№ 107(3), Март, 2015
Дата выпуска: 31.03.2015
Архив журнала: Статей 114, 263 kb
-
Краткое описание
Анализ моделей проведён с позиции определения для системы оптимального управления бурением базовой математической модели, по которой возможен расчёт оптимальных режимных параметров. Основным уравнением для управления процессом бурения скважин является математическая модель механической скорости проходки как функция от осевой нагрузки на долото, скорости вращения долота и расхода бурового раствора для очистки скважины от выбуренной породы. Основным параметром является осевая нагрузка на долото, графически зависимость скорости бурения от нагрузки имеет вид S - образной кривой Бингхэма, которая имеет выпуклый математический экстремум. В статье рассмотрены отечественные и зарубежные модели бурения, построены их графики по опытным данным проводки скважин. Модели являются степенными, т.е. отражают только линейный участок кривой Бингхэма, данные промыслового бурения хорошо аппроксимируются с начальным и линейным участками кривых. Таким образом, по ним можно производить только рациональное управление процессом, а оптимальный режим существует только на границе области определения функции. Для оптимального управления пригодна только модель А.А. Погарского, имеющая математический максимум и S-образную форму кривой. Все модели зависят от двух параметров управления – нагрузки на долото и скорости вращения долота и не учитывают третий по влиянию на скорость бурения параметр - расход бурового раствора. Потому модель Погарского была доработана включением в неё в явном виде расхода бурового раствора. Проверка модели с помощью регрессионного анализа опытных данных бурения из рапортов буровых мастеров показала её достоверность на 71-99%. Модель позволяет проводить оптимальное управление бурением по параметру "осевая нагрузка на долото"
-
Математическая модель скорости проходки для оптимального управления бурением скважин
Краткое описаниеИзвестные математические модели механической скорости проходки являются функциями двух основных параметров управления – осевой нагрузки на долото и скорости вращения долота. Третий параметр – расход бурового раствора, от которого зависит очистка скважины от выбуренной породы, содержится в явном или неявном виде только в модели А.А. Погарского. На буровой управление процессом проводки скважины выполняется регулированием только одного параметра – нагрузки на долото, при этом остальные параметры поддерживаются постоянными согласно проекту на бурение. Однако, практика бурения свидетельствует, что функция скорости бурения имеет экстремумы и для скорости вращения долота, и для расхода раствора. В работе выполнен регрессионный анализ экспериментальных данных бурения для получения математической модели механической скорости проходки как функции трёх параметров управления, при этом получены модели скорости бурения, зависящие отдельно от каждого из параметров при поддержании двух остальных постоянными. Построены графики приближающих функций с точками данных бурения из рапортов буровых мастеров. Описана методика адаптивного оптимального управления процессом с помощью полученной модели трёх переменных: по текущим данным бурения через заданный интервал времени с помощью метода наименьших квадратов постоянно пересчитываются коэффициенты модели бурения - тем самым модель постоянно подстраивается под условия на забое скважины. По адаптированной модели определяются оптимальные параметры управления бурением, они устанавливаются на буровом станке и производится разбуривание забоя в оптимальном режиме. При смене породы коэффициенты модели снова подстраиваются под забойные условия, определяются оптимальные для данной породы параметры управления и т.д. Поскольку модель постоянно адаптируется к забою, в качестве модели можно взять стандартный полином второй степени и пересчитывать его коэффициенты. Это позволит также определять новые виды моделей для управления процессом бурения
-
Классификация и оценка эффективности систем бесперебойного электроснабжения
Краткое описаниеВ статье приведены обобщённые структурные схемы стационарных и транспортных систем бесперебойного электроснабжения; раскрыто их содержание и основные режимы работы, обеспечивающие бесперебойное электроснабжение ответственных потребителей. Приводится классификация систем бесперебойного электроснабжения. Основными классификационным признаками систем бесперебойного электроснабжения являются их назначение для стационарных или транспортных потребителей электроэнергии, типы используемых основных, резервных и аварийных источников и преобразователей электроэнергии. Кроме того, системы бесперебойного электроснабжения могут классифицироваться по схемам подключения к потребителям электроэнергии, разделению их по роду тока (постоянный, переменный, высокочастотный), перерывах в электроснабжении, типу коммутационной аппаратуры и так далее. Для оценки эффективности систем бесперебойного электроснабжения предложено использовать следующие критерии эффективности: энергетические и массогабаритные показатели, показатели надежности, качества электроэнергии и стоимости. Приводятся аналитические выражения для расчёта показателей оценки эффективности систем бесперебойного электроснабжения. Предложенная в статье классификация систем бесперебойного электроснабжения и режимы их работы, а также основные критерии оценки эффективности позволят повысить эффективность предпроектных работ по созданию систем с улучшенными эксплуатационно- техническими характеристиками с использованием современной элементной базы.
