Принципи побудови та реалізації інформаційно-вимірювальних систем визначення навантаженого стану напружено-деформованих технологічних об'єктів

Для визначення ряду технологічних параметрів робочого середовища в ємностях (вологості, густини, в'язкості, рівня) створені пристрої-прототипи НДО.

В основу їх принципу дії покладена умова, що рухома механічна система знаходиться в рівновазі під дією моментів сил, що вимірюються (архімедових, масових і інших), і урівноважених їх масових сил. ІВС, яка обслуговує декілька пристроїв та визначає необхідні параметри за допомогою розроблених детермінованих математичних моделей, які враховують конструктивні особливості пристрою, фізику процесу та ряд параметрів, від яких залежить точність вимірювань.

При зміні параметрів середовища, що контролюється, рівновага системи порушується, а потім під дією моменту масових сил, що змінився, знову відновлюється, але тепер в новому положенні Х механічної системи, яке контролюється за допомогою безконтактного датчика переміщення, а потім використовується в математичній моделі.

У п'ятому розділі на основі одержаних результатів теоретичних і експериментальних досліджень дістало подальший розвиток проектування засобів вимірювання параметрів сил і їх похідних: датчиків навантаження, положення та переміщення і удосконалено методи визначення технологічних параметрів з заданою точністю.

Знайшли подальше удосконалення і досліджені модифікації датчиків для вимірювання параметрів переміщення і положення.

Принцип дії їх базується на зміні добротності контуру чутливого елемента (ЧЕ) при наближенні феромагнітної маси. Збільшення діапазону контролю, тобто відстані від поверхні відкритого контуру ЧЄ датчика до феромагнітної маси (ФМ) з можливістю установки датчика в металеві конструкції без утрати чутливості досягнуто за рахунок зменшення ширини і збільшення висоти зони еквівалентної провідності в сторону ФМ, яка контролюється, і захисту неробочої поверхні від впливу зовнішніх механічних сил. Для цього котушки контуру розміщують на кінцях феромагнітного осердя, виконаного півкільцевої форми таким чином, щоб площина їх витків була перпендикулярна дотичної до осьової лінії осердя в точці перетину з площиною витка і розміщують симетрично в феромагнітному екрані так, щоб кінці осердя і екрана знаходились в одній площині. Вибором режиму збудження генераторної частини датчика зміниться крутизна характеристики, завдяки чому датчик забезпечує аналоговий або дискретний сигнал на виході, що спрощує його адаптацію до системи визначення параметрів об'єкта.

Модифікації датчиків навантаження представляють собою магнітопружні первинні перетворювачі (МПП). Встановлені зв'язки між конструктивними, електромагнітними параметрами та магнітопружними властивостями перетворювача дозволяють визначати допустиме значення механічної напруги, досліджувати мінливість амплітудних і фазових співвідношень гармонік на виході датчика і варіювати спектральними складовими непарних гармонік за допомогою фільтрів і тим самим добиватися одержання лінійної частки характеристики МПП, визначати розміри елементів конструкції датчика з урахуванням допустимих силових навантажень, величини первинного підмагнічування та числа витків обмоток ЧЕ.

В результаті цих досліджень одержано датчики, що відповідають заданим метрологічним характеристикам. Завдяки тому, що датчики навантаження розроблено в нормальному, вологозахищеному та іскробезпечному виконанні, вони можуть використовуватися в складних умовах експлуатації НДО.

Оскільки об'єкти сумісно з вимірювальними засобами дають узагальнену нелінійну характеристику, то для визначення з заданою точністю значення контрольованої величини по неперервно-зростаючій, наперед визначеній градуйованій функції будь-якого виду розроблено спосіб на підставі застосування кускової апроксимації математичними рівняннями, який відрізняється від відомих тим, що експериментально установлюють постійне значення збільшення параметра, який контролюється, і для кожного зафіксованого значення вимірюють значення сигналу на виході. Ці значення заносять в пам'ять ЕОМ і використовують як початкові.

Відносна похибка методу складає від 0,046 до 0,056, а похибка визначення параметрів дорівнює від 0,175 до 0,301 і залежить від точності ідентифікованої градуйованої характеристики.

Запропоновані алгоритми ідентифікації градуйованої характеристики дають можливість на порядок збільшити точність визначення градуйованої характеристики і зробити зневажливо малим (e Ј 0,07) відносну похибку апроксимації. Запропоновано також метод, який дозволяє визначити похибку початкової характеристики, і, навпаки, при заданій величині допустимої похибки знаходити ступінь поліному і оптимальну кількість точок апросимації.

