Добірка наукової літератури з теми "Контроль промислових об’єктів"

У статті розглянуто аспекти правової охорони довкілля від забруднення ртуттю, що здійснюється на міжнародному та національному рівнях. Досліджено проблему правового регулювання переробки ртутьвмісних відходів в Україні й утилізації забруднених ртуттю ґрунтів.Встановлено, що позитивною стороною євроінтеграційних процесів є внесення змін до законодавства, яке регламентує поводження із ртуттю. Так, з метою вдосконалення системи моніторингу якості атмосферного повітря в Україні затверджено Порядок здійснення моніторингу за вмістом миш’яку, кадмію, ртуті, нікелю та поліциклічних ароматичних вуглеводнів в атмосферному повітрі. Висвітлено зміни нормативно-правового характеру щодо оподаткування підприємств за розміщення відходів у спеціально відведених для цього місцях чи на об’єктах. Так, збільшення ставки податку за розміщення окремих видів надзвичайно небезпечних відходів, а саме обладнання та приладів, що містять ртуть, елементи з іонізуючим випромінюванням, суттєво збільшено, що дасть у подальшому позитивний ефект щодо збереження довкілля. Досліджено позитивну динаміку щодо збільшення ставки податку за викиди в атмосферне повітря забруднюючих речовин стаціонарними джерелами забруднення, а саме ртуті та її сполук.Доведено позитивні зміни в законодавстві, що регулюють поводження з токсичними відходами. Так, Загальнодержавною програмою поводження із токсичними відходами визначено два пілотні проєкти, пов’язані з очищенням від залишків ртуті промислових об’єктів: проведення заходів щодо рекультивації забруднених ртуттю полів фільтрації казенного заводу «Імпульс» (м. Шостка); проведення санації забрудненої ртуттю території ВАТ «Радикал» (м. Київ). Чинним законодавством передбачається розроблення і дослідно-промислова апробація технології знешкодження й утилізації відходів, що містять ртуть. Запропоновано приєднання до Мінаматської кон-венції, законодавчу заборону видобутку ртуті і використання ртуті у видобутку корисних копалин в Україні. Наголошено, що приєднання до Конвенції дозволить забезпечити контроль за викидами ртуті в атмосферу від вугільних електростанцій, промислових котлів, що працюють на вугіллі, деяких видів діяльності з виробництва кольорових металів, спалювання відходів та виробництва цементу.

Проблема підвищення ефективності інформаційних систем контролю технічного стану промислових об’єктів з динамічними властивостями невід’ємно пов’язано зі збільшенням об’ємів вимірювальної інформації, що характеризує типові еталонні варіанти динамічних порушень. Мета статті: навести загальне формулювання задачі функціональної діагностики для моделей параметричної дискримінації. Результати. Розглянута загальна задача функціональної діагностики для моделей параметричної дискримінації за інформативними параметрами – показниками автокогерентності. Сформульована в загальному виді задача вибору дискримінантної функції для цілей контролю та діагностування промислових об’єктів з точки зору статистичних ризиків контролю та діагностики. Перевірені сформульовані положення при контролі технічного стану типового вібраційного промислового об’єкту – екструдер. Отримані результати можуть бути застосовані для подальшого дослідження впливу об’єму навчаючої вибірки на середній ризик контролю та діагностики з синтезом математичної моделі середнього ризику та аналізом ефектів мінімізації середнього ризику, а також оптимізації простору інформативних ознак за критерієм максимуму достовірності контролю та діагностики. Висновок. Проведене дослідження вібросигналів типового промислового об’єкту – екструдера, показало, що для контролю технічного стану вібраційних об’єктів можливо використовувати лінійну вирішувальну (дискримінантну) функцію типу 2 або 3. Кінцевий вибір функції буде залежити від результатів оцінювання коваріаційної матриці.

Проведена оцінка чутливості кореляційно-спектральної моделі показника автокогерентності багатовимірного термодинамічного процесу, оцінка дискримінуючих властивостей показників автокогерентності при класифікації вібраційних процесів, дослідженно діагностичні властивості складових показника автокогерентності на прикладі теплових та вібросигналів реального промислового об’єкту контролю та діагностування. На прикладі теплових динамічних процесах показана ефективність розробленого показника автокогерентності W для задач контролю динамічних властивостей інерційних багатомірних промислових об’єктів. Також показана можливість автоматичної корекції похибки вимірювання температури якщо контролювати весь тепловий процес, а не його окремі значення. На прикладі вібросигналів показана можливість якісної класифікації технічних станів, а також кількісної класифікації окремих частотно-часових складових показника автокогерентності W. Доведено, що найкращими діагностичними властивостями характеризуються випадкові (шумові) складові показника автокогерентності W.

