Статті (ККІСУ)

Permanent URI for this collection

https://dspace.snu.edu.ua/handle/123456789/344

Browse

Now showing 1 - 20 of 28

Adaptive control of ore pulp thinning in ball mills with the increase of their productivity
(2014) Porkuian, O.; Поркуян, О. В.
The optimal control problem and its solution algorithm for magnetic separation processes based on clear-fuzzy block predictive model are formulated.
Development of a Laboratory Unit and a Solid Fuel Gasification Reactor
(СНУ ім. В. Даля, 2024) Slobodyanyuk, V. Р.; Shlapak, S. О.; Tselishchev, O. В.; Kudryavtsev, S. О.; Loriia, M. G.; Duryshev, O. A.; Слободянюк, В. П.; Шлапак, С. О.; Целіщев, О. Б.; Кудрявцев, С. О.; Лорія, М. Г.; Дурищев, О. А.
The paper investigates the process of gasification of pyrolysis coal and other coal-containing materials A schematic diagram of the installation of the gasification process of pyrolysis coal and other coalcontaining materials was developed, the design of the reactor for coal gasification and the methodology for conducting experiments and analysing the gasification process of pyrolysis coal and other coal-containing materials were developed. Research methods - modelling of the coal gasification process using the results of theoretical studies. A detailed analysis of the experimental and theoretical data concerning the feasibility of the pyrolysis coal gasification process was carried out, a schematic diagram of the laboratory installation and the design of the gasification reactor were developed. The main goal is to develop a method of gasification of solid pulverised fuel that will simplify the process control and ensure its stability due to the unity of the drying and gasification processes of pyrolysis coal, which are linked by means of a gasification reactor. Additionally, this method provides for the neutralisation of harmful impurities generated during the coal gasification process. As a result of theoretical studies of the solid fuel gasification process, a design of a coal gasification reactor was proposed, which is an ideal displacement reactor. The length-diameter ratio for the working part of the reactor should be at least 10:1. It is proposed to use a heat-resistant molybdenum steel tube (operating temperature up to 1600 0C) with a diameter of two inches to manufacture the reactor. Also, to study the gasification process of pyrolysis coal and other coal-containing materials, a laboratory installation for gasification of solid crushed fuel is proposed, in which a gas mixture of carbon dioxide and oxygen is fed into the reactor and serves as an activator of the gasification process. The prospects of coal processing by gasification to produce a mixture of combustible gases (H2, CO, CH4) are investigated. It is analysed that coal gasification allows obtaining valuable gas that can be used not only as an energy fuel, but also as a technological raw material for the production of methanol, dimethyl ether, hydrogen production, and use as a reducing agent in metallurgical processes.
Mathematical models of rheological transformations during transfer of potential of mass, energy and momentum pulse.
(2017) Stentsel, Y.; Porkuian, O.; Litvinov, K.
The processes of convection-diffusion transfer of the potential of the determining parameter, which can be mass, energy or momentum pulse, are being considered. It is shown that the existing methods of mathematical modelling generally consider the transfer processes of mass, heat energy and momentum from a source of infinite cardinality to certain unlimited volume under the initial conditions of the first, second or third kind. In addition, it is assumed that the physical transition zone of the potential is infinitesimally small. At the same time, very complex mathematical models are obtained, which are often unfit for practical usage. It is shown that the rheological transition zone can be a technological device, for example, a reactor, an evaporation plant, an absorber, a rectifying column, etc., in which not only transformation of the main determining parameter occurs, but also creation of new ones. That is, the process of transformation under convection-diffusion transfer can be multistage with simultaneous output (drain) of the determining parameters - concentration, heat energy, pressure, etc. For mathematical description of the transfer processes of the potential the known laws of the transfer phenomena are used, which are supplemented by the corresponding laws of drain of the created potential. It is shown that in this case transformation of the input potential is described by nonlinear differential equations, which under certain conditions can be solved analytically.
Neural network simulation in running of acetic acid synthesis unit while start-up.
(2013) Porkuian, Olga; Samojlova, Zhanna
The present article focuses on the researches' results of artificial neural networks architecturing using in automated control systems for acetic acid synthesis unit by means of GUI, i.e. Neutral Network Toolbox interface of the software simulator Matlab. The structural schemes of such systems are attached.