У шостому розділі приведені результати експериментальних досліджень і впроваджень розробок в промисловість. Розглянуті алгоритми, результати експериментальних досліджень та імітаційного моделювання. Результати підтверджують адекватність теоретичних положень реальним фізичним процесам. Запропонована для експериментальних досліджень видобувних об'єктів фізична модель може бути використана як базова структура для побудови адаптивних ІВС. Розроблені іскробезпечні засоби, датчики навантаження, переміщення і положення показали відповідність їх метрологічних характеристик згідно з технічним завданням і високі експлуатаційні властивості. Впровадження їх вирішує проблему організації ІВС для об'єктів, які функціонують в особливо небезпечних умовах. Методика оцінки точності результату контролю дає можливість визначати сукупність похибок від дискретних і аналогових вимірювальних засобів. Запропоновані алгоритми, математичні моделі, уніфіковані електронні і конструктивні модулі вимірювальних засобів дали можливість розробити механізми взаємодії, які покладені в основу побудови пристроїв, підсистем та ІВС визначення навантаженого стану НДО. Незалежно від виду об'єкту, ІВС можуть бути організованими набором однотипних запропонованих структур.

Висновки

В дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-технічна проблема розробки принципів побудови та реалізації ІВС визначення навантаженого стану напружено-деформованих об'єктів. Рішення цієї проблеми має важливе народно-господарче значення для всіх галузей промисловості, які використовують об'єкти що взаємодіють з контрольованим середовищем.

Розроблені та обґрунтовані теоретичні положення нових методів оцінки навантаженого стану об'єктів та одержання об'єктивної інформації під час їх взаємодії з середовищем, реалізація яких внесе істотний вклад в науково-технічний прогрес створення адаптивних інформаційно-вимірювальних систем для даного виду об'єктів. Наукові та практичні результати роботи полягають в наступному:

1. Розроблені принципи побудови та реалізації ІВС визначення навантаженого стану НДО при взаємодії їх з середовищем. Створені методи встановлення конструктивно-технологічно-функціональної єдності вимірювальних засобів і об'єкта при коректному застосуванні основних положень теорії пружності. В результаті ідентифікації презентабельних ситуацій, які характеризують поведінку об'єкта, виявлено механізм їх взаємодії з ІВС для подальшої оцінки параметрів навантаженого стану об'єктів.

2. Вперше розроблено комплекс математичних моделей, які є базовою основою проектування інформаційно-вимірювальних систем визначення навантаженого стану напружено - деформованих об'єктів вугільної, харчової та інших промисловостей.

Загальна методологія реалізації цих ІВС полягає в:

- встановленні граничних значень вимірювальних параметрів, відповідних презентабельним ситуаціям процесу взаємодії НДО з середовищем та в їх формалізації безрозмірними цифровими величинами для якомога простої реалізації обчислювальними засобами;

- створенні механізму оптимальної взаємодії об'єкта з вимірювальною системою та середовищем для одержання стабільних і однозначних характеристик системи відповідних, навантаженому стану об'єкта;

- використанні удосконалених іскробезпечних датчиків: навантаження, положення і переміщення;

- уніфікації перетворювачів сигналів датчиків в вимірювальних каналах;

- обґрунтуванні та мінімізації основних незалежних змінних, які контролюються;

- формуванні уставок в суміжну систему для забезпечення сталого навантаженого стану об'єкта.

- підвищенні класу точності ІВС методами автоматизованої перевірки завдяки наявності детермінованих математичних моделей функціонування ІВС.

3. Виявлено параметри та заходи, що забезпечують механізм адаптації ІВС і НДО для підтримання сталого навантаженого стану в реальному часі роботи об'єктів:

- для видобувних - це оптимальна швидкість переміщення комбайна відносно секції кріплення без обвалів вміщених порід в призабійний простір, що на 80% зменшує простої по гірниче-геологічним обставинам та забезпечує швидкість переміщення лінії забою, при якій не проявляється конвергенція;

- для накопичуваних - це своєчасні попередження на додаткові дії, що забезпечують відновлення процесу переміщення маси в ємності, при якому не виникають зависання та налипання;

- для дозуючих - це світлові сигнали, мовні повідомлення та коректні втручання по ходу технологічного процесу на короткочасну зміну напрямку та швидкостей вивантаження з умовою забезпечення точного дозування компонентів і т.п.;

- для вимірювальних пристроїв-прототипів НДО - це передбачені команди на регулювання відповідного параметру при невідповідних технологічних характеристиках середовища, яке контролюється.

4. Вперше розроблені іскробезпечні засоби контролю навантажень на основі магніто-пружних перетворювачів і знайшли подальший розвиток принципи побудови статично-безконтактних датчиків переміщення та положення, які відрізняються від відомих збільшеним діапазоном вимірювань, малими габаритами та пристосуванням до автоматизації вимірювань з допомогою запропонованих алгоритмів.