Розглянуто проблему використання технології віртуалізації імітаційних моделей технічних об’єктів управління (ОУ) при розробці керуючих програм для контролерних платформ (ПЛК) польового рівня промислової автоматизації. Пропонується узагальнена концепція віртуальних об’єктів автоматизації (ВОА), що дозволяє значно підвищити якість та швидкість розв’язання системними інтеграторами проектних рішень при розробці автоматизованих систем управління як у навчальному процесі так і у промисловій галузі. Структурними елементами ВОА є віртуальні технічні засоби автоматизації та віртуальна імітаційна модель ОУ. Розглянуто приклад впровадження концепції ВОА у навчально-методичній сфері технічного університету. У якості засобів розробки ВОА в лабораторному практикумі пропонується використовувати вільний програмний симулятор ПЛК та мову програмування BASIC. У якості розширення запропонованої концепції пропонується віртуалізувати розподілену систему управління, до складу якої входитимуть декілька відокремлених ВОА та один віртуальний контролер.

In modern conditions of management, operational control at Ukrainian industrial enterprises should be present at all levels of management. For the efficient functioning of the operational control system, it is necessary to clearly understand the essence of its objects and subjects. Therefore, the article analyzed and summarized the views of different scientists regarding the essence of these concepts. It is defined that the subject of operational control is a structural unit or employee which should provide information about the actual state of the controlled object in a short time, prevent the occurrence of violations in real time, eliminate negative consequences so that this does not affect the final result of the economic activity of the enterprise. The levels of subjects of operational control, which are allocated depending on the involvement in the process of operational control, are suggested as follows: minimum, medium, maximum. The application of the proposed order will facilitate the receipt of the necessary operational information in real time by all interested parties and increase the efficiency of operational control directly where business operations are carried out. The objects of operational control were specified taking into account the needs of the management system, their classification was closer defined on such grounds as types of objects, composition of objects. The need to consider the objects of the operational control system in the context of economic processes is substantiated. The use of the proposed approaches to objects and subjects of operational control will contribute to the proper distribution of responsibilities for carrying out control, improving the quality and reliability of information, efficiency of enterprise management as a basis for making managerial decisions.

Стаття присвячена дослідженню сучасного стану використання водних біоресурсів, виділенню умов успішного й ефективного функціонування рибного господарства як галузі народногосподарського комплексу. Проведено аналіз ефективності контролю за обсягами видобутку рибних ресурсів, порядок здійснення та регулювання промислового рибальства. Проаналізовано Загальнодержавну програму розвитку рибного господарства України на період до 2010 року, Загальнодержавну програму охорони та відтворення довкілля Азовського і Чорного морів до 2010 року, Державну цільову економічну програму розвитку рибного господарства на 2012–2016 роки. Наведено види використання водних біоресурсів, порядок установлення лімітів на спеціальне використання водних біоресурсів загальнодержавного значення в межах юрисдикції України. Проаналізовано Правила промислового рибальства в басейні Чорного й Азовського морів та Режими рибальства, які їх доповнюють. Проаналізовано механізм спеціального використання водних біоресурсів, які перебувають в умовах природної волі (окрім видів, внесених до Червоної книги України), у внутрішніх рибогосподарських водних об’єктах. Проаналізовано діяльність Держрибагентства щодо розподілу лімітів спеціального використання водних біоресурсів на частки добування (вилову) для промислових цілей у рибогосподарських водних об’єктах (їхніх частинах) між користувачами водних біоресурсів та права й обов’язки користувачів водних біоресурсів щодо обсягу добування (вилову) водних біоресурсів. Проаналізовано та визначено відмінності наказів про режими рибальства Міністерства аграрної політики та продовольства України за період із 2017 по 2021 рік, виявлено особливі риси режиму рибальства в Чорному морі, умови здійснення спеціалізованого промислу в Чорному морі. Наведені положення Морській доктрини України в контексті розвитку рибного господарства, простежено реалізацію державної політики у сфері рибного господарства та рибної промисловості у спеціальних актах, зокрема положенню щодо режиму рибальства в рибогосподарських водних об’єктах 2021 року.

