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.

Описано принципи дії та конструкції технічних засобів автоматизації підземних гірничих робіт. Охарактеризовано системи керування технологічними процесами шахт і рудників. Особливу увагу приділено математичному опису технічних засобів і систем. Розглянуто питання їх надійності, економічної ефективності, безпеки за умов автоматизації технологічних процесів. Здійснено розрахунок систем автоматичного керування: систем уповільнення скіпів з використанням механічного та динамічного гальмування та систем автоматизації скіпового підняття з приводом постійного струму.

Приділено увагу виконанню дослідницької частини в кваліфікаційних роботах магістра. Розглянуто питання ідентифікації, математичного опису, моделювання та розрахунку автоматичних систем. Наведено приклади використання ЕОМ у процесі використання різних методів дослідження лінійних неперервних, нелінійних та цифрових систем. Подано конкретні приклади виконання досліджень систем автоматичного керування конкретними об’єктами для гірничої та інших галузей виробництва. Висвітлено основні аспекти дослідження автоматичних систем з використанням імітаційного моделювання.

Досліджено практичне застосування методів теорії систем для дослідження транспортних об'єктів. Вирішено завдання ідентифікації, математичного опису та моделювання елементів транспортної системи й зовнішнього середовища, а також дослідження поведінки системи за умови різних стратегій керування транспортними потоками. Для вирішення цих задач застосовуються сучасні та потужні математичні пакети MATLAB та MathCad. Висвітлено створення моделей поведінки транспортної системи та зовнішнього середовища. Увагу приділено створенню моделі прийняття рішень транспортної системи. Охарактеризовано особливості реалізації керуючих впливів на транспортні об’єкти.

Дисертацію присвячено вирішенню важливої наукової проблеми розробки наукових основ автоматизації процесів керування видобувними машинами шляхом одночасного, узгодженого та нечіткого керування декількома конструктивними компонентами машини через синхронізацію дискретної зміни у часі станів підсистем керування та компенсацію їх впливів на режими роботи, якими вони не керують, за допомогою встановлених залежностей між їх вихідними чіткими величинами. Обґрунтовані режими роботи видобувних машин, від яких залежать рішення оператора щодо керування окремими компонентами; запропоновані характеристики режимів, що їх уточнюють. За умови створення експертних правил нечітких продукцій для кожного режиму роботи видобувної машини визначені умови зміни характеристик та дії, при яких забезпечуються траєкторії зміни характеристик у часі, які відповідають роботі машини з раціональними технологічними та економічними показниками. З метою ідентифікації характеристик режимів роботи видобувної машини встановлені нові закономірності зміни у часі струмів статорів та активних потужностей двигунів приводів різання, що є унікальними для певних характеристик режимів роботи машини та їх зміни. Розроблений алгоритм координованого керування експертними підсистемами нечіткого керування режимами роботи видобувної машини, заснований на розподіленні у часі процедур формування керуючих впливів підсистемами.

Мета роботи - виконати обгрунтування доцільності застосування законів розподілу для моделювання надійності роботи систем електропостачання з потужними нелінійними навантаженнями. Методи дослідження - застосування експоненційного та нормального законів розподілу, та закону Вейбула. При комплексній оцінці проблеми електромагнітної сумісності та розробці багатокритеріальних параметрів енергетичної ефективності систем електропостачання промислових підприємств найбільш доцільно використовувати показники надійності елементів, які математично описуються розподілом Вейбулла. У цьому випадку результати моделювання типових електричних режимів і варіацій схем заміщення підприємств показали чутливість показників надійності до змін потужності енергосистеми. Нові теоретичні засади для виконання досліджень у сучасних системах електропостачання зі зростанням потужностей нелінійних навантажень надали можливість розвинути наукові основи аналізу та синтезу енергетичних процесів у багатофазних електричних системах і запропонувати методи корекції з урахуванням комплексної дії джерел електромагнітних завад, характерних для промислових підприємств та запропонувати методи оцінки їх впливу на надійність та ефективність роботи основного електротехнологічного обладнання. Обгрунтовано можливість застосування отриманних результатів для оцінки надійності систем електропостачання з потужними нелінійними навантаженнями. Забезпечено необхідну точність і достовірність рішення на рівнях випадкових подій, величин і процесів. Наведено математичний апарат для аналізу основних показників надійності за наявності несинусоїдальності напруги. Зроблено висновки щодо адекватності результатів розрахунку на різних ступенях розподілу електроенергії. Показано, що одночасна оптимізація показників надійності та якості напруги - це складові комплексної наукової проблеми забезпечення енергетичної ефективності електричних мереж при впровадженні децентралізованих моделей енергосистеми.

