Инфра-Инженерия Математическое моделирование объектов и систем автоматического управления Васильков Юрий Викторович, Василькова Наталья Николаевна

Рассматриваются математические описания устройств и технологических процессов как объектов систем автоматического управления. По полученным математическим моделям устройств и процессов проведены исследования влияния технологических параметров на характеристики объектов систем автоматического управления • Для студентов и аспирантов, изучающих автоматизацию технологических процессов и производств. Может быть полезно преподавателям соответствующих специальностей и работникам в области автоматизации

Рассмотрены некоторые аспекты математического моделирования, в том числе разработка и применение степенных и полиномиальных уравнений, связывающих выходные показатели и режимные переменные механической обработки. Рассмотрены вопросы и разобраны задачи структурной и параметрической оптимизации для операций одно- и многоинструментной обработки резанием. Для параметрической оптимизации режимных параметров разобраны методы линейного и нелинейного программирования. Приведены алгоритмы оптимального управления режимными параметрами, в том числе со стабилизацией скорости изнашивания инструмента • Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Проектирование технологических машин и комплексов», «Технологические машины и оборудование», «Машиностроение»

Приводятся результаты исследований с математическим моделированием параметров агломерации железных и никелевых руд и концентратов. Приводятся исследования по интенсификации процесса спекания агломерационных шихт, математическая обработка показателей, их анализ и обсуждение полученных результатов • Для научных и инженерно-технических работников горного профиля

Рассмотрены результаты анализа требований к точности параметров процесса сварки на основе математической модели распространения тепла в изделии от нормально-кругового источника тепла (НКИ) на поверхности плоского слоя. Изложена методика определения коэффициентов модели на основе экспериментов по определению размеров сварного шва. Приведен универсальный критерий оценки возмущений – относительный коэффициент передачи (ОКПВ), пригодный как для режимов, так и для условий сварки и выполнены его расчеты для ряда способов сварки. Рассмотрены способы автоматического регулирования размеров сварочной ванны на основе анализа математической модели. Предложены подходы, учитывающие влияние на точность поддержания параметров вероятностного характера возможных возмущений

Представлены методы математического и компьютерного моделирования для изучения тепловых процессов, происходящих в непрерывном слитке во время его движения в области кристаллизатора и в зоне вторичного охлаждения (ЗВО), а также тепловых процессов в рабочей стенке кристаллизатора. Изложены новые научно обоснованные технические решения по исследованию и совершенствованию организации теплотехнической части процесса разливки металлов в машинах непрерывного литья заготовок и способов повышения качества металлургической продукции • Для инженерно-технических работников научно-исследовательских и проектных институтов, металлургических и машиностроительных предприятий, а также преподавателей и студентов технических вузов

Изложены основы теории подобия и практические аспекты ее использования при физическом моделировании в процессе разработки передовых технологий металлургического производства и механического оборудования для их реализации. Приведены практические примеры решения различных задач, связанных с повышением эффективности создаваемых и находящихся в эксплуатации металлургических машин и агрегатов. Описаны оригинальные методики проведения лабораторных экспериментов и применяемая при этом контрольно-измерительная аппаратура • Для студентов технических специальностей высших учебных заведений, аспирантов и молодых специалистов

Рассматривается проектирование на основе теории z-преобразований цифровых систем автоматического управления давлением газов в реакторе пиролиза изношенных шин, систем автоматического управления при контроле герметичности кабины вертолета и системы автоматического управления переменным разрежением газов в туннельной печи обжига керамических стеновых изделий • Для студентов и аспирантов, изучающих автоматизацию технологических процессов и производств. Может быть полезно преподавателям соответствующих специальностей и специалистам в области автоматизации

Физическое и математическое моделирование широко применяется в научных исследованиях. Это объясняется тем, что натурные эксперименты на реальных строительных объектах зачастую невозможно организовать по различным соображениям. Материал, включенный в учебное пособие, является обобщением опыта работы авторов в области системного анализа. В первом разделе рассмотрены закономерности физического моделирования функционирования объектов, основанного на теоремах подобия и размерностей. Во втором разделе — современные модели и методы выбора оптимальных решений: линейные, нелинейные, стохастические и статистические. В третьем разделе — экспериментальные методы оптимизации систем, основанные на теории планирования эксперимента. Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения

Рассмотрены теоретические основы и методы практического приложения системного анализа энергетических тепломассообменных установок. Предложены универсальные матричные модели процессов тепломассообмена для подсистем и правила их инкорпорирования в модель всей системы. Показаны возможности варьирования уровня декомпозиции матричной модели в соответствии с решаемыми технологическими задачами. С использованием предложенного матричного подхода рассмотрены математические модели процессов в многопоточных теплоэнергетических системах. Сформулированы и решены задачи системного анализа применительно к энергетическим объектам • Для научных работников, интересующихся вопросами системного анализа и математического моделирования энергетических тепломассообменных установок, а также студентов и аспирантов технических вузов

В учебном пособии изложены теоретические основы математического моделирования различных процессов в сельскохозяйственном производстве. Дается структурный анализ моделируемых систем и подробный разбор поэтапного построения ряда экономико-математических моделей, имеющих практическую значимость для прогнозирования и эффективной оптимизации различных производственных процессов в растениеводческой отрасли. На примере рассматриваемых задач подробно описана методика оптимизации производственных параметров с учетом критерия экономической эффективности. Дается обобщенный анализ и классификация методов оптимального проектирования, применяемых в исследовании экономических систем и процессов, приводятся практические примеры разработки математических моделей на основе методов линейного программирования и математической статистики с применением современных программных средств

Приведены краткие сведения о математическом моделировании, разновидностях математических моделей, подходах к работе с моделями. Подробно изложены вопросы разработки математических моделей упругих деформаций деталей и соединений, а также излагаются расчетные зависимости применительно к конструкциям металлорежущих станков. Рассмотрены варианты работы с математическими моделями в задачах проектирования машиностроительных конструкций. Описана организация и приведен план-график выполнения практических работ, даны примеры заданий для практических занятий. Приведены содержание и порядок выполнения лабораторных работ. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки магистратуры и бакалавриата "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств"

В книге представлены модели автоматизированных электроприводов постоянного и переменного токов с векторным управлением, разработанные в среде MATLAB, структуры которых отражают потребности промышленных механизмов • Кроме того, разработаны программные модули, позволяющие после ввода данных объекта вычислить эти параметры. Расчет выполняется на базе модульных критериев оптимизации для аналоговых и цифровых систем • Все модели открыты и пользователь при необходимости может дополнить их своими данными • Книга предназначена для инженерно-технических работников и студентов, занятых исследованием, разработкой и наладкой автоматизированного электропривода