Стан довкілля значною мірою залежить від компетентності фахівців у галузі екологічної безпеки, які відповідають за прийняття управлінських рішень щодо зменшення негативного впливу на природне навколишнє середовище. Тому важливим є постійне підвищення кваліфікації управлінських кадрів, зокрема щодо застосування автоматизованих системи управління екологічною безпекою. Проаналізовано закордонні та вітчизняні публікації в галузі управління екологічною безпекою за даними моніторингу. На підставі власного багаторічного досвіду роботи в галузі екологічної безпеки та на основі наукових джерел визначено, що важливими є розробка та впровадження спеціалізованих систем управління екологічною безпекою за даними моніторингу. Такі системи необхідні для: виявлення і прогнозування прихованих тенденцій і закономірностей розвитку екологічних процесів, ідентифікації раніше невідомих взаємозв'язків між екологічними параметрами і факторами впливу, розробки оптимізаційних рекомендацій у галузі екологічної безпеки, візуалізації результатів аналізу, підготовки попередніх звітів і проєктів допустимих рішень з відповідним оцінюванням тощо. Розглянуто основні принципи управління екологічною безпекою. Описано основні блоки удосконаленої системи управління екологічною безпекою за даними екологічного моніторингу, а саме: «Задачі стратегічного управління екологічною безпекою», «Бази даних та алгоритми оцінювання ситуації і прийняття управлінських рішень у галузі екологічної безпеки», «Управління даними», «Система підготовки рішень (на основі економічної оцінки «ризик-ціна-ефект»)», «Система підготовки рішень», «Інтелектуальний аналіз даних», «Система підтримки прийняття рішень (СППР)», «Задачі тактичного управління екологічною безпекою». Запропоновано удосконалену структуру автоматизованої інформаційної системи управління екологічною безпекою територій, що зазнають техногенного впливу від промислових, потенційно-небезпечних об’єктів та транспорту. Описано призначення блоків (модулів) систем і зв’язків між ними. Побудовано параметричну модель експертно-інформаційної системи, яка охоплює: базу знань, моделювання, підтримку ухвалення рішень та налаштування контрольно-вимірювального блоку. Показано, що розроблені системи забезпечують функціонування системи управління екологічною безпекою, дають змогу описувати структурні елементи та інформаційні зв’язки між ними, що підвищує оперативність опрацювання вихідних даних. Обґрунтовано шляхи застосування автоматизованої інформаційної системи управління екологічною безпекою в підвищенні кваліфікації фахівців, відповідальних за прийняття управлінських рішень у галузі екологічної безпеки. Отже, одночасно з удосконаленням складових системи управління екологічною безпекою за даними моніторингу, важливим є підвищення кваліфікації фахівців у галузі екологічної безпеки, зокрема працівників міністерств, підприємств та організацій, які відповідають за прийняття рішень щодо зменшення негативного впливу на довкілля та підготовку майбутніх фахівців у цьому напрямку.

Розглянуто основні принципи синтезу багатовимірних систем автоматичного керування для промислових комплексів штучного мікроклімату. Отримано комплексну динамічну модель промислового кондиціонера ізпаровим зволожувачем у просторі стану. Запропоновано метод контролю мікроклімату повітря за непрямим показником вологовмісту повітряної суміші, який розраховується програмно за виміряними значеннямитемператури та відносної вологості. Для промислового кондиціонера запропоновано процедуру синтезу багатовимірного лінійно-квадратичного цифрового регулятора із інтегральною складовою. Процедура синтезубагатовимірного регулятора відрізняється від існуючих наявністю логіки вибору обладнання кондиціонера, де параметри регулятора адаптуються до властивостей кліматичного обладнання. Наведено приклад синтезуоптимального багатовимірного регулятора для кондиціонера CV-P 2L N-63B/F-N, синтезована матриця зворотного зв’язку, яка за параметрами стану об’єкта визначає траєкторію вектора оптимального керування.Розглянуті принципи, математичні моделі, процедури та алгоритми рекомендується використовувати спеціалістам із автоматизації для синтезу та аналізу систем керування промисловими кондиціонерами.

