Автоматика. Аппаратура систем автоматического управления и регулирования (преобразователи и датчики, сервоприводы, сервоусилители, автореле и др.). Техническая кибернетика. Техника автоматизации (Компьютеры - см. 004)

Данное пособие представляет вторую часть учебного пособия «Основы системного анализа», изданного в 2022 году. В него включены четыре раздела: качественные методы оценки сложных систем, измерительные шкалы, количественные методы оценки сложных систем и примеры решения системных задач.

Пособие представляет первую часть дисциплины «Системный анализ, управление и обработка информации», ориентированной в первую очередь на аспирантов направления «Информатика и вычислительная техника» (09.06.01). Поскольку указанная дисциплина носит междисциплинарный характер, то пособие может быть полезным как аспирантам, так и магистрантам других направлений – философских, социальных, экономических, юридических, организационных и т.д. Оно будет также полезно всем тем, кто интересуется системным подходом и его применениями в самых разных областях целенаправленной деятельности людей.

Рассмотрены основные теоретические сведения в области измерения давления, температуры и расхода, включая методы проведения поверок средств измерений. Приведены описания экспериментальных установок, изложен порядок проведения лабораторных работ при изучении следующих дисциплин: «Управление техническими системами», «Системы управления технологическими процессами», «Системы управления технологическими процессами и информационные технологии», «Системы управления химико-технологическими процессами», «Метрология, сертификация, технические измерения и автоматизация тепловых процессов», «Автоматизация и управление технологическими процессами», «Автоматизированные системы управления», «Автоматизированные системы управления технологическими процессами», «Основы автоматизации технологических процессов нефтегазового производства», «Технологические измерения и приборы» и «Технические измерения и приборы».

Приведены материалы, предназначенные для приобретения навыков анализа переходных процессов в элементарных динамических звеньях систем автоматического регулирования, их расшифровки и определения параметров звеньев. Представлены материалы, посвященные анализу устойчивости систем автоматического регулирования.

Учебное пособие состоит из двух частей. В первой части представлена классификация основного оборудования для нефтехимического производства. Изложены основные требования к выбору оборудования, материала для изготовления конструкционных элементов. Приведены описание, принцип работы и основы расчета оборудования для процессов нефтепереработки, а также особенности его эксплуатации.

Рассмотрены основные теоретические сведения, приведены примеры решения задач с иллюстрациями. Предложены задачи для самостоятельного решения студентами, изучающими дисциплину «Основы теории управления».

Является руководством по использованию пакета Inventor для проектирования. Содержит рекомендации по выполнению лабораторных работ, описание основных возможностей программного комплекса при решении задач проектирования и моделирования.

Рассмотрены основные теоретические сведения в области измерения давления и температуры, включая методы проведения поверок средств измерений. Приведены описания экспериментальных установок, изложен порядок проведения лабораторных работ.

В учебном пособии изложены основы классической теории автоматического управления, приведены сведения о методах анализа и синтеза систем автоматического управления.

Рассмотрены основы распределенной обработки информации и проблемы, связанные с проектированием и разработкой распределенных систем. Детально описаны процессы параллельной обработки данных и показаны современные подходы к решению возникающих при параллельной обработке информации задач. Особое внимание уделено вопросам распределенной обработки информации и управления при решении производственных задач. Представлены модели оценки программного обеспечения распределенных систем.

В учебном пособии изложены математические основы теории линейных систем автоматического регулирования и управления, представлены описание и характеристики восьми основных типовых звеньев. Включены разделы структурного анализа и преобразования схем. Рассмотрены основные методы определения устойчивости, вопросы повышения точности, а также основные методы коррекции автоматических систем.

учебном пособии приведены общие сведения о САПР, дана их классификация, а также рассмотрены виды обеспечения САПР.

Предлагается метод синтеза цифровых регуляторов систем управления с электрогидравлическим исполнительным приводом, основанный на сочетании метода синтеза цифровой части системы по непрерывному прототипу и экспертного подхода На первом этапе синтезируется непрерывный регулятор на основе известных методик. На втором этапе происходит переход к цифровому регулятору с помощью z-преобразования, определяется разностное уравнение. Осуществляется выбор периода дискретизации при частоте, большей, чем частота, определяющая полосу пропускания непрерывной системы управления электрогидравлическим приводом (насколько большей — определяется из дальнейшего моделирования и оценки получаемых результатов). На третьем этапе проводится моделирование для вариантов цифрового регулирования с выбранными частотами дискретизации и пересчитанными значениями параметров регуляторов. Приведен пример синтеза цифрового регулятора на конкретном примере электрогидравлической системы управления.