Research of the automatic control system of belt conveyor on the technical basis of the industrial controller schneider electric
(2012) Porkuian, O.; Kurganov, I.; Поркуян, О.; Курганов, І.
The results of the studies of complex system of automatic control of processes of the transportation and the crushing of the ore been presented. The principles of control been based on the measurement of temperature field on the zone of the friction. The efficiency of the approach confirmed by the results of theoretical and experimental research of the control system based on industrial controllers Schneider Electric.
Researches of the system of neutralization process control in the production of ammonium nitrate on the basis of rheological transitions principles
(2012) Stentsel, I.; Porkuyan, O.; Prokaza, E.; Стенцель, И.; Поркуян, О.; Проказа, О.
The results of theoretical and experimental researches of the system of neutralization process control in the production of ammonium nitrate on the basis of rheological transitions principles have been presented in the paper. A new method of nitric acid neutralization control through temperature field stabilization has been developed.
Rheological model of mixing and transformation processes in multiphase medium
(2015) Porkuian, O.; Prokaza, O.; Kutaiba, A. A.; Поркуян, О. В.; Проказа, О.
Theory of rheological transitions and transformations was used in multiphase medium for description of mixing and transformation processes. In the article there presented models of irreversible rheological transitions and shown that such transitions are described by integrated impulse Dirac delta function. Rheological model of process with the usage of zero gradient method is obtained
Some algorithms of computer algebra
(2016) Porkuian, O.; Timoshyn, A.; Timoshyna, L.
The article describes one of the methods for computing determinants without using fractions proposed by Bareiss. This problem has a clear algorithmic character in nature and refers to the field of computer algebra. The implementation of this algorithm is proposed in the known Maxima system of symbolic computations. In addition, this method makes it possible to get enough convenient formula for the calculation of the matrix of unitriangular transformation of a quadratic form to a canonical one.
The determination of the characteristics of iron ore slurry under the conditions of ultrasonic control
(2013) Porkuian, O.; Sotnikova, T.; Поркуян, О.; Сотникова, Т.
Using the aerosol of Si02/Zr02 catalyst nanoparticles to obtain gasoline and diesel from vacuum gasoil .
(2013) Glikin, Marat; Porkuian, Olga; Alsooz, Amer Habib; Kudryavtsev, Sergey
It has been examined the use of aerosol nanocatalysis technology for implementing new high catalytic cracking process to produce gasoline and diesel fuel from a vacuum gas oil. the temperature in the new process is at 250 °C lower than in industrial cracking processes, and the amount of catalyst is reduced to a concentration of 2.38 g/m3 reactor. The Si02/Zr02-catalyst at conditions of the new technology displayed higher than 99 % of selectivity of light products formation.
Визначення кисню в складних газових сумішах термомагнітним методом за «роторним» принципом.
(2005) Стенцель, Й. І.; Стенцель, В. В.; Целіщев, О. Б.
Описано результати теоретичних досліджень термомагнітного газоаналізатора з «ротор-ним» ефектом. Показано, що у разі відповідного конструктивного його виконання, використо-вуючи тільки «роторний» ефект в термомагнітному полі, можна будувати прилади, які мають абсолютно лінійну статичну характеристику, практично не чутливі до зміни температури газу, барометричного тиску, напруги живлення і напруженості магнітного поля. Такі газоаналізато-ри відрізняються високою точністю і на цьому принципі можна будувати зразкові прилади.
Визначення параметрів вібрації бурової установки із використанням методу відстеження порядку обертових машин
(СНУ ім. В. Даля, 2024) Моркун, В. С.; Моркун, Н. В.; Поркуян, О. В.; Грищенко, С. М.; Бобров, Є. Ю.; Грищенко, Я. О.; Morkun, V. S.; Morkun, N. V.; Porkuian, O. V.; Hryshchenko, S. M.; Bobrov, E. Yu.; Hryshchenko, Ya. O.