5. Розроблено комплекс вимірювальних технічних засобів для адаптивної ІВС визначення навантаженого стану однотипних вугледобувних НДО - секцій механізованого кріплення. Запропонований принцип комутації напруги живлення для трьох датчиків навантаження по ходу комбайна за ініціативою датчиків положення його відносно секції кріплення і розроблений інтерфейс відповідають вимогам іскробезпеки і рекомендаціям МакНДІ .Використання мікроЕОМ дозволяє оцінювати гірничо-геологічну обставину в лаві без постійної присутності гірничого майстра.

6. Запропонована 24- х канальна ІВС, функціональне і структурне рішення якої передбачає наявність в ролі комутатора телефонного номеронабирача для відображення номера об'єкта, який опитується, і зв'язок його з мікропроцесорним обчислювальним пристроєм, забезпечує комфортність обслуговування і задану точність вимірювань маси в ємностях .

7. Розроблено ІВС визначення стану сировини в бункерах, силосах і тому подібних ємностях, яка базується на розроблених датчиках контролю навантаження і склепів та на запропонованих алгоритмах з розширеними функціональними можливостями обліку сировини, виявлення аварійних ситуацій і документування.

8. Запропоновано ряд (від одного до 22- х канальних) цифрових інформаційно - вимірювальних пристроїв визначення маси контрольного середовища в ємностях в діапазоні від 0 до 90 т з мікропроцесорним комплектом і без нього, які забезпечують вимірювання з похибкою від 0,5 до 1 %, що практично задовольняє потреби технологічних ліній, які включають ці об'єкти.

9. Створена ІВС визначення навантаженого стану дозаторів на підставі розробленого в соавторстві з Кожановим Ю.Г. і Балтером Б. З. принципово нового аналогового механізму зважування, який відповідає всім поставленим вимогам до механізмів взаємодії ІВС з об'єктом та забезпечує їх взаємну адаптацію при використанні автоматизованої настройки вимірювальної системи по алгоритму, який виконано по приведеним математичним залежностям з урахуванням вибраного виду пралінових та конфетних начинок та режиму дозування.

Така ІВС дозволяє дозування компонентів рецептурних станцій згідно вимогам ДЕСТів з похибкою не гірше 0,3%.

10. Розроблені детерміновані математичні моделі, а також удосконалені датчики положення - переміщення, які є перетворювачами архімедових і масових сил в електричний сигнал зі стабільною часткою лінійного діапазону статичної характеристики дали можливість створити вимірювальні засоби - прототипи НДО для визначення технологічних параметрів середовища.

Такий підхід до реалізації ІВС даного типу спростив створення методик градуювання та перевірки вимірювальних технічних засобів експрес-контролю і дозволив одержати пристрій для визначення вологості сипучих компонентів та розчинів з класом точності не гірше 0.2.

11. Удосконалено метод точного визначення параметрів на основі розробленої математичної моделі, що відрізняється від відомих гнучкою системою вибору точок прив'язки ділянок апроксимації характеристики при автоматизації градуюваної характеристики та можливістю використання в простих мікропроцесорних системах, де небажана велика кількість розрахунків.

12. Запропоновані нові структури інформаційно-вимірювальних систем: одно та багатоканальних пристроїв, мікропроцесорних та автоматизованих підсистем, які направлені на досягнення кінцевої мети, спрямованої на створення цільових ІВС високої ефективності.

Їх впровадження у виробництво не менш як на 30% скорочує витрати на обслуговування технологічних ланцюгів, що включають напружено - деформовані об'єкти. Результати досліджень впроваджені в виробництво на шахтах, заводах та фабриках України.

Впровадження рекомендацій по визначенню оптимальних параметрів взаємодії режимних параметрів забою в залежності від навантаженого стану секцій кріплення на участках ш/у “Жовтневе” п/в “Донецьквугілля” дало економічну ефективність 150810 руб/рік на одну лаву.

Одно- та багатоканальні пристрої, мікропроцесорні ІПС визначення маси впроваджені на хлібозаводі № 14, Донецькій макаронній фабриці, Донецькій кондитерській фабриці, концерні “АВК”, м. Донецьк, концентратно-дріжжевому комбінаті, с. Колиндяни.

ІВС визначення стану дозаторів на Черкаській бісквітній фабриці.

По результатам промислових випробувань іскробезпечний датчик навантаження рекомендовано до серійного випуску. Технічне завдання затверджено виробничими об'єднаннями “Донецьквугілля” та хлібопекарної промисловості.

Рекомендації і висновки дисертації використані при створенні ІВС для “Автоматизованої установки для дозування і перемішування компонентів пралинових мас”, яка пройшла успішне випробування і забезпечує дозування з похибкою не гірше 0,3 % при 60-ти різновидностях рецептур. Технічне завдання на ІВС установки типу АДС по результатам промислових випробувань затверджено закритим акціонерним товариством “Укркондитер”, м. Київ.