-
Исследование процесса ферментации обогащенного вторичного молочного сырья пробиотическими культурами
Краткое описаниеВ статье представлены результаты исследования процесса ферментации обогащенного вторичного молочного сырья комплексными пробиотическими культурами
-
Краткое описание
На основе проведенного анализа, установлено, что необходимо разрабатывать электроактиваторы с возможностью регулирования параметров. Анализ литературных источников показал, что отсутствуют аналитические выражения, связывающие степень активации растворов, электропроводность, температуру и геометрические параметры электроактиватора. В статье представлены: структурная схема системы «Электроактиатор - рабочий раствор - сорная растительность», математическая модель подсистемы «Электроактиватор» позволяющая описать параметры раствора на выходе из электроактиватора и его режим работы. Получено выражение позволяющее определить критический режим работы установки и диапазон регулирования тока управления. При превышении расчетного диапазона регулирования основная энергия установки будет направлена на процесс газообразования. Введен в расчет коэффициент газообразования, который оказывает значительное влияние на температуру раствора в камере и электропроводность. Данный коэффициент так же необходимо учитывать при приближении режима работы к расчетному критическому или его превышении. В результате расчета по полученной математической модели возможно проектирование электроактиватора для хозяйства имеющего различные источники воды и применяющее различные средства защиты растений. Так же в дальнейшем полученный результат исследований позволит разработать инженерную методику расчета
-
Инженерная методика по определению параметров электроактиватора
Краткое описаниеВ статье представлена инженерная методика расчета параметров электроактиватора. Разработана инженерная методика расчета электроактиватора с улучшенными эксплуатационными показателями, позволяющая уменьшить трудоемкость расчетов при проектировании и включающая определение критического режима работы электроактиватора, при котором наступает процесс пассивации. Предложены схема автоматизированного управления электроактиватором на основании функциональной и электрической принципиальной схем. Одним из преимуществ полученной модели расчета электроактиватора является выявление возможности автоматизации процесса управления и поддержания стабильного режима работы. Сила тока на электроактиваторе может регулироваться в зависимости от производительности. Автоматическое поддержание производительности и регулировка производительности по камерам возможна благодаря автоматическим клапанам с аналоговым регулятором. При повышении температуры или превышении тока выше необходимого значения возможна сигнализация и полное отключение установки. Применение датчиков температуры, рН, электропроводности и расходомеров возможны; возможна и реализация централизованного сбора информации и разработки алгоритма управления. Контроль и обслуживание электроактиватора может быть полностью автоматизировано при оснащении средствами промышленной автоматизации. Также на основании предложенной инженерной методики расчета возможна разработка программного продукта. Что позволит проводить компьютерное моделирование при проектировании электроактиваторов
-
Повышение степени развития пчелиных семей использованием электротехнологий
Краткое описаниеПолучено уравнение, описывающее совокупность работ пчелами в улье в периоды весеннего развития. Установлено выражение для расчета коэффициента, характеризующего степень развития пчелиной семьи за определенный период времени. Совокупность электротехнологических методов дает возможность увеличить степень развития пчелиных семей в весенний период в два раза. Произведен расчет рентабельности труда в пчеловодстве для случая с применением электротехнологии в зимние и весеннее время. Использование электротехнологий увеличивает рентабельность производства практически в два раза. Повысить конкурентоспособность производимых продуктов пчеловодства необходимо применением эффективных электротехнологических методов и средств, направленных на повышение сортовой медопродуктивности пчелиных семей, повышение экологической чистоты ветеринарно-санитарных мероприятий и снижение трудоемкости основных технологических операций. Используя полученные расчеты можно создать автоматизированную систему управления микроклиматом в улье. Для этого необходимо также воспользоваться законами управления и применить соответствующие датчики, микроконтроллеры и исполнительные органы. Все это позволит выйти на следующий – повышенный уровень рентабельности пчеловодства, что повысит конкурентоспособность производимых продуктов. Необходимо автоматизировать наиболее трудоемкие процессы пчеловодства. Такими процессами являются: откачка меда и затраты труда пчеловодов на проведение ветеринарно-санитарных мероприятий