В статті розглянуто поняття «будівельний девелопмент» та особливості його впровадження при точковій забудові земельних ділянок та ревіталізації промислових територій в міських межах з врахуванням нестабільної ситуації на ринку комерційної та житлової нерухомості. Проаналізовано організаційні переваги діяльності в девелоперів. Визначено основні види девелопменту та стратегії, які можуть обирати організації-девелопери для досягнення своїх стратегічних цілей. Окреслено основні етапи девелоперської діяльності з розбивкою по етапах та бізнес-процесах. Розглянуто передумови та контрольні заходи реалізації девелоперських проєктів на різних етапах впровадження, а також причини незацікавленості вітчизняних інвесторів проєктами редевелопменту. Закладено теоретичне підґрунтя для формування вдосконаленої організаційно-інституціональної платформи економічного управління процесами девелоперської діяльності з врахуванням чинних нормативних актів щодо охорони навколишнього середовища та екологічних сертифікатів.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 152 – Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка (15 – автоматизація та приладобудування). – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України, Харків, 2019. Об’єктом дослідження є процес проведення аналізу в первинних і вторинних системних перетвореннях інформації, що породжує проблемну ситуацію з удосконалення апаратурних, алгоритмічних та програмних засобів контролю та діагностування складних промислових об’єктів. Предметом дослідження є пристрій контролю та діагностування стану динамічних промислових об’єктів. У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача підвищення ефективності пристроїв контролю та діагностування стану складних промислових об’єктів з невизначеними динамічними властивостями. Вирішення здійснене за допомогою як класичних, так і принципово нових сучасних методів теорії ймовірності, випадкових процесів, багатомірного статистичного аналізу, інформаційної теорії вимірювань і контролю. У вступі обґрунтовано актуальність задач дослідження, показано зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами, наведена наукова новизна та сформульоване практичне значення отриманих результатів. В першому розділі здійснений аналітичний огляд та оцінка питань в області контролю і діагностування стану промислових об’єктів. Обраний об’єкт діагностування, розглянута його структура, технічні характеристики, область використання. Виконаний аналіз методичних, алгоритмічних та апаратурних засобів вимірювання температури і механічної вібрації. Виконаний огляд існуючих засобів контролю та діагностування стану складних промислових об’єктів, проаналізовані їх техніко-економічні характеристики, обрана оптимальна структура контрольно-діагностичної системи. Висвітлені аспекти з апаратурного, алгоритмічного і програмного забезпечення при створенні пристрою контролю та діагностування стану складних промислових об’єктів. Обрані напрями досліджень, поставлені основні задачі дисертаційної роботи. У другому розділі досліджені імовірнісні моделі параметризації спектральних змін стаціонарних вимірювальних сигналів. Здійснена формалізація імовірнісних властивостей нестаціонарних випадкових сигналів, досліджені кореляційні моделі спектральної нестаціонарності цих сигналів, проведений дисперсійний аналіз частотної та часової моделей автокогерентності, оцінена чутливість кореляційно-спектральної моделі показника автокогерентності багатовимірного термодинамічного процесу, оцінені дискримінуючі властивості показників автокогерентності при класифікації вібраційних процесів, досліджені діагностичні властивості складових показника автокогерентності, проведений вибір показників контролю нестаціонарності динамічних процесів. Результати досліджень дозволили отримати ряд наукових результатів: - отримала розвиток теорія автокогерентності спектрально нестаціонарних вимірювальних сигналів. Визначені умови вибору числа масштабів та зсувів при оцінці коефіцієнтів автокогерентності для задачі контролю порушень стаціонарності вимірювального сигналу; - отримані умови калібрування показника автокогерентності, що відповідають відсутності порушення стаціонарності, розроблена імовірнісна модель показника автокогерентності, що враховує мінімальне значення (масштабу) спектрального вейвлет-перетворення; - показана можливість дисперсійного розкладання базового показника автокогерентності на парні незалежні складові, які дозволяють отримати незалежну інформацію про порушення стаціонарності з урахуванням функціональних та випадкових змін спектру; - на прикладі теплових динамічних процесів показана ефективність розробленого показника автокогерентності для задач контролю динамічних властивостей інерційних багатомірних промислових об’єктів. Також показана можливість автоматичної корекції похибки вимірювання температури, якщо контролювати весь тепловий процес, а не його окремі значення; - на прикладі вібросигналів показана можливість якісної класифікації технічних станів, а також кількісної класифікації окремих частотно-часових складових показника автокогерентності; доведено, що найкращими діагностичними властивостями характеризуються випадкові (шумові) складові показника автокогерентності. В третьому розділі представлені дослідження з діагностичних властивостей показників автокогерентності