Мета роботи - проведення аналізу проблеми енергетичної ефективності (ЕЕ) та електромагнітної сумісності (ЕМС) потужних енергооб'єднань із нелінійними навантаженнями та відновлювальними джерелами електроенергії (ВДЕЕ); знаходження перспективних шляхів підвищення ЕЕ систем електропостачання. Проведено математичне моделювання електромагнітної сумісності. Проведено аналіз проблеми ЕЕ та ЕМС потужних енергооб'єднань із нелінійними навантаженнями та відновлювальних джерел енергії надає можливість сформулювати наступні положення, що обумовлюють задачі цього дослідження. Перспективним шляхом підвищення ЕЕ систем електропостачання є впровадження уточнених методик аналізу та прогнозування електричних режимів промислових підприємств, а також показників якості напруги та надійності електрообладнання. Незважаючи на те, що задачі електромагнітної сумісності були предметом численних вітчизняних і зарубіжних досліджень, слід зазначити, що більшість таких робіт розглядають процеси генерації електромагнітних перешкод в електричну мережу без зав'язків із технологічними графіками роботи електрообладнання. Одним із електромагнітних ефектів, який проявляється при роботі перетворювачів частоти, є значні рівні інтергармонік і вищих гармонік, що генеруються в електричну мережу та сприяють зростанню втрат електроенергії та скороченню регламентного строку служби електрообладнання. Проте закономірності, що зв'язують параметри енергосистеми та режими потужних промислових перетворювачів, не вивчались, і обгрунтування параметрів раціонального енергетично ефективного режиму системи електропостачання при врахуванні індивідуальних графіків вищих гармонік до сьогоднішнього дня не проводилося.

До теперішнього часу автоматичне керування швидкістю переміщення комбайна відбувається з метою підтримки фактичної швидкості на заданому оператором рівні або з метою підтримки фактичної потужності на стійкому рівні, що відбувається без перегрівання та перекидання. Але не досліджено питання про керування режимом руйнування вугільного пласта верхнім виконавчим органом очисного комбайна з урахуванням зміни кута охоплення органом масиву. Мета роботи - створення методу синтезу системи нечіткого автоматичного керування режимом руйнування вугільного масиву виконавчим органом очисного комбайна на основі інформаційного критерію енергоефективності процесу різання вугілля різцями. На основі інформаційного критерію енергоефективності процесу різання вугілля різцями створюється алгоритм нечіткого виводу для системи нечіткого автоматичного керування режимом руйнування вугільного масиву виконавчим органом очисного комбайна. При цьому за допомогою обгрунтованих правил нечітких продукцій визначаються параметри функцій належності термів вихідної лінгвістичної змінної системи та нечіткі операції згідно з рекомендаціями класичного алгоритму нечіткого виводу Мамдані. Створений алгоритм нечіткого виводу досліджується на ефективність на основі відносного показника кількості сформованих системою нечіткого автоматичного керування ефективних керуючих впливів. За допомогою імітаційного моделювання здійснюється порівняльний аналіз ефективності керування швидкістю обертання органом за запропонованим алгоритмом нечіткого виводу та з використанням нерегульованого приводу різання комбайна. При дослідженні закономірностей формування керуючого впливу щодо швидкості обертання верхнього виконавчого органу очисного комбайна з використанням створеного алгоритму нечіткого виводу отримано практичний висновок про формування ефективних керуючих впливів у переважній кількості випадків (близько 93 %). Запропонований у роботі метод є теоретичною основою для розв'язання важливої науково-прикладної задачі автоматизації процесу керування швидкістю обертання верхнього виконавчого органа очисного комбайна з метою зменшення питомих енерговитрат на видобуток вугілля та кількості штибу.