Метою дослідження є визначення параметрів вібрації бурової установки в процесі буріння свердловин за допомогою методу відстеження порядку обертових машин. У роботі використані методи аналізу вітчизняного та зарубіжного досвіду, методи математичного моделювання, а також методи математичної статистики і теорії ймовірності для формування оцінки результатів дослідження. Наукова новизна полягає в обґрунтуванні застосування методу відстеження обчисленого порядку обертових машин для визначення частоти на якій доцільно вимірювати статистичні параметри супутнього вібраційного сигналу. Практичне значення полягає у визначенні процедури вимірювання параметрів вібраційного сигналу бурової установки для оцінки фізико-механічних властивостей гірської породи безпосередньо в процесі буріння свердловин. Для виділення корисної складової вібраційного сигналу на буровому долоті з різноманітних завад (вібрації інших частин бурової установки, зовнішні процеси у гірському масиві і т. і.) використаний метод відстеження обчисленого порядку (СОТ) обертових машин з додатковою передискретизацією для підвищення його роздільної здатності. Запропонований підхід полягає в тому, що в процесі зміни робочого режиму приводу обертових частин бурової установки формують карту порядку в усьому діапазоні його обертів, визначають частоту високоамплітудної вібрації долота, яка відповідає визначеному піковому порядку обертів, і на цій частоті вимірюють статистичні параметри змін амплітуди виміряного сигналу. Відповідно до застосованого методу сформовано карту частоти обертів для даних вібрації в процесі зміни робочого режиму бурової установки(підвищення впродовж 40 секунд частоти обертів приводу з 500 до 2150 обертів за хвилину. Аналіз виконаних експериментальних досліджень та моделювання процесу взаємодії долота з залізовмісною гірською породою дозволяє зробити висновок про те, що отримані із застосуванням зазначеного методу статистичні показники супутнього вібраційного сигналу дійсно адекватно характеризують процес буріння свердловин.
Використання математичної моделі для оптимізації динамічних параметрів процесів виробництва аміаку.
(СНУ ім. В. Даля, 2022) Куліков, Д. О.; Купіна, О. А.; Лорія, М. Г.; Целіщев, О. Б.; Kulikov, D. O.; Kupina, O. A.; Loria, M. G.; Tselishchev, O. B.
У роботі розглядається питання розробки математичної моделі, яку можна застосовувати як для оптимізації технологічного процесу, так і для автоматизованої системи регулювання. Переваги такого підходу наступні: він грунтується на об’єктивних даних, що формує сам об`єкт керування; достатньо проста реалізація такого підходу; отримання адекватної і точної математичної моделі. Дослідження проводиться для оптимізації технологічного процесу та автоматизованої системи регулювання, що розглядається. Адаптація моделі буде забезпечувати ефективність обох стратегій керування. Для досягнення оптимальної динамічної моделі вирішувалися наступні завдання: - була розроблена інформаційно-логічну схему взаємозв’язків між параметрами технологічного процесу, що розглядається; - складена математичні моделі газового реактору за концентрацією цільового компонента та за температурою. Отримана динамічна модель дозволяє адекватно описати характер зміни параметрів у діапазоні, які значно перевищує регламентні границі. Це особливо важливо при застосуванні її в системах контролю безпеки реактора й технологічних тренажерах. В результаті досліджень встановлено, що урахування в моделі процесу хімічної реакції дозволяє контролювати такий складний параметр як зміна активності каталізатора. Це характеристика здатності каталізатора прискорювати хімічну реакцію. Каталітична активність визначається як різниця між швидкостями однієї і тієї ж реакції в даних умовах за присутності каталізатора та без нього або як відношення цих швидкостей. Каталітична активність залежить від природи та кількості активних центрів, які беруть участь в каталітичному процесі. В ідеальному випадку, коли всі активні центри каталізатора беруть участь у каталізі, каталітична активність — максимальна кількість молекул, що прореагували на одному активному центрі за одиницю часу. Цей показник є дуже важливим при визначенні необхідності адаптації моделі. Адаптація моделі одночасно забезпечує її адекватність як у системі оптимізації, так і у автоматизованої системі регулювання. Що є суттєвою перевагою, бо дозволяє використовувати одну математичну модель в декількох випадках, що, в свою чергу, є більш доцільним з економічної точки зору.
Вплив функції активації лінійної нейронної мережі на апроксимацію даних основних каналів керування реактру синтезу оцтової кислоти.