при обмеженнях на обсяги вимірювальної інформації. Сформульована загальна задача функціонального діагностування динамічних промислових об’єктів, вибрана модель параметричної дискримінації, досліджено вплив обсягу навчальної вибірки на середній ризик діагностування, створені математичні та комп’ютерні моделі оптимізації простору інформативних ознак за критерієм максимуму вірогідності та проведено їх дослідження. Дослідження даного розділу дозволили одержати наступні результати: - експериментальні дослідження показників автокогерентності вібраційних сигналів показують, що для контролю та діагностування технічного стану вібраційних об’єктів можливо використовувати лінійну вирішувальну функцію, для якої можливо використати таблиці дисперсії показників автокогерентності та нормовану коваріаційну матрицю, які дозволяють сформувати, шляхом перемноження, сумарну коваріаційну матрицю; - одержані рівняння для середнього ризику та вірогідності діагностування, які дозволяють моделювати вплив обсягу навчальної вибірки та кількості інформативних ознак на показники ефективності контролю технічного стану; - доведено існування мінімальних екстремальних значень середнього ризику для теплових та вібраційних об’єктів, що дозволило використати, в якості цільової функції оптимізації простору інформативних ознак, середній ризик; - досліджено комплексний вплив трьох параметрів (геометричної відстані між діагностованими станами, кількості інформативних параметрів, обсягу навчальної вибірки) на величину вірогідності контролю та діагностування технічного стану як теплових так і вібраційних об’єктів; таке дослідження довело спроможність формувати оптимальну, за максимумом вірогідності контролю, систему інформативних ознак. Четвертий розділ присвячений розробці алгоритмічного та програмного забезпечення пристрою контролю та діагностування стану промислових об’єктів. Розглянуті методи первинного і вторинного статистичного перетворень, які базуються на регресійному, спектральному, дисперсійному і коваріаційному аналізах пристрою контролю та діагностування, дозволили сформувати структуру і принцип функціонування алгоритмічного забезпечення при обмеженні обсягів вимірювальної інформації за діагностованими функціональними станами. В розділі обране програмне середовище для реалізації розроблених алгоритмів, розроблені фрагменти програм пристрою контролю та діагностування стану промислових об’єктів на платформі LabView. За дослідженнями даного розділу отримані наступні результати: - розроблена структура алгоритмічного забезпечення пристроїв контролю та діагностування динамічних об’єктів, яка складається з первинного і вторинного статистичного перетворення і містить реалізацію процесів дискретизації вимірювальних сигналів, дискретизованого аналогового вейвлет-перетворення, процедур диференціювання та інтегрування; - реалізована процедура адаптивного вейвлет-перетворення із гнучким вибором гаусівського материнського вейвлета, що дозволяє мінімізувати похибки контролю та діагностування. - сформовані комп’ютерні компоненти алгоритмічних і програмних процедур первинного і вторинного статистичного перетворення при синтезі комп’ютеризованих діагностичних систем, проведенні імітаційного моделювання, аналізу впливів дестабілізуючих факторів при здійснені контролю параметрів вузлів динамічних об’єктів та діагностуванні їх стану; - розроблене програмне забезпечення пристрою контролю та діагностування стану промислових об’єктів на платформі LabView з використанням об’єктно орієнтованої мови програмування, що дозволяє в пакетному режимі та в режимі реального часу здійснювати необхідні контрольні процедури. В п’ятому розділі представлені інженерні додатки для контролю і діагностування складних промислових агрегатів. Наведені дослідження при розробці та патентуванні первинних перетворювачів, виборі і патентуванні структури вимірювальних каналів первинних перетворювачів, розробці і створенні електронних блоків первинного і вторинного перетворення інформації. Запропонована методика калібрування вібровипробувальних стендів для метрологічного забезпечення первинних перетворювачів вібрації, розглянута перевірка кваліфікації калібрувальних лабораторій в Україні та вплив метрологічного забезпечення на створення систем контролю та діагностування складних промислових об’єктів. За виконанням даного розділу отримані наступні результати: - розроблені та запатентовані первинні перетворювачі температури для моніторингу інфранизькочастотних процесів в досліджуваному промисловому об’єкті при оцінці теплових режимів, а також первинні перетворювачі механічної вібрації для моніторингу високочастотних процесів при оцінці стану підшипників кочення редукторів-розгалужувачів; - на базі мікроконтролера Arduino створений пристрій контролю та діагностування стану зон нагрівання екструдера для виготовлення термопластів та стану підшипників кочення в редукторах-розгалужувачах; - виконані метрологічні дослідження апаратури для вимірювання інфранизькочастотних і високочастотних вимірювальних сигналів, запроваджені до використання вібровипробувальні установки, сформовані методики калібрування цих установок. - представлені перспективи розвитку теорії і практики контролю та діагностування процесів, що характеризуються різними частотними показниками, в спеціалізованих метрологічних лабораторіях.