-
Анализ ударной стойкости цепи в зависимости от профиля зуба звездочки
Краткое описаниеИсследованы возможности применения эвольвентных звездочек, более технологичных в изготовлении, в сравнении со звездочками с прямолинейными, выпукло-вогнутыми профилями зубьев по критерию ударной стойкости цепи, предельно допустимой частоты вращения ведущей звездочки, для втулочно-роликовых цепных передач и передач с зубчатой цепью. Сравнительный анализ исследований эксплуатации роликовых и зубчатых цепных передач с различными шагами и типами профилей звездочек показал, что во всех случаях с увеличением шага цепи коэффициент скорости удара увеличивается, а увеличение числа зубьев у звездочек уменьшает скорость удара шарнира о зуб звездочки. Значение коэффициента скорости удара для пары эвольвентная звездочка - зубчатая цепь значительно меньше значения коэффициента скорости удара для пары втулочно-роликовая цепь – звездочка любого профиля. Этими обстоятельствами объясняется меньший шум при работе зубчатых цепных передач с эвольвентными звездочками. В результате исследований установлено, что по кинетической энергии соударения звездочки и шарнира цепи, звездочки с эвольвентным профилем могут применяться наравне со звездочками, имеющими вогнуто-выпуклый или прямолинейный профили зубьев. Соответственно, эвольвентные звездочки могут быть использованы как в цепных передачах с роликовой, так и с зубчатой цепями
-
Краткое описание
В статье на примере фасадной системы общественного здания проанализированы основные причины разрушения конструкций навесных вентилируемых фасадов системы «СИАЛ КМ», широко используемых при облицовке зданий. При этом выделены особенности применения системы навесных вентилируемых фасадов, показано конструктивное решение фасадов системы «СИАЛ КМ», определено фактическое состояние конструкций вентилируемых фасадов указанного здания и даны рекомендации по усилению конструкций вентилируемых фасадов, разработанные для фасадных систем, имеющих описанные в статье характерные дефекты и повреждения
-
Представление политики мандатного разграничения доступа через модель Харрисона-Руззо-Ульмана
Краткое описаниеВ защищенной автоматизированной информационной системе принятую модель разграничения доступа реализует монитор безопасности. Модели безопасности рассматриваются, как правило, в отношении системы, которая представляет собой единое целое и имеет единый монитор безопасности. Тем не менее, архитектура реальных автоматизированных информационных систем и процессы их функционирования могут характеризоваться распределенностью. Распределенная автоматизированная информационная система состоит более чем из одного локального сегмента, представляющего собой обособленную совокупность субъектов и объектов доступа. В распределенной системе локальные сегменты могут быть реализованы как на основе дискреционных, так и на основе мандатных моделей безопасности (т.е. являться разнородными). Одним из направлений обеспечения безопасности в данном случае является реализация общего монитора безопасности, обеспечивающего единую (согласованную) политику разграничения доступа. Для безопасного взаимодействия разнородных систем необходимо сведение их к единой модели. Следовательно, при объединении информационных систем неизменно становиться проблема организации их взаимодействия. При этом в системах, обрабатывающих информацию различного уровня конфиденциальности, необходимо реализовать мандатное разграничения доступа. В данной статье мандатная политика безопасности, представленная классической моделью Белла-ЛаПадула, описывается элементами классической модели Харрисона-Руззо-Ульмана. С использованием механизмов изменения матрицы доступов описывается возможность присвоения и изменение меток конфиденциальности, анализируется соблюдение свойств безопасности в рамках мандатного разграничения доступа. Доказывается безопасность применения данного подхода. Определяется перспективное направление исследования