Кафедра "Системний аналіз та інформаційно-аналітичні технології"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/7644

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/say

Кафедра "Системний аналіз та інформаційно-аналітичні технології" заснована в 1982 році.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту комп'ютерних наук та інформаційних технологій Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". Випускники кафедри працюють у провідних ІТ-компаніях: EPAM, CloudWorks, DataArt, MedeAnalytics, NIX Solutions, CodeIT, Ciklum та багатьох інших в Україні та за кордоном.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 4 доктора технічних наук; 9 кандидатів наук: 8 – технічних , 1 – економічних; 4 співробітника мають звання професора, 9 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 12

Модели ядерного реактора ВВЭР-1000 с разбиением на зоны по вертикальной оси для информационной технологии управления
(Інститут космічних досліджень НАНУ та НКАУ, 2021) Северин, Валерий Петрович; Никулина, Елена Николаевна
Ядерные реакторы ВВЭР-1000 наиболее распространенной серии В -320, которