Вперше запропоновано узагальнену математичну модель буримості гірських порід та метод безконтактного автоматизованого контролю цієї буримості в процесі поглиблення свердловин. Визначено ймовірності хибної тривоги, невизначеної відмови та вірогідність контролю. Встановлено функціональні зв'язки систематичної та випадкової похибок контролю із запропонованим показником цієї буримості. Запропоновано структуру, алгоритмічне та програмне забезпечення пристрою для автоматизованого безконтактного контролю буримості. Удосконалено метод вибору оптимальної частоти дискретного контролю відхилень показника буримості гірських порід за межі порогового значення.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість побудови екстремальної системи автоматичного регулювання співвідношення "руда - вода" першої стадії магнітного збагачення залізної руди. Роглянуто головні критерії формування інтегрованих систем і мереж та їх аналогів. Отримано вартісні аналоги окремих критеріїв. Визначено узагальнений критерій побудови автоматизованих систем управління технологічними процесами (АСУТП) і магістральної частини, що враховує питомі витрати. Проаналізовано потоки технологічної та організаційно-керуючої інформації на гірничозбагачувальних комбінатах. Розроблено модель інформаційних потоків. Синтезовано структурну модель побудови магістральної частини АСУТП збагачення залізної руди на підставі узагальненого критерію з урахуванням параметрів інформаційних потоків. Наведено типові схеми реалізації такої системи за різних рівнів інтеграції.

  Скачати повний текст

Побудовано нечіткі математичні моделі відцентрового та струминного насосів гідротранспортної системи, які використовують експертне знання та емпіричні дані, що забезпечують працездатність моделей за умов апріорної невизначеності та відсутності експериментальних досліджень. Синтезовано математичні моделі руху гідросуміші у напірному трубопроводі шляхом навчання штучних нейронних мереж на підставі експериментальних даних. Запропоновано нечіткий підхід щодо виконання розрахунку гідравлічних параметрів напірного транспортування, який забезпечує введення та формалізацію експертних та емпіричних даних. Удосконалено існуючий метод аналізу стійкості гідротранспортної системи із застосуванням нечітких і нейромережевих моделей. Розроблено блок підтримки прийняття рішень для оперативного керування процесом. Створено відповідне алгоритмічне та програмне забезпечення виконанних розробок. Запропоновано структурну систему підтримки прийняття рішень, що використовує розроблені засоби моделювання, розрахунків, ідентифікації та підтримки рішень.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий ефективний каталізатор газифікації малометаморфізованого вугілля України. Зазначено, що використання шлаків металургійних виробництв як каталізаторів дає змогу виключити стадії відділення каталізатора від золи та його регенерацію у разі газифікації, що призводить до зниження енергетичних і економічних витрат. Здійснено термодинамічний аналіз газифікації залежно від температури та тиску процесу, характеристики вугілля, типу та кількості дуття. Оптимізовано різні методи газифікації за критерієм питомих енерговитрат. Розроблено методику оцінювання ефективності застосування металургійних шлаків як каталізаторів газифікації, установлено закономірності впливу феросплавних шлаків на кінетику процесу, зокрема порядок реакції, енергію активації, передекспоненційний множник і константу швидкості. Визначено оптимальні параметри пароповітряної газифікації. З'ясовано вплив домішок металургійних шлаків на показники процесу. Рекомендовано застосовувати шлак, що одержується у процесі виробництва феронікелю. Виявлено, що введення шлаку феронікелю у кількості 6 мас. % під час газифікації дає змогу підвищити теплоту згоряння газу (до 15 %) і збільшити його вихід (на 7 %). За цього збільшується ступінь конверсії вугілля та коефіцієнт корисної дії процесу. Показано економічну ефективність використання металургійного шлаку у процесі виробництва генераторного газу або синтезу-газу.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання розробки моделей, методів і алгоритмів інформаційної підтримки прийняття рішень під час оперативного гомеостазісного управління організаційно-технічними об'єктами (ОТО). Проаналізовано сучасні інформаційні технології та рівень їх використання в процесі розробки систем керування організаційно-технічними об'єктами, а також використання клієнт-серверних, Web-технологій і розподіленої обробки даних на підприємствах. Висвітлено проблеми оперативного управління ОТО на гірничорудних підприємствах, роль та функції оператора автоматичної системи управління ОТО, методи, які використовуються для визначення ваг критеріїв і шкал оцінювання дій оператора ОТО. Описано інтерфейсну модель взаємодії диспетчера і організаційно-технічного об'єкта гірничорудного кар'єру, яка реалізує функції адаптації когнітивних особливостей диспетчера та інтелектуального інтерфейсу. Представлено архітектуру системи підтримки прийняття рішень (СППР), що забезпечує вимірювання характеристик диспетчера, побудову його когнітивного профілю та визначення когнітивного типу. Розкрито структуру СППР на основі бази даних та знань, а також результатів практичної реалізації запропонованих моделей прийняття рішень. Розроблено програмне забезпечення інтелектуальної системи навчання СППР, що забезпечує взаємодію диспетчера з системою, контроль його знань і навчання на основі діалогової моделі. Висвітлено ефективність математичних моделей, алгоритмів і методів прийняття оперативних управлінських рішень на підприємствах Кривого Рогу.