В статье рассмотрены исследования, направленные на улучшение основных технических характеристик монохроматического оптического преобразователя температуры. Описана новая конструкция оптического преобразователя температуры с улучшенными характеристиками, позволяющая измерять температуру в широком диапазоне

В работе изложен теоретический материал, который может быть использован для решения задач анализа, синтеза и моделирования линейных непрерывных систем автоматического управления (САУ) в программной среде Simulink пакета MATLAB. Приведено описание восьми лабораторных работ, в результате выполнения которых студенты научатся проводить исследование динамических характеристик и устойчивости САУ, анализировать процессы, в них протекающие. Последние четыре работы посвящены синтезу замкнутых систем управления на основе различных методов: частотного, модального и метода типовых регуляторов.

Рассматривается постановка задачи моделирования организационной структуры уникальных проектов. Искомая структура должна обеспечить реализацию проекта будучи оптимальной как по составу, количеству и свойствам (в общем случае) активных штатных единиц системы управления, так и по показателям эффективности системы управления в целом. Моделирование проводится на максимально абстрактном уровне в терминах теории информации

Рассматриваются возможности оптимизации процесса технологической подготовки производства деталей на станках путем создания параметрических управляющих программ с применением структурного моделирования на базе возможностей современных систем ЧПУ. Приведены примеры использования стандартных макроопределений и макровыражений, предусмотренных в математике современных систем ЧПУ, для создания параметрических управляющих программ

Рассматриваются возможности оптимизации процесса технологической подготовки производства деталей на станках путем создания параметрических управляющих программ с использованием структурного моделирования на базе возможностей современных систем ЧПУ. Приведены примеры использования стандартных макроопределений и макровыражений предусмотренных в математике современных систем ЧПУ для создания параметрических управляющих программ

В статье представлена методика определения компетентности менеджеров инновационного проекта в соответствии с таксономией оценки компетенций P2M на основе правил нечеткого вывода Для построения функции принадлежности используется экспертный метод соотнесения количества критериальных признаков с качественной шкалой оценки компетенции.

Введение: при решении современных задач в областях моделирования и идентификации нелинейных и нестационарных систем, а также при анализе и фильтрации данных экспериментов все большее распространение получают методы оптимизации и, в частности, нелинейного программирования. Эти задачи относятся к классу задач многомерной оптимизации при ограничениях. К сожалению, в настоящий момент не существует эффективных численных методов для решения подобных задач в случае, когда число ограничений m многократно превосходит число варьируемых параметров n. Цель: разработать новые методы и алгоритмы для решения задач многопараметрической оптимизации при ограничениях. Результаты: разработан новый метод нелинейного программирования, который назван «метод многомерных оболочек». Этот метод позволяет решать задачи условной многопараметрической оптимизации для случая n << m. Он использует как необходимые, так и достаточные условия оптимальности для целевых функций, имеющих вид метрик. Показано, что если единственный минимум (максимум) метрики находится вне области допустимых значений, образованной ограничениями, тогда решение задачи будет находиться на границе области допустимых решений. Тогда задача может иметь несколько решений, которые будут соответствовать одинаковым минимальным (максимальным) значениям целевой функции, и все эти решения могут быть получены с помощью метода многомерных оболочек. Основой данного метода является построение области допустимых решений путем анализа ограничений произвольного вида и их аппроксимации кусочно-полиномиальными ограничениями или рациональными дробями, что позволяет свести исходную задачу к набору взаимосвязанных подзадач с линейными ограничениями, формирующими выпуклые многомерные оболочки, что существенно сужает область поиска. Практическая значимость: предложенный метод нелинейного программирования апробирован и найдет применение при решении задач условной оптимизации в областях физической метрологии, оптимальных систем управления и логико-интервальных систем. Данный алгоритм может быть улучшен путем разработки более эффективных алгоритмов для новых типов ограничений.

В результате проведенных исследований показана актуальность разработки нового класса мониторинговых систем, для которых разработана структура и сформулированы требования. Для формирования оценок показателей надежности использовалось распределение Вейбулла – Гнеденко и получены зависимости, рекомендуемые для проведения инженерных расчетов на основе использования статистики об отказах.