(СНУ ім. В. Даля, 2024) Поркуян, О. В.; Самойлова, Ж. Г.; Porkuian, O. V.; Samojlova, Zh. G.
Штучні нейронні мережі будуються за принципами організації та функціонування їх біологічних аналогів. Вони можуть вирішувати широке коло завдань розпізнавання образів, ідентифікації, прогнозування, оптимізації керування складними об'єктами. Подальше підвищення продуктивності комп'ютерів дедалі більше пов'язують із штучними нейронними мережами, зокрема нейрокомп'ютерами. Нині з'являється більше інтелектуальних систем керування технологічними процесами у хімічної промисловості, у яких вирішуються завдання адаптації, самонавчання, самоналаштування. Для вирішення завдання керування технологічними процесами в хімічній промисловості використовуються багатошарові лінійні нейронні мережі зі зворотним розповсюдженням помилки. Для побудови багатошарової мережі для проміжного шару часто використовують функції активації типу логічної (logsig) або гіперболічного тангенсу (tansig), а для кінцевого шару використовується лінійна функція активації (purelin). У цій роботі для побудови та дослідження властивостей нейронної мережі використовувалися статистичні дані реального реактора синтезу оцтової кислоти, який працює у стаціонарному режимі в цеху оцтової кислоти,. Для моделювання використовувалося середовище програмного симулятора MATLAB 2021. Ця програма рекомендована для моделювання різних нейронних мереж із різною кількістю нейронів і різним типом функції активації. В даній роботи була побудована і досліджена лінійна нейронна мережа зі зворотним поширенням помилки з фіксованою кількістю нейронів першого шару за основними каналами керування реактором синтезу оцтової кислоти. В роботі досліджувався вплив функцій активації першого шару та кінцевого шару нейронної мережі на апроксимацію даних реактора синтезу оцтової кислоти. Архітектура нейронної мережі перший шар містить 23 нейрона. Функція активації нейронів змінюється. Спочатку це функція hardlim, потім функція tansig, потім функція logsig і purelin. Другий шар містить один нейрон також з різними функціями активації: hardlim, tansig, logsig і purelin. Діапазон зміни входу [8900-9800]. Моделювання нейромережі з використанням MATLAB 2021 показало успішність процесу побудови та навчання нейронної мережі та його задовільну якість, яка дозволить використовувати нейромережі для керування технологічними процесами синтезу оцтової кислоти та перспективність подальших досліджень цього напряму.
Дослідження математичної моделі апарату нейтралізації у виробництві аміачної селітри
(2010) Проказа, О. І.; Поркуян, О. В.; Стенцель, Й. І.
У роботі наведені результати досліджень математичної моделі апарату нейтралізації у виробництві аміачної селітри, отриманої на основі теорії реологічних перетворень. Показано, що сталі часу є функціями контролюючих технологічних параметрів і визначають характер перехідного процесу
Дослідження похибок вимірювального контролю та управління матричним методом.
(2017) Стенцель, Й.; Поркуян, О.; Черкас, К.; Літвінов, К.
За дослідження систем автоматичного контролю та управління вихідна координата може змінюватися як за часом, так і за впливними координатами, яких може бути декілька. Сучасна теорія похибок вимірювання, як правило, базується на інваріантно-автономному принципі дослідження похибок вимірювання. У реальних системах вимірювального контролю та управління мають місце похибки, що випливають за одночасної зміни як контролювального параметра, так і різних впливних параметрів, які містяться в межах, зумовлених технологічними вимогами. Для дослідження таких похибок вимірювання та управління пропонується метод інтегральної матриці, який дозволяє за результатами поточного контролю технологічних параметрів визначати похибку вимірювання, що призведе до підвищення якості роботи технологічного процесу. Суть методу полягає в тому, що дія контролювального параметра та впливних параметрів на вихідну координату надається відповідними гілками вимірювального перетворення, які об’єднуються в матрицю, а похибки вимірювання визначаються інтегральним методом як різниця площин дійсних та поточних значень вихідної координати.
Застосування фізично обґрунтованих нейронних мереж (PINN) у контролі якості продукту процесу Габера-Боша.