  Скачати повний текст

Запропоновано, досліджено та реалізовано новий двоканальний метод вимірювання та комплексної обробки вимірів луна-сигналів для зменшення впливу модулювальних перешкод на ефективність ультразвукового технічного діагностування стану бурильних труб. Розроблено нову інформаційну технологію комп'ютерного моніторингу технічного стану бурильних труб на базі сумарно-різницевого вейвлет-перетворення вимірів луна-сигналів та їх порівняння за кожного чергового контролю. Проведено експериментальні дослідження статистичних закономірностей вимірів інформативних параметрів ультразвукових сигналів, визначено їх статистичні моделі.

  Скачати повний текст

Досліджено кульовий млин, який подрібнює піски класифікатора, з його комунікаціями як керований об'єкт і обгрунтовано новий принцип автоматичного керування розрідженням пульпи у технологічному агрегаті. Прийнято критерій оцінювання й ідентифікації співвідношення руда/вода в приймальному пристрої завиткового живильника. Розроблено систему автоматизації процесів керування подрібненням пісків кульовим млином з урахуванням ідентифікації співвідношення руда/вода, в якій проводиться двоконтурне регулювання та зміна тривалості осереднення значень регульованої величини.

  Скачати повний текст

Розроблено систему автоматичного управління (САУ) процесом флотації, що забезпечує підвищення точності управління і якості кінцевих продуктів збагачення. Зазначено, що управління процесом флотації по зольності концентрату (ЗК) здійснюється комбінованою системою управління, в якій контур управління (КУ) по збуренню здійснює компенсацію основних збурювальних дій (ЗД), що спостерігаються (витрата і щільність початкової пульпи), КУ по відхиленню - компенсацію ЗД, що не спостерігаються. Показано, що відносна погрішність моделі, що компенсує основні ЗД складає 3,6 і 2,2 % по ЗК для флотомашин ФМУ2-6,3 і ФМУ-12 на основі порівняння розрахункових даних з експериментальними. Визначено завдання синтезу САУ по ЗК, яке формулюється як завдання синтезу лінійної імпульсної САУ під час стохастичних ЗД по інтегральному квадратичному критерію якості, що характеризує дисперсію вихідного сигналу ЗК, пропорційну втратам горючої маси, з використанням принципу роздільності, що передбачає синтез оптимального дискретного фільтру та вибір дискретного детермінованого регулятора, в якому як фазовий вектор використовується його оцінка, одержана за допомогою фільтру. Доведено, що реалізована система управління технологічним процесом фільтрації повністю відповідає вимогам, що пред'являються до якості управління і кінцевого продукту на основі числового експерименту аналізу перехідних характеристик функціонування системи управління. Розроблено промислову САУ процесом пінної флотації вугілля, що забезпечує зниження питомої ваги реагентів на 12 %, збільшення виходу концентрату на величину до 1,1 %.

  Скачати повний текст

Запропоновано розв'язок актуальної наукової задачі розробки критерію заштибовки шнека та синтезу на його базі алгоритму автоматичного керування видобувним комбайном з метою зниження питомих енерговитрат на видобуток вугілля. Визначено умову настання заштибовки шнека для системи автоматичного керування та параметри алгоритму автоматичного керування видобувним комбайном для зниження питомих енерговитрат на видобуток вугілля. Проведено імітаційне моделювання роботи системи автоматичного керування видобувним комбайном на тонких шарах за даним алгоритмом. Проведено розрахунок основних показників оцінювання економічного ефекту впровадження наукових розробок. Надано спосіб автоматизації режимів роботи видобувних комбайнів.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель процесів згущення й освітлення шламу як об'єкта автоматизованого керування, яка враховує зміни вмісту твердої фази в пульпі по висоті згущувача й її характеристик, що впливають на параметри моделі. Одержано аналітичні залежності щільності згущеного продукту від його витрати, щільності зливу від витрати флокулянта та рівня згущеного продукту від навантаження по твердій фазі, що підвищує її точність. Вперше запропоновано метод автоматизованого керування радіальним згущувачем, в якому використовується стабілізація рівня згущеного продукту зміною початкового навантаження, введено корекцію заданої щільності згущеного продукту пропорційно щільності зливу, а також компенсацію зміни навантаження на вході процесу пропорційною витратою флокулянта та його дозування за відхиленням щільності зливу від заданого. Вперше синтезовано цифрову систему адаптивного автоматичного керування процесом згущення й освітлення шламу на основі принципу стохастичної еквівалентності та відновлення динамічних параметрів об'єкта за спостереженнями, завдяки чому забезпечується задана якість регулювання.