13. Результати моделювання, стендових і промислових випробувань, діючі фізичні та математичні моделі, затверджені технічні завдання і рекомендації до серійного виробництва, результати тривалого використання впроваджених інформаційно-вимірювальних пристроїв, засобів і систем підтверджують достовірність теоретичних положень, а також високу працездатність і ефективність розробок, призначених для створення ІВС визначення навантаженого стану напружено-деформованих об'єктів під час їх взаємодії з контрольованим середовищем.

Опубліковані праці за темою дисертації

1. Чичикало Н.И. Структурно-алгоритмические принципы построения ИИС напряженно-деформированных объектов. - Донецк: ДонГТУ, 1998. - 176 с.

2. Зборщик М.П., Чичикало Н.И. Основы теории определения состояния добычных объектов в процессе их функционирования. - Донецк: ДонГТУ, 1998. - 116 с.

3. Датчики / Готра З.Ю., Ильницкий Л.Я., Полищук Е.С., Сибрук Л.В., Хорошко В.А., Чайковский О.И., Чичикало Н.И., Влодзимеж Калита. - Львов: Каменяр, 1996. - 312 с.

4. Чичикало Н.И., Светличная В.А. Подсистема автоматического прогнозирования состояния кровли в призабойном пространстве // Приборы, средства автоматизации и системы управления. Вып. 3. Контроль параметров технологических потоков на горных предприятиях в условиях функционирования АСУ. - М.: ЦНИИТЭИПриборостроения, 1981. - С. 14-15.

5. Чичикало Н.И. Средства и информационно- измерительная система для последовательного определения нагруженного состояния секций шахтных механизированных крепей // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 1998. - №4. - С. 107-112.

6. Чичикало Н.И. Информационно-измерительное устройство определения параметров влажности жидких сред // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 1998. - №4. - С. 45-48.

7. Чичикало Н.И. Принципы построения измерительных технических средств, использующих магнитоупругий преобразователь // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 1999. - №3. - С. 25-28.

8. Чичикало Н.И. Установление механизма взаимодействия для определения нагруженного состояния массосодержащих объектов и ИИС // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 2000. - №2. - С. 41-45.

9. Чичикало Н.И., Зори А.А. Расширение функциональных возможностей информационно-измерительных систем напряженно-деформированных технологических объектов // Технічна електродинаміка. - 2001. - №1. - С. 69-75.

10. Чичикало Н.И., Тарасюк В.П. Метод отработки заданного качества рецептурных смесей и приоритетных замен компонентов // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 1999. Спец. вип.. “Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини” №6. - С. 675-678.

11. Чичикало Н.І., Зорі А.А. Математична модель для оцінки навантаженого стану накопичувальних ємностей // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 2000. Спец. вип. “Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини” №7. - С. 240-245.

12. Чичикало Н.И., Ватис В.И., Бондарчук В.В. О рациональной скорости подачи комбайнов при наличии обрушении пород кровли // Уголь Украины. - 1987. - № 1. - С. 33-34.

13. Чичикало Н.И., Бидзинашвили Е. А., Бондарчук В.В. Влияние скорости подачи комбайна на равномерное подвигание линии забоя // Уголь Украины. - 1987. - № 12. - С. 27-28.

14. Чичикало Н.И., Светличная В.А., Ватис В.И. О простоях комплексов из-за жесткой посадки секций // Уголь Украины. - 1988. - № 5. - С. 23-24.

15. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В. Способ повышения надежности работы фотодатчиков // Уголь Украины. - 1990. - № 1. - С. 23.

16. Дашевский М.В., Ларин Ю.В., Чичикало Н.И. О совершенствовании организации шахтной службы автоматизации // Уголь Украины. - 1980. - № 1. - С. 24-25.

17. Чичикало Н.И. Установление механизмов оптимального взаимодействия напряженно-деформированных объектов и измерительных средств // Международный сборник научных трудов Донецкого государственного университета. Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Сб. научн. тр. Вып. 9. -2000. - С. 164-171.

18. Чичикало Н.И. Оценка напряженно- деформированного состояния пород кровли в призабойном пространстве // Международный сборник научных трудов Донецкого государственного университета. Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Сб. научн. тр. Вып. 14.- 2000. - С. 58 - 64.

19. Чичикало Н.І. Визначення складових похибок вимірювальних технічних засобів, обумовлених взаємодією з об'єктом // Международный сборник научных трудов. Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Сб. научн. тр. Вып. 15.- 2000. - С. 267-272.

20. Чичикало Н.И., Тарасюк В.П. Моделирование процесса дозирования в рецептурной станции приготовления пралиновых масс // Вісник Черкасського інженерно технологічного інституту. - 2000. - №4. - С. 75-83.

21. Чичикало Н.И. Методы и средства получения линейного участка статической характеристики магнитоупругого преобразователя // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Електротехніка і енергетика”. Вип. 17. Донецьк: ДонДТУ‚ 2000. - С.70-75.