The thesis is submitted to obtain a scientific degree of Doctor of Philosophy, specialty 152 – Metrology and information-measuring technique (15 – Automation and instrument-making). – National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”, Kharkiv, 2019. The object of research is the process of conducting analysis in primary and secondary system transformations of information, which creates a problem situation with the improvement of hardware, algorithmic and software devices for control and diagnostics of complex industrial objects. The subject of research is a device for control and diagnostics of the state industrial dynamic objects. The scientific and practical task of increasing the efficiency of devices for control and diagnostics of the state of complex industrial objects with uncertain dynamic properties is solved in the dissertation. The solution is found using both classical and fundamentally new modern methods of probability theory, random processes, multivariate statistical analysis, information theory of measurement and control. The introduction substantiates the relevance of research tasks showing connection between the work and scientific programs, plans, themes, the scientific novelty is stated and practical value of the obtained results is formulated. The first chapter deals with analytical review and evaluation of questions in the field of control and diagnostics of the state of industrial objects. The object of diagnostics is selected; its structure, technical characteristics and area of use are considered. The analysis of methodical, algorithmic and equipment-specific devices for measuring temperature and mechanical vibration is carried out. A review of the existing devices for control and diagnostics of the state of complex industrial objects is made, their technical and economic characteristics are analyzed, and the optimal structure of the control and diagnostic system is selected. Some aspects of hardware, software and algorithmic programming when creating devices for control and diagnostics of the state of complex industrial objects are emphasized. The areas of research are selected; the main tasks of the dissertation are stated. The second chapter studies probabilistic models of parametrization of spectral changes of stationary measurement signals. The formalization of the probabilistic properties of non-stationary random signals is made, the correlation models of the spectral non-stationary of these signals are investigated, the dispersion analysis of frequency and time models of auto-coherence is carried out, the sensitivity of the correlation spectral model for the auto-coherence indicator of the multidimensional thermodynamic process is estimated, the discriminating properties of the indicators of auto-coherence are assessed regarding the classification of vibrational processes, diagnostic properties of components of the auto-coherence index are investigated, the choice of indicators for non-stationary control of dynamic processes is conducted. The research results have allowed obtaining a number of scientific results: - the theory of auto-coherence for spectrally non-stationary measurement signals has been developed. The conditions of the choice of the number of scales and displacements are determined regarding the estimation of the auto-coherence coefficients for monitoring the stationary disturbances of the measuring signal; - the conditions of calibration of auto-coherence index, which correspond to the absence of stationary violation, are obtained. A probabilistic model of the autocoherence index taking into account the minimum value (scale) of the spectral wavelet transform is developed; - the possibility of dispersion expansion of the basic auto-coherence index in paired independent components is shown, allowing to receive independent information on stationary violation, taking into account functional and random changes of the spectrum; - the example of thermal dynamic processes shows the efficiency of the developed autocorrelation index for controlling the dynamic properties of inertial multidimensional industrial objects. Also the possibility of automatic correction of the measurement error of temperature, if you control the whole heat process, and not its individual values, is shown; - the example of vibration signals shows the possibility of a qualitative classification of technical states, as well as quantitative classification of individual frequency-time components of the auto-coherence index is shown. It is proved that the best diagnostic properties are characterized by random (noise) components of the auto-coherence index. The third chapter presents studies on the diagnostic properties of autocoherence indices with restrictions on the measurement information volume. The general task of functional diagnostics of dynamic industrial objects is formulated, the model of parametric discrimination is chosen, the influence of the study sample size on the average risk of diagnosing is investigated, and mathematical and computer models of optimization of the space of informative signs by the criterion of maximum likelihood were created and their research was conducted. The researches in this chapter have allowed obtaining the following results: - experimental studies of the auto-coherence indices of vibration signals show that it is possible to use a linear solving function for controlling and diagnosing the technical state of vibrational objects, for which it is possible to use dispersion tables of auto-coherence indices and a normalized covariance matrix, which allow to generate, by multiplication, a total covariance matrix; - equations for the average risk and diagnostics probability are obtained allowing to model the influence of the training sample volume and informative features number on the performance indicators of the technical condition; - the existence of minimal extreme values of average risk for thermal and vibrational objects has been proved, allowing to use average risk as a target function