  Скачати повний текст

Досліджено та розроблено інформаційну технологію автоматизації процесу одержання й обробки геологорозвідувальної інформації про розподіл вмісту корисного компонента у залізних рудах (ЗР) за умов підземного видобутку (ПВ). Показано, що автоматизоване робоче місце (АРМ) геолога моніторингу підземних залізорудних свердловин охоплює усі етапи одержання й обробки інформації для керування якісними показниками ЗР під час ПВ. Викладено вдосконалені інструментальні засоби моніторингу, створено базу геологічних даних (ГД). Для розмежування нееондиційних і кондиційних руд запропоновано використання розроблених алгоритмів, що дозволило більш ефективно виділяти контури рідних тіл. Представлено структуру й описано інформаційні технології у складі АРМ. Висвітлено особливості даної технології - поєднання програмного забезпечення пульта керування й обробки даних у єдину систему з метою розробки спільних форматів, автоматизації процедури одержання й обробки ГД, зменшення ймовірності появи помилок і підвищення надійності моніторингу.

  Скачати повний текст

Удосконалено принципи та способи управління технологічним процесом згущення суспензій руд рідкісних металів і продуктів їх збагачення в радіальному згущувачі на базі урахування закономірностей згущення сфлокульованих суспензій. Проведено теоретичне й експериментальне дослідження процесу згущення як об'єкта автоматичного управління. Встановлено екстремальний характер залежностей швидкості осадження дисперсної фази сфлокульованої суспензії й густини стисненого осаду від питомих витрат флокулянту. Виявлено факт дрейфу екстремуму від величини pH суспензії. Розроблено способи екстремального керування режимом осадження дисперсної фази суспензії. Показано, що густина суспензії, яка вивантажується з лійки згущувача, визначається параметрами ущільненого осаду і суспензії зони стиснення і забезпечується регулюванням співвідношення витрат дисперсної фази в осаді й згущеному продукті.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано функціонально-алгоритмічні структури та технічні вимоги щодо систем автоматичного контролю ступеня здрібнення руди та щодо систем автоматичного управління технологічними комплексами флотаційного та магнітного збагачення. Результати впроваджено в проект і можуть бути використані на флотаційних і магнітозбагачувальних фабриках руд кольорових і чорних металів.

  Скачати повний текст

Синтезовано оптимальну структуру електромеханічної адаптивної системи автоматичного керування процесом флотації на вуглезбагачувальній фабриці. Розроблено математичну модель процесу. Визначено критерій ефективності процесу керування розділовим апаратом. Запропоновано алгоритм одноканального екстремального регулятора, який мінімізував затрати на рискання під час дрейфу статичної характеристики об'єкта керування. Викладено алгоритм двоканального екстремального крокового регулятора, який грунтується на послідовному симплексному методі пошуку оптимуму критеріальної функції. Для досягнення розрахункового значення за наявності істотного запізнювання виконано його компенсацію шляхом прогнозування показників датчиків на один цикл виміру вперед. Відзначено, що для прогнозування якості кінцевих продуктів найбільш придатною є прогнозна модель експонентного згладжування з адаптацією трекінг-сигналом. Визначено кількісні оцінки ефективності функціонування систем автоматичного керування.