В статье рассматривается новое уравнение для исходного коэффициента истечения стандартной диафрагмы. Новое уравнение отличается от предыдущих тем, что не зависит от числа Рейнольдса, которое заменяется значением перепада давления на сужающем устройстве. Дается сравнительный анализ нового уравнения с существующим уравнением для коэффициента истечения Ридер- Харриса/Галлахера, которое утверждено нормативными документами. В результате сравнительного анализа было выявлено, что относительная разница между сравниваемыми коэффициентами истечения достигает 6, 3 %, что говорит о недопустимо большой погрешности измерения расхода и количества газа при существующем коэффициенте истечения.

Скважины битумных месторождений эксплуатируются при температурах потоков жидкости, достигающих 100 [градусов] С. Авторами осуществлена доработка конструкции первичного измерительного преобразователя (датчика) влагомера сырой нефти ВСН-ПИК. В статье представлены результаты его эксплуатации на месторождении битумной нефти.

Определены стадии оптимизации параметров регулирования систем автоматического регулирования давления с применением имитационной модели нефтеперекачивающей станции. Приведена сравнительная характеристика реализации программно-аппаратного комплекса. Описаны структурные подсистемы имитационной модели насосной станции, выделены свойства каждой из них. На основании апробирования сделаны выводы о применимости имитационного стенда с целью оптимизации работы систем регулирования давления.

Исследуется задача оптимального распределения объемов добычи нефти по залежам многопластового месторождения при ограничениях на производительность всего месторождения и каждой залежи (пласта). Предлагаемое аналитическое решение, определяя сроки разработки каждого пласта и распределяя объемы добычи нефти по пластам, позволяет перейти к моделированию и оптимизации разработки каждого пласта в отдельности.

Приведено описание измерительной установки сепарационного типа, созданной в ООО "Научно-производственное предприятие "ГКС" для измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа. Анализируется методика испытаний таких установок и мультифазных расходомеров, применяемых для измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа, на расходомерных испытательных установках, рабочим телом в которых является смесь нефтепродукта, водопроводной воды и воздуха. Рассмотрены испытательные возможности испытательных центров для мультифазных расходомеров, существующие за рубежом. Показана область применения и ограничения в применении испытательных установок и методики испытаний на установках, использующих смесь нефтепродукта, воды и воздуха.

Вибрационная диагностика, основанная на измерении и анализе параметров вибрации оборудования, занимает особое место среди прочих методов оценки технического состояния нефтегазовых объектов. При этом интерпретация результатов обработки вибрационных сигналов является наиболее сложным этапом процесса диагностирования объектов. В статье представлены схемы формирования фазовых портретов на цифровом отображающем устройстве при решении задачи вибрационной диагностики насосно-компрессорного оборудования. Исследовано влияние погрешностей измерения и преобразования вибрационных сигналов на достоверность распознавания элементов изображения, размещенных на матричном отображающем устройстве. Рассмотрено решение оптимизационной задачи повышения достоверности распознавания изображения за счет минимизации вероятности ошибки первого рода. Приведен пример расчета погрешностей диагностики погружного электродвигателя методом фазовых портретов для различных дефектов, такие, как дисбаланс, несоосность валов, потеря жесткости опор роторного оборудования.

В статье рассматривается метод линейной аппроксимации, предназначенный для обработки статистической информации по инвестиционному проекту. Даются краткая характеристика прикладного пакета обработки информации и основные статистические зависимости, на основе которых производится корректировка базы данных нормативных экономических показателей по вариантам разработки месторождений нефти и газа. Данный метод прост в использовании и является наиболее эффективным для получения значений экономических показателей и поправочных коэффициентов к нормативным показателям.

Многие системы измерений количества и показателей качества нефти, газа и нефтепродуктов (СИКН, СИКГ и СИКНП) были введены в эксплуатацию более 10 лет назад. Поэтому значительная часть технологического оборудования, трубопроводов и средств измерений, используемых при изготовлении данных систем, подверглась сильному физическому износу, отдельные компоненты морально устарели. Кроме того, изменились требования госрегулирования в части организации и ведения учета жидких и газообразных углеводородов. В статье рассмотрен опыт реконструкции, модернизации и технического перевооружения систем измерения количества и показателей качества нефти и нефтепродуктов.