22. Чичикало Н.И., Стародубцев А.В. Анализ погрешностей методов определения точного значения измеряемой величины // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Електротехніка і енергетика”. Вип. 21. - Донецьк: ДонДТУ, 2000. - С. 188-192.

23. Чичикало Н.И. Исследование спектральных составляющих на выходе чувствительного элемента датчика нагрузки на базе магнитоупругого преобразователя // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 3. - Донецьк: ДонДТУ, 1999. - С. 439-443.

24. Чичикало Н.И., Винниченко Н.Г. Искробезопасные датчики нагрузки // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 12. - Донецьк: ДонДТУ, 1999. - С. 224-230.

25. Чичикало Н.И. Методы определения качественных характеристик в сложных технологических процессах // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 20. - Донецьк: ДонДТУ, 2000. - С. 334-344.

26. Чичикало Н.И., Парамонова А.Н. Схемотехнические методы повышения точности биоимпедансных измерений // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 25. - Донецьк: ДонДТУ, 2001. - С. 203-207.

27. Чичикало Н.И. Методы компьютерного анализа ситуаций нагруженного состояния секций механизированной крепи·// Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем”. Вип. 29. - Севастополь: Вебер, 2001. - С 218-223.

28. Устройство для контроля положения: А.c. № 1193441 СССР, G 01 B 7/00. / Чичикало Н.И., Светличная В.А., Кузнецов Б.А., Моисеенко Г.Ф., Рудь А.М., Кубрак И.М., Ватис В.И., Червинский В.В. (СССР).№ 3597316/25-28; заявлено 24.05.83;опубл. 23.11.85, Бюл. № 43. - 2с.

29. Способ контроля состояния секции механизированной крепи: А.c. № 1273593 СССР, Е 21 D 23/12. // Чичикало Н.И., Винниченко Н.Г., Пипка Е.И, Кубрак И.М., Блощицкий В.П., Ватис В.И., Сологубов Н.В. (СССР). №3772376/22-03; заявлено 18.07.84.; опубл. 30.11.82, Бюл. №44. - 4с.: ил.

30. Пат. № 96072801 Украина. Способ и устройство для оперативного определения параметров жидких и сыпучих веществ // Чичикало Н.И., Балтер Б.З., Кожанов Ю.Г.(Украина). Заявл. 12.07.96., опуб. 01.12.97. - 2 c.

31. Чичикало Н.И. Метод построения ИИС определения нагруженного состояния секции механизированной крепи // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип.3. - Донецьк: ДонДТУ, 1999. - С. 444-450.

32. Чичикало Н.И., Киктев·Н.А. Способ уменьшения числа контролируемых переменных // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 2000. Спец. вип. “Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини”. №7. - С. 194-199.

33. Чичикало Н.И., Зори А.А. Особенности построения систем определения массы в технологических накопительных объектах // Материалы второго международного научно-технического семинара “Практика и перспективы развития институционного партнёрства”. - Донецк-Таганрог: Дон ДТУ, 2001. - №1. - С. 113-125.

34. Зори А.А., Чичикало Н.И., Ларин Ю.В. Унифицированные устройства для организации ИИС контроля технологических параметров // Компьютерные технологии в инженерной и управленческой деятельности // Материалы всероссийской научно-технической конференции с международным участием. Таганрог: Таганрогский государственный радиотехнический университет. - 1999. - С. 213-220.

35. Чичикало Н.И., Киктев Н.А. Методы контроля и управления анодной плотностью тока Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 12. - Донецьк: ДонДТУ, 1999. - С. 230-237.

36. Способ регулирования скорости подачи комбайна: А.c. № 968391 СССР, МКл3 Е 21 С 35/24. // Чичикало Н.И., Светличная В.А., Бидзинашвили Е.А., Ватис В.И.(СССР). - № 3261755/22-03; заявлено 18.03.81.; опубл. 23.10.82, Бюл. № 39., 1989. - 11с.: ил.

37. Способ регулирования скорости подачи комбайна: А.c. № 1390355 СССР, Е 21С 35/24. // Чичикало Н.И., Кубрак И.М., Бондарчук В.В., Блощицкий В.П., Винниченко Н.Г., Бидзинашвили Е.А., Ватис В.И., Лукашевич Е.Л. (СССР). № 4109418/22-03; заявлено 04.06.86.; опубл. 23.04.88. Бюл. № 15. - 4с.: ил.

38. Способ управления очистным механизированным комплексом: А.c. № 1446296 СССР, Е 21 С 35/24. // Чичикало Н.И., Светличная В.А., Червинский В.В., Пипка Е.И.(СССР). № 4167705/22-03; заявлено 26.12.86.; опубл. 23.1288. Бюл. № 47. - 7с.: ил.