(СНУ ім. В. Даля, 2024) Водяник, Б. Р.; Лорія, М. Г.; Кобзарев, Є. В.; Vodianyk, B. R.; Loriia, M. G.; Kobzarev, E. V.
У статті розглянуто можливості застосування фізично обґрунтованих нейронних мереж (Physics- Informed Neural Networks, PINNs) для контролю якості аміаку, що виробляється за процесом Габера- Боша. Процес синтезу аміаку є високонелінійним і важливим промисловим процесом, де стабільність і висока якість продукту мають критичне значення. Традиційні методи контролю якості стикаються з обмеженнями, такими як брак прямих онлайн- вимірювань ключових параметрів та потреба в значних обсягах даних для побудови моделей. PINNs пропонують гібридний підхід, що поєднує фізичні закони процесу з можливостями глибокого навчання, дозволяючи здійснювати точне прогнозування концентрації та чистоти аміаку в реальному часі на основі обмеженого набору датчиків. У роботі проаналізовано сучасні дослідження, присвячені застосуванню нейромереж у промислових процесах, та обґрунтовано архітектуру PINN-моделі для моніторингу якості продукту в синтезі аміаку. Показано переваги PINNs над традиційними методами – скорочення потреби у даних, забезпечення фізично узгоджених результатів та інтеграція в існуючі системи керування для підвищення ефективності виробництва. Обґрунтовано, що фізично обґрунтовані нейронні мережі пропонують новий рівень інтелектуального контролю для хімічних процесів. У випадку синтезу аміаку цей підхід дозволяє по-новому вирішити давні проблеми контролю якості, об’єднавши науку і дані. Реалізація PINN у виробництві аміаку потенційно забезпечить більш високу якість продукту, гнучкість операцій та стійкість процесу, сприяючи прогресу в напрямі «Industry 4.0» [20] в хімічній промисловості. Це крок до більш розумних і ефективних заводів, де кожен важливий процес знаходиться під надійним наглядом комбінованого інтелекту людини та машини. Очікується, що впровадження такої технології сприятиме підвищенню виходу та стабільності процесу, зниженню енерговитрат (через оптимальні режими) та покращенню безпеки (завдяки ранньому виявленню відхилень і потенційних несправностей, що у масштабах глобальної індустрії може дати значний економічний ефект і зменшити споживання природного газу та викиди CO₂.
Методи вивчення високотехнологічних дисциплін.
(СНУ ім. В. Даля, 2022) Карпюк, Л. В.; Давіденко, Н. О.; Ганжа, С. А.; Гезеві Абдалхалех Гома Ахмед; Karpyuk, L. V.; Davydenko, N. O.; Ganzha, S. A.; Gezevi Abdalhaleh Goma Ahmed
У статті розглядаються питання та проблеми навчання студентів, з якими вони зустрічаються під час вивчення високотехнологічних дисциплін. У вищих навчальних закладах (ВНЗ) в сучасних умовах потрібен новий підхід до підготовки студентів різних рівнів навчання − якісний, технологічний. До підготовки фахівців галузі знань «Автоматизація та приладобудування» висуваються підвищені вимоги. Зважаючи на умови традиційної освіти, реалізація цих вимог пов'язана з певними труднощами. Впровадження високотехнологічних дисциплін в навчання дозволяє досить швидко розробляти та пропонувати студентам різноманіття варіантів індивідуальних завдань за великою кількістю тем з урахуванням рівня початкової комп'ютерної підготовленості студентів. При правильному підході САПР може бути прекрасною основою запровадження у освітній процес проєктного способу навчання. Суть його полягає в тому, що викладач задає вихідні дані та формулює заплановані результати навчальної задачі. Студенти самі намічають проміжні завдання, шукають шляхи їх вирішення, а виконуючи проєкт, порівнюють отримані результати із затребуваними, при необхідності коригують регульовані параметри. У результаті вони набувають навичок самостійно «добувати» нові знання, вчаться застосовувати їх до вирішення практичних завдань, набувають першого досвіду дослідницької роботи. Але на шляху вирішення цієї проблеми вищі навчальні заклади сьогодні зустрічають низку серйозних труднощів, пов'язаних з недостатньою матеріальною базою (нестача потужних комп'ютерів, висока вартість ліцензійного програмного продукту тощо). Щоправда, низка великих компаній – розробників САПР – пропонують (безкоштовно) «урізані» студентські версії САПР, які можуть надати значну допомогу в навчанні. В свою чергу вивчення сучасних САПР та набуття навичок у роботі з ними, безумовно, сприятиме підвищенню якості підготовки інженерних кадрів, значно скоротить період часу, необхідний для адаптації молодого спеціаліста на робочому місці після закінчення вищого навчального закладу, суттєво підвищить його затребуваність з боку роботодавця. Крім того, використання у навчальному процесі систем автоматизованого проєктування, поряд з рішенням основного завдання, дає низку додаткових освітніх ефектів. Сумарна дія таких ефектів багаторазово покращує результати навчання. В даній статті розглядаються деякі відмінні риси САПР, які позитивно впливають на результативність підготовки сучасного спеціаліста
Моделювання лінійної нейронної мережі з зворотним поширенням помилки для основних каналів керування реактором синтезу оцтової кислоти.