  Скачати повний текст

Сформульовано умови та уточнено закономірності процесу пошуку екстремуму цільової функції у дискретній системі автоматичної оптимізації процесу магнітної сепарації залізних руд та встановлено, що за умов змінних фізико-механічних і хіміко-мінералогічних характеристик перероблюваної руди мінімальний час пошуку забезпечується у разі формування керувального впливу завдяки різниці не менше двох синхронно вимірюваних значень послідовних змін вихідної координати об'єкта управління між кроками виконавчого механізму та за час чистого запізнювання, обмірюваного з моменту його кроку, з урахуванням поточного положення, у вигляді кусочно-постійних функцій, які приймають межові значення припустимих керувань, параметри яких визначаються вхідними динамічними характеристиками об'єкта. Усановлено закономірності екстремального управління інерційними об'єктами з запізнюванням зі змінними статичними та динамічними характеристиками, що забезпечує мінімальний час перехідних процесів у системі, на базі вимірюваних значень регульованої координати через проміжки часу між кроками виконавчого механізму, що формуються згідно з поточними значеннями статичних і динамічних характеристик об'єкта, які визначаються за умов дії інтенсивних збурювань як нечіткі множини, ступінь належності до яких задається предикатами відносин. З'ясовано умови та уперше визначено параметри сталого пошуку екстремуму у системі автоматичного управління процесом магнітної сепарації залізних руд, що реалізує запропоновані принципи пошуку, за наявності інтенсивних збурюючих впливів на об'єкт управління та шумів у контрольованих сигналах. Уперше виявлено закономірності формування керувального впливу в системі автоматичної оптимізації процесу магнітної сепарації залізних руд на базі обмірюваної різниці величини загасання хвиль лемба, що поширюються за поверхнею, яка контактує з потоком залізорудної пульпи за наявності магнітного поля та без нього.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням розробки методів і алгоритмів адаптивного керування процесом буріння глибоких свердловин. Комплексно вирішено питання математичного моделювання, ідентифікації параметрів моделі, виявлення зміни умов буріння, адаптивного керування та відпрацювання долота за опорою і озброєнням, які в сукупності вирішують значну наукову та прикладку проблему в галузі спорудження глибоких нафтових та газових свердловин. Розроблені методи та синтезовані алгоритми адаптивного керування сприяють досягненню вищих техніко-економічних показників та безаварійному бурінню свердловини в умовах апріорної невизначеності.

  Скачати повний текст

Досліджено теоретико-методичні проблеми організації алгоритмічного навчання студентів як ефективну форму підвищення якості професійної підготовки майбутніх інженерів-гірників. Розкрито суть понять "комплексний алгоритмічний підхід" і "комплексна алгоритмізація" навчального процесу з використанням сучасних комп'ютерних засобів у навчальній діяльності викладачів і студентів. Теоретично обгрунтовано, розроблено й експериментально перевірено технологію комплексного алгоритмічного навчання студентів гірничого профілю, що базується на використанні сучасних комп'ютерних засобів й інформаційного забепечення.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Удосконалено статичну діагностичну модель верстата-качалки, що дозволяє підвищити точність отримання динамограм у перерахунку з ватметрограм і тим самим збільшити вірогідність оцінки стану заглибленого насоса штангової глибинно-насосної установки (ШГНУ). Створено динамічну діагностичну модель верстата-качалки, яка враховує моменти інерції зрівноважуючих вантажів верстата-качалки та ротора її привідного електродвигуна, що дозволяє підвищити на 1-5 % точність оцінки стану заглибленого насоса ШГНУ під час її роботи в динамічному режимі. Встановлено взаємозв'язок зміни ковзання ротора електроприводу верстата-качалки від дії навантаження на штангову колону, зумовленого станом заглибленого насоса, на основі якого розроблено метод діагностування ШГНУ за швидкісними характеристиками. Запропоновано непрямий метод визначення маси зрівноважуючих вантажів верстата-качалки, використання якого дозволить підвищити точність перерахунку ватметрограми в динамограму та проводити операції зрівноваження верстата-качалки.

  Скачати повний текст

Проаналізовано існуючі типи дефектів штангових глибинно-насосних установок (ШГНУ) та причини їх виникнення. Показано, що максимальної ефективності діагностування можна досягти за умови контролю чинників, які зумовлюють дефекти ШГНУ, та параметрів технологічного режиму роботи свердловини. Для вирішення поставленого завдання удосконалено динамометричний метод діагностування ШГНУ. З використанням перетворення Уолша та вейвлет-перетворення розроблено методи автоматизованого виявлення дефектів ШГНУ. Створено математичну модель коливальних процесів колони насосно-компресорних труб, що дозволяє пов'язати їх характеристики з рівнем рідини у затрубному просторі свердловини. Запропоновано метод визначення коефіцієнта тертя на підставі розрахунку плунжерних динамограм. Розроблено систему діагностування ШГНУ та конструкції вставного давача навантаження. Створено функціональну схему системи виявлення дефектів і принципові схеми її окремих вузлів, запропоновано їх програмне забезпечення. Проведено метрологічний аналіз розробленої системи діагностування та первинного перетворювача.

  Скачати повний текст