательского адаптируемого редактора онтологий MulTOnt 1.0. Проанализированы недостатки созданного исследовательского прототипа, показаны изменения версии 1.1. Исходя из требований к многопользовательскому редактору, выделены требования к версии 2.0. Исходя из них, рассмотрены некоторые новые возможности редактора. В частности, идет детальный обзор одновременной работы нескольких пользователей сразу с целым набором онтологий. В работе рассматриваются вопросы обработки динамического URL в ASP.NET. Также проводится сравнительный анализ технологий, позволяющих встраивать один веб-сайт в другой. Рассматриваются такие технологии, как Flash / Silverlight / JavaFx,