39. Пат. № 17751 А Украина, В01F 13/00. Смеситель-дозатор сыпучих продуктов // Балтер Б.З., Чичикало Н.И., Кожанов Ю.Г.(Украина). № 96072798; заявлено 12.07.96.; опуб. 20.05.97. -2c.

40. Пат. № 96072799 Украина. Дозатор сыпучих продуктов // Балтер Б.З., Чичикало Н.И., Кожанов Ю.Г. (Украина). Заяв. 12.07.96. Дата принятия решения о выдаче патента 14.07.97.-2c.

41. Пат. № 96072802 Украина. Дозатор жидких продуктов // Балтер Б.З., Чичикало Н.И., Кожанов Ю.Г. (Украина). Заявл. 12.07.96. Дата принятия решения о выдаче патента 01.12.97. - 2 c.

42. Пат. № 96072800 Украина. Способ и рецептурная станция для приготовления смеси сыпучих и жидких компонентов // Чичикало Н.И., Балтер Б.З., Кожанов Ю.Г., Чернопищук М.П. (Украина). Заявл. 12.07.96. Дата принятия решения о выдаче патента 02.12.97. - 2 c.

43. Чичикало Н.И., Пеньков О.В. Система контроля и прогнозирования нагруженного состояния секции механизированной крепи // Труды 12 Междунар. конф. “Автоматизация в горном деле” (ІCAMC'95). Glіwіce (POLAND). - 1995. - Р. 103-106.

44. Чичикало Н.И. Средства организации информационно - измерительных систем для определения состояния напряженно-деформированных объектов // Труды 1-ой международной конференции современные технологии ресурсо-энергосбережения (выпуск №2 в четырех книгах). Партенид. - 1997. - С. 95-98.

45. Чичикало Н.И. Теория, методы и средства создания информационно - измерительных систем контроля состояния объекта // Материалы конференции автоматизированное управление энергетическими системами. Севастополь. - 1995. - С. 90-93.

46. Чичикало Н.И. Микропроцессорная многоканальная система оценки параметров напряженно - деформированных объектов // Материалы V Международной конференции. Харьков. - 1995. - С. 45-47.

47. Чичикало Н.И., Осыка Р.Н., Ларин В.Ю. Устройство для оценки реакции живого организма на возмущающее воздействие // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 20. - Донецьк: ДонДТУ, 2000. - С. 345-353.

48. Чичикало Н.И., Парамонова А.П., Ларина Е.Ю Методы реализации реоплетизмографиического канала для исследования состояния центральной и периферичнеской гемодинамики // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип.20. - Донецьк: ДонДТУ, 2000. - С. 353-358.

49. Осыка Р.Н., Стрелец К.Н., Чичикало Н.И. Воздействие торсионных полей на растения // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип.12. - Донецьк: ДонДТУ, 1999. - С. 309-316.

50. Чичикало Н.И. Анализ причин простоев добычных комплексов и возможные способы их сокращения / Донецкий политехнический институт. - Донецк, 1982. - 11 с.-Рус -Деп. в УкрНИИНТИ” № 3139 // Анот. в библиогр. указателе ВИНИТИ “Депонированные рукописи”. - М.,1982., №4(126), С.480.

51. Чичикало Н.И., Ларин Ю.В. О системах реализующих алгоритмы косвенной критериальности / Донецкий политехнический институт. - Донецк, 1986. - 20 с.-Деп. в ЦНИЭИуголь. № 3592 // Анот. в библиогр. указателе ВИНИТИ “Депонированные рукописи”. - М., 1986., №6(176), С.160.

52. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Красик И.Я. Исследование корреляционных связей причин простоев выемочных комплексов, связанных с горно-геологическими факторами и машинным временем / Донецкий политехнический институт. - Донецк, 1983. - 19 с.-Рус -Деп. в УкрНИИНТИ” № 393 - Ук-Д83// Анот. в библиогр. указателе ВИНИТИ “Депонированные рукописи”. - М.,1983., №10(144), С.680.

53. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Красик И.Я. Использование экономико-матема-тических методов для анализа горно-геологической обстановки в лавах / Донецкий политехнический институт. - Донецк, 1983. - 19 с.-Рус -Деп. в УкрНИИНТИ” № 394 // Анот. в библиогр. указателе ВИНИТИ “Депонированные рукописи”. - М.,1983., №10(144), С.681.

54. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Шуляченко В.В. Аппаратура для измерения нагрузок / Деп. в УкрНИИНТИ. - № 1231, Ук-Д83. - 1983.

55. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Красик И.Я. К вопросу прогноза горно - геологической обстановки добычного участка / Деп. в УкрНИИНТИ. - № 665, Ук-Д83. - 1983.

56. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Кубрак И.М. Причинно - следственные зависимости процесса обрушения и закономерности проявления горного давления / Деп. в УкрНИИНТИ. - № 1706, Ук-Д84. - 1984.

57. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Кубрак И.М., Ватис В.И. Исследование основных показателей очистных забоев шахт Донбасса / Деп. в УкрНИИНТИ. - № 1705. - 1984.

58. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Кубрак И.М., Ватис В.И. Опыт эксплуатации механизированных добычных комплексов в различных горно-геологических условиях / Деп. в ЦНИЭИУголь. - № 1698. - 1984.

59. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Ларин Ю.В. О системах, реализующих алгоритмы косвенной критериальности / Деп. в ЦНИЭИУголь. - № 3592. - 1986.

60. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Ларин Ю.В. Моделирование систем управления, использующей информационную базу АСУ / Донецкий политехнический институт. - Донецк, 1982. - 26 с.-Рус -Деп. в в ЦНИЭИУголь. - № 3611// Анот. в библиогр. указателе ВИНИТИ “Депонированные рукописи”. - М.,1986., №6(176), С.162.

61. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Семигин В.М. Пути совершенствования системы оперативного управления очистными забоями / Донецкий политехнический институт. - Донецк, 1982. - 18 с.-Рус -Деп. в ЦНИЭИУголь. - № 3612 // Анот. в библиогр. указателе ВИНИТИ “Депонированные рукописи”. - М.,1986., №6(176), С.162.

62. Чичикало Н.И., Бондарчук В.В., Кравцов И.Н. Совершенствование фотодатчиков для контроля положения машин и механизмов на поверхности шахт / Донецкий политехнический институт. - Донецк, 1984. - 23 с.-Рус -Деп. в УкрНИИНТИ” № 1300 // Анот. в библиогр. указателе ВИНИТИ “Депонированные рукописи”. - М.,1984., №4(150), С.837.

Анотація

Чичикало Н.І. Принципи побудови та реалізації інформаційоно-вимірювальных систем визначення навантаженого стану напружено-деформованих технологічних об'єктів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.16 - інформаційно-вимірювальні системи. - Інститут електродинаміки НАН України, Київ, 2002.

Дисертацію присвячено розв'язанню важливої науково-технічної проблеми - розробці принципів побудови та реалізації інформаційно-вимірювальних систем (ІВС) визначення навантаженого стану напружено-деформованих технологічних об'єктів, які ґрунтуються на розроблених математичних моделях, формуючих повідомлення про навантажений стан об'єкту в достатньому обсязі для урахування процесу взаємодії його з середовищем, яке контролюється в реальному часі. У роботі розвинута теорія, розроблені нові принципи побудови вимірювальних структур і засоби їх реалізації, що дозволяють створювати єдині інформаційно-вимірювальні системи для всіх інтердисциплінарних класів напружено-деформованих об'єктів (НДО). Запропоновані нові методи і способи установлення конструктивно-функціонально-технологічної єдності об'єктів і ІВС, що дозволяють при мінімальній кількості незалежних змінних підвищити інформативність, надійність і достовірність одержаних зведень і в цілому ефективність систем визначення стану напружено-деформованих об'єктів. Засоби, пристрої, мікропроцесорні багатоканальні системи, створені на базі розроблених математичних моделей і алгоритмів, для аналізу і визначення параметрів НДО практично ліквідують недоліки, притаманні даному виду ІВС, такі як недостатній діапазон вимірювань, велика похибка лінеаризації, незадовільні метрологічні характеристики, відсутність іскробезпечних вимірювальних ланцюгів, надійність. Інтелектуалізація ІВС підвищує їх ефективність і забезпечує високу ступінь автоматизації процесів вимірювання параметрів НДО. Основні наукові та практичні результати широко впроваджені у виробництво.

Ключові слова: напружено-деформований об'єкт, математична модель, вимірювальні засоби, механізм взаємодії, навантажений стан.

Summary

Chіchіkalo N.І. Тhe prіncіples of buіldіng and realіzatіon information meter system for effort deformation objects defіnіtіon condіtіons. - Manuscrіpt.

Dіssertatіon on academіc degree doctor of technіcal scіenses search by 05.11.16. - Іnformatіon meter system specіalіzatіon. - The Іnstіtute of Electrodynamіcs of Natіonal Academy of Scіences of Ukraіne, Kyіv, 2002.