for optimizing informative features space; - the complex influence of three parameters (geometric distance between diagnosed states, number of informative parameters, training sample volume) on the probability of control and diagnostics of the technical state of both thermal and vibration objects is studied. Such research has proven the ability to form an optimal, maximum control probability, system of informational features. The fourth chapter is devoted to the development of algorithmic and software device for monitoring and diagnosing the state of industrial objects. The methods of primary and secondary statistical transformations based on regression, spectral, dispersion and covariance analyses of the control and diagnostic device, have allowed to form the structure and the principle of algorithmic support functioning while limiting the volumes of measuring information by the diagnosed functional states. In this chapter the software aimed at implementation of the developed algorithms is chosen, programs fragments of devices for control and diagnostics of the state of industrial objects on the platform LabView are developed. According to researches of this chapter the following results are obtained: - the algorithmic structure of control devices and diagnostics of dynamic objects is developed, which consists of primary and secondary statistical transformation and contains the implementation of sampling processes of measurement signals, discrete analog wavelet transformation, differentiation and integration procedures; - an adaptive wavelet transform process with a flexible choice of the Gaussian parent wavelet is implemented, which minimizes the errors of control and diagnostics. - computer components of algorithmic and software procedures of primary and secondary statistical transformation in the synthesis of computerized diagnostic systems are formed, simulation modeling is conducted, the effects of destabilizing factors when controlling parameters of dynamic objects nodes are analyzed and their states are diagnosed; - the device software for controlling and diagnosing the state of industrial objects on the LabView platform with the use of object-oriented programming language, which allows to carry out the necessary control procedures in batch mode and in real-time, is developed.The fifth chapter presents engineering applications for the control and diagnostics of complex industrial objects. The research is provided for the development and patenting of primary transformers, selecting and patenting the structure of measuring channels of primary transformers, the development and creation of electronic blocks of primary and secondary transformation of information. The method of calibration of vibration test stands for metrological provision of primary vibration transducers is proposed, the verification of qualification of calibration laboratories in Ukraine and the influence of metrological support on the creation of systems of control and diagnosis of complex industrial objects are considered. According to researches of this chapter the following results are obtained: - primary temperature transducers for monitoring infra-low frequency processes in the investigated industrial object when evaluating thermal regimes, as well as primary transducers of mechanical vibration for monitoring high-frequency processes when evaluating rolling bearings condition of gear reducers are developed and patented; - on the basis of the Arduino microcontroller, a device for monitoring and diagnosing the condition of the extruder heating zones for manufacturing thermoplastics and the rolling bearings condition of gear reducers is created; - metrological researches of devices for measurement of infra-low frequency and high-frequency measuring signals are conducted, the vibration testing devices are implemented, and calibration methods of these devices are developed. - prospects for development of the theory and practice of control and diagnostics of processes characterized by different frequency indices in the specialized metrological laboratories are presented.

Робота виконана на кафедрі автоматизації технологічних процесів і виробництв факультету прикладних інформаційних технологій та електроінженерії Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться «23» грудня 2020р. о 14.00год. на засіданні екзаменаційної комісії №22 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя
В кваліфікаційній роботі було проведено аналіз сучасного стану управління промисловими роботами, також було оглянуто види роботизованих маніпуляторів, та захоплоюючих пристроїв. Розглянуто класифікацію захоплюючих пристроїв за принципом захоплення, представлено їх конструктивне виконання та принцип роботи, а також доцільність використання при різних технологічних завданнях. Також був проведений аналіз захоплювачів Бернуллі, їх основні переваги і недоліки, та можливість використання пневматичного контролю. Далі було проведено огляд можливих методів розрахунку турбулентнх течій та розглянуто популярні моделі турублентності, а також обрано оптимальну модель, для розрахунку нашого завдання. Надалі було представлено варіанти конструкцій струминних захоплювальних пристроїв з ежекторними соплами, та можливістю проведення пневматичного контролю.Наступном етапом було проведено дослідження представлених конструкцій захоплювальних пристроїв з ежекторними соплами. В результаті отриманих характеристик, методом порівняння, було визначено конструкцію з найоптимальнішими параметрами.Після цього було розглянуто програмне забезпечення, яке використовувалося впродовж виконання роботи, а саме пакет ANSYS CFX, який є одним з найпопулярніших програмних продуктів для розв'язання задач моделювання течії рідин і газів, а також SolidWorks - програмний комплекс САПР, для автоматизації робіт промислового підприємства на етапах конструкторської та технологічної підготовки виробництва.В заключній частині було проведено розрахунок освітлення робочого приміщення, та вимірювання шумої характеристики захоплювальних пристроїв.