(СНУ ім. В. Даля, 2023) Поркуян, О. В.; Самойлова, Ж. Г.; Porkuyan, O. V.; Samojlova Zh. G.
В наш час для управління технологічними об'єктами можуть бути використані нейронні мережі, нечітка логіка чи генетичні алгоритми. Було небагато спроб використати технології штучного інтелекту для по-будови автоматичних систем керування. Однак тільки в останні роки, зі зростанням дослі-джень у галузі нелінійного управління, використання технологій штучного інтелекту в керуванні техноло-гічними процесами набуло широкого поширення. Моделювання та дослідження роботи штучних ней-ронних мереж можна проводити за допомогою про-грамних симуляторів. Найбільш поширеними паке-тами для моделювання властивостей нейромереж є Neural Works Pro Plus, Neuro Solution, Matlab (Neural Network Toolbox), Neuro Wisard, ANsim, Neural Ware та інші. Програми відрізняються складністю, кількі-стю типів нейронів та алгоритмів навчання, що під-тримуються в системі. У статті досліджується побудова лінійних нейрон-них мереж із зворотним розповсюдженням помилки для основних каналів управління реактора синтезу оцтової кислоти. Для побудови та дослідження властивостей нейрон-ної мережі використовувалися статистичні дані ре-актора синтезу оцтової кислоти у стаціонарному режимі цеху оцтової кислоти Сєвєродонецького ЗАО «Азот». Для моделювання використовувалося середо-вище програмного симулятора MATLAB 2021. Ця програма рекомендована для моделювання різних нейронних мереж із різною кількістю нейронів і різ-ним типом функції активації. Для побудови нейрон-ної мережі використовувалася ітераційна проце-дура. Архітектура нейронної мережі: перший шар міс-тить спочатку 9 нейронів, потім 23 нейрона, а згодом 46 нейронів з функцією активації tansig. Дру-гий шар містить один нейрон з функцією активації purelin. Діапазон зміни входу [8900-9800]. Навчання нейронної мережі виконувалося протягом 50 циклів. Потім виконувалося моделювання мережі. Наприкінці моделювання розраховували відносну по-хибку для виходу мережі. У тому випадку, якщо залежності мають лінійний характер для апроксимації даних можна використо-вувати лінійні нейронні мережі з зворотнім поши-ренням помилки. Всі створені та промодельовані ней-ронні мережі для всіх основних каналів керування по-казали задовільну якість апроксимації даних. Якість апроксимації даних складала во всіх випадках менше 1%. Це дозволить використовувати нейромережі для управління технологічними процесами синтезу оцто-вої кислоти та перспективність подальших дослі-джень цього напряму.
Моделювання процесу синтезу метанолу як об’єкта керування.
(2013) Поркуян, О. В.; Озорнін, О. Ю.
У статті розглянуто кінетичне моделювання процесу синтезу метанолу в залежності від умов реалізації процесу. Сформульовані в загальному вигляді моделі синтезу метанолу–сирцю на основі матеріального та теплового балансу.

Browse

Browsing Статті (ККІСУ) by Title

Results Per Page

Sort Options