The dissertation work have been dedicated for solution of an important scientific and technical problem/ It is a developing of principles by building and realization of an information - metering system for definition of loading condition by effort and deformation technological object, what founded on developing mathematical models, formed a message about loading condition to an object in sufficient size for registration of interaction process with environment controlled by real time. It was researched a theory and developed a new building principles of a metering structure and a ways of their realization, what allowed to create single information-metering system for all interdiscipline classes of effort and deformated object(EDO). The new methods and ways offered for definition of construction functional and technical unity of an object and IMS, what allowed by minimum quantity of independing variable increase of information, reliability and truthworty data had being got and effetivity a systems of definition condition of effort and deformation object. The ways, devises, multichanel systems created by basis of mathematic models and algoritmes are developed, for analisis and definition of EDO parametris still eliminate a scarcity that peculiar this sort of IMS, for example - scarcity range of metering, big mistake of linearization, not good metrolog characteristic, missing fair safety metering circuit. More intellectualization of an EDO increase their effectivity and offer high level of automatization process for metering of EDO parameters. Main scientific and practice results improved in production a widly.

Key words: effort deformatіon objects, mathematіcal models, meter device, loading definition, mechanism of interaction.

Аннотация

Чичикало Н. И. Принципы построения и реализации информационно-измеритель-ных систем определения нагруженного состояния напряженно-деформированных технологических объектов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.11. 16 - Информационно-измерительные системы. - Институт електродинамики НАН Украины, Киев, 2002.

В диссертационной работе решена актуальная научно-техническая проблема разработки принципов построения и реализации ИИС определения нагруженного состояния напряженно-деформированных объектов (НДО). Решение этой проблемы имеет важное народно-хозяйственное значение для всех отраслей промышленности, которые используют объекты, взаимодействующие с контролируемой средой.

Разработаны и обоснованы теоретические положения новых методов оценки нагруженного состояния НДО и получения объективной информации во время их работы, реализация которых внесет существенный вклад в научно-технический прогресс создания ИИС для данного вида объектов.

Созданы методы установления конструктивно-технологически-функционального единства измерительных средств и объекта при корректном применении основных положений теории упругости. В результате идентификации презентабельных ситуаций, которые характеризуют поведение НДО, выявлен механизм их взаимодействия с ИИС, что используется для дальнейшей оценки и управления параметрами нагруженного состояния объектов.

Впервые разработан комплекс математических моделей, которые являются базовой основой проектирования ИИС определения нагруженного состояния НДО угольной, пищевой, и других отраслей промышленности.

Общая методология реализации этих ИИС состоит:

- в установлении граничных значений измеряемых параметров, соответствующих презентабельным ситуациям, характеризующим процесс взаимодействия НДО с контролируемой средой, и в их формализации безразмерными цифровыми величинами. Это в значительной степени упрощает реализацию ИИС на базе средств вычислительной техники;

- в создании механизма оптимального взаимодействия объекта с измерительной системой и контролируемой средой для получения стабильных и однозначных характеристик системы, соответствующих нагруженному состоянию объекта;

- в использовании усовершенствованных искробезопасных датчиков: нагрузки, положения и перемещения;

- в унификации преобразователей сигналов датчиков в измерительных каналах; обосновании и минимизации основных контролируемых независимых переменных;

- в формировании рекомендаций, удобных для восприятия смежной системой для управления параметрами с целью обеспечения устойчивого нагруженного состояния объектов;

- в повышении класса точности ИИС методами автоматизированной поверки благодаря наличию детерминированных математических моделей функционирования ИИС.

Впервые разработаны искробезопасные средства контроля нагрузок на основе магнитоупругих преобразователей, и нашли дальнейшее развитие принципы построения статически-бесконтактных датчиков перемещения и положения, которые отличаются от известных увеличенным диапазоном измерений, малыми габаритами и приспособленностью к автоматизации измерений с помощью предложенных алгоритмов.

Предложенные новые методы и способы установления конструктивно-функционально-технологического единства объектов и ИИС, которые разрешают при минимальном количестве независимых переменных повысить информативность, надежность и достоверность полученных сведений и в целом эффективность систем определения состояния напряженно-деформированных объектов. Способы, устройства, микропроцессорные многоканальные системы, созданные на основе разработанных математических моделей и алгоритмов, для анализа и определения параметров НДО практически ликвидируют недостатки, присущие данному виду ИИС, такие как недостаточный диапазон измерений, большая погрешность линеаризации, неудовлетворительные метрологические характеристики, отсутствие искробезопасных измерительных цепей, низкая надежность.

Результаты моделирования, стендовые и промышленные испытания, действующие физические и математические модели, утвержденные технические задания и рекомендации на серийное производство, результаты длительного использования внедренных информационно-измерительных систем, подтверждают достоверность теоретических положений, а также высокую работоспособность и эффективность разработок, предназначенных для создания ИИС определения нагруженного состояния напряженно-деформи-рованных технологических объектов в реальном времени их взаимодействия с контролируемой средой.

Интеллектуализация ИИС повышает их эффективность и обеспечивает высокую степень автоматизации процессов измерения параметров НДО. Основные научные и практические результаты широко внедрены в производство.

Ключевые слова: напряженно-деформированный объект, математическая модель, измерительные средства, механизм взаимодействия, нагруженное состояние.

Размещено на Allbest.ru

...