В статье рассмотрена проблема метрологического обеспечения повсеместно внедряемых сепарационных измерительных установок, соответствующих метрологическим требованиям ГОСТ Р 8. 615-2005, как средств измерения количества извлекаемых из недр нефти и нефтяного газа. На примере первичного эталона ГЭТ 195-2011 показано, что существующие эталоны, функционирующие на средах-заменителях (вода + нефтепродукт + воздух), не обеспечивают достоверность оценок метрологических характеристик испытываемых сепарационных установок измерения количества извлекаемых из недр сырой нефти и нефтяного (попутного) газа. На основе анализа опыта испытаний одного из средств измерений на эталоне ГЭТ 195-2011 представлены технические и метрологические недостатки эталона, не позволяющие использовать его как средство сличения при испытании сепарационных средств измерений количества нефти.

Приведен анализ и тенденции развития IT-технологий и услуг в центрах обработки данных. Представлены характеристики и возможности программных продуктов функционирующих корпоративных и коммерческих data-центров. Показаны направления программно-аппаратного наполнения и методология организации облачных вычислений для различных категорий пользователей IT-технологий в топливно-энергетическом комплексе.

Показано применение откалиброванных на государственном первичном эталоне критических сопел из состава рабочих эталонов (поверочных установок) для передачи единицы расхода подчиненным средствам измерений – расходомерам и счетчикам газа.

В данной монографии рассматривается обработка сигналов с датчиков вихревых расходомеров с целью определения частоты срыва вихрей при прохождении измеряемой среды (жидкость, газ) в области расположения тела обтекания. На основе данной частоты можно рассчитывать скорость и движения среды и расход.

О номинантах четвертой ежегодной премии "IT-ЛИДЕР", присуждаемой корпоративным организациям и их IT-руководителям за вклад в развитие информационных технологий в России.

Во второе пособие по специальности «Системы автоматического управления» авторы включили оригинальные тексты из американских и британских научных изданий, посвященные проблемам классической и современной теории управления, а также лексико-грамматические задания и упражнения, позволяющие усвоить соответствующую терминологию, развить и закрепить навыки чтения и перевода научно-технической литературы на английском языке.

Рассмотрены вопросы выбора и использования в различных схемных решениях наиболее важных элементов информационной подсистемы, входящей в пневматическую систему автоматического управления (САУ): путевых выключателей, струйных датчиков, клапана последовательности, а также вспомогательной аппаратуры. Пособие продолжает собой цикл методических материалов, позволяющих получить достаточно полное представление об элементной базе пневматических САУ.

Обсуждаются методические принципы обучения модельно-ориентированному проектированию систем управления. На основе проектного менеджмента и систем поддержки и управления проектами предлагается командное обучение проектированию систем управления в визуальных инструментальных средах в технических университетах.

Соответствует действующим программам по дисциплине ОПД Ф.07, ОПД Ф.09 «Системы управления химико-технологическими процессами», разделу «Элементы проектирования систем автоматизации технологических процессов». Первая часть содержит нормативные требования к выполнению функциональных схем автоматизации. Особое внимание уделено самостоятельной работе по практическому освоению навыков проектирования при последовательном выполнении практических заданий возрастающей сложности. Вторая часть содержит вопросы и тесты, которые регламентируют самостоятельную работу студентов. Акцентируют внимание на фундаментальных вопросах курса, вариантах технического исполнения средств автоматизации, формируют навыки выбора средств автоматизации в соответствии с требованиями технологического процесса и знакомят с условными изображениями этих средств.

В учебном пособии рассмотрены основные этапы развития систем виброакустической диагностики машин и механизмов. Изложены основные принципы и методы диагностирования. Сформулированы основные принципы построения современных диагностических систем на базе компьютерных технологий.

Пятое издание учебного пособия по дисциплине «Теория автоматического управления» подготовлено на основе лекций по соответствующему учебному курсу, который на протяжении многих лет вели авторы на кафедре автоматики Новосибирского государственного технического университета (НГТУ). Процедуру расчета регуляторов для соответствующего класса систем иллюстрируют примеры, помещенные в конце каждой главы. Материал пособия представлен в удобной для учебного процесса форме, добавлены задачи для самостоятельного решения, что позволяет использовать его не только на практических занятиях, но и при самостоятельном изучении дисциплины.

В настоящей работе предпринята попытка обобщить инженерные методы построения, настройки, оптимизации автоматических систем регулирования теплоэнергетических объектов, применяя упрощенные методы анализа и синтеза

Основы теории автоматического управления. Гриф. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Основы автоматизации конструирования и технологической подготовки при производстве изделий методами статического деформирования. Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)