In the qualification work the analysis of a modern condition of management of industrial works was carried out, also kinds of the robotic manipulators, and capturing devices were inspected. The classification of exciting devices according to the principle of capture is considered, their constructive execution and the principle of work, and also expediency of use at various technological tasks are presented. An analysis of Bernoulli's grippers, their main advantages and disadvantages, and the possibility of using pneumatic control was also performed. Next, a review of possible methods for calculating turbulent flows was considered and popular models of turbulence were considered, as well as the optimal model was selected to calculate our problem. Further variants of designs of jet capturing devices with ejector nozzles, and a possibility of carrying out pneumatic control were presented. The following stage carried out research of the presented designs of capturing devices with ejector nozzles. As a result of the obtained characteristics, the method of comparison was used to determine the design with the most optimal parameters. gases, as well as SolidWorks - a software package for CAD, to automate the work of an industrial enterprise at the stages of design and technological preparation of production.
Зміст ВСТУП 7 РОЗДІЛ 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 9 1.1 Аналіз сучасного стану управління промисловими роботами 9 1.2 Види маніпуляторів 11 1.3 Види захоплювальних пристроїв 12 1.3.1 Механічні захоплювальні пристрої 14 1.3.2 Вакуумні захоплювальні пристрої 15 1.3.3 Магнітні захоплювальні пристрої 16 1.4 Зaхoплювaчі Бернуллі, як ефективнa aльтеpнaтивa безкoнтaктнoгo зaхoплення вaнтaжів 18 1.5 Пневматичний контроль 29 1.5.1 Застосування пневматичного контролю 37 РОЗДІЛ 2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 44 2.1 Огляд методів розрахунку турбулентних течій 44 2.1.1 Пряме чисельне моделювання (Direct Numerical Simulation - DNS). 44 2.1.2 Метод моделювання великих вихорів (Large Eddy Simulation - LES) 46 2.1.3 Застосування рівнянь Рейнольдса, замкнутих за допомогою моделей турбулентності (Reynolds-averaged Navier–Stokes - RANS). 48 2.1.4 Гібридні підходи. Метод моделювання відокремлених вихорів. 49 2.1.5 Інтегральні методи. 51 2.2 Моделі турбулентності 52 2.2.1 Класифікація моделей. 52 2.2.2 Моделі з двома рівняннями 53 2.2.3 Пристінкові функції. 54 2.2.4 Модель k-ε 54 2.2.5 Модель k- 55 2.2.6 Модель Ментера 56 2.3 Методика чисельного моделювання струминних захоплювальних пристроїв 58 РОЗДІЛ 3 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 63 3.1 Кoнcтpyкція cтpyминних зaхoплюючих пpиcтpoїв для безкoнтaктнoгo мaніпyлювaння 63 3.2 Струминні захоплювальні пристрої з ежекторними соплами для 70 пневматичного контролю розмірів об 70 РОЗДІЛ 4 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 83 4.1 Дослідження базової конструкції. 83 4.2 Дослідження конструкції з давачами 87 РОЗДІЛ 5 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 99 5.1 Програмне середовище ANSYS 99 5.2 Система автоматизованого проектування SolidWorks 106 РОЗДІЛ 6 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 112 6.1 Загальна інструкція при роботі з пневмоінструментами 112 6.2 Розрахунок освітлення робочого приміщення при розробці пневматичних захоплювальних пристроїв 116 6.4 Шумова характеристика захоплювача 117 ВИСНОВКИ 119 Література 121

птимізація навколишнього середовища в індустріально розвинутих регіонах України з врахуванням кліматичних змін степової зони можлива за умов створення лісових культурфітоценозів (ЛКФЦ). Розв’язання цієї актуальної проблеми пов’язано з дослідженням функціонування біометричних показників ЛКФЦ. Метою даної роботи було з позицій екосистемного підходу проаналізувати гетерогенність біометричних показників (густоту насаджень, висоту і діаметр стовбура дерев, суму площ поперечних перерізів, запас стовбурної деревини) ЛКФЦ Криворіжжя, які розташовані в контрастних екологічних умовах і репрезентують основні різновиди штучних деревно-чагарникових насаджень, зокрема об’єкти садово-паркового господарства, санітарні, водоохоронні та міські лісозахисні урочища. Природні ЛКФЦ Гурівського лісу (Долинський р-н, Кіровоградської обл.) у заплаві р. Бокова, які віддалені на 30 км від промислових підприємств, використані як умовно контрольні. Біометричні показники ЛКФЦ Криворіжжя є типовими для інших регіонів України. У ЛКФЦ деструктуризацію деревостану, зокрема зменшення питомої маси дерев ІІІ ярусу і одночасне збільшення ІІ за окремими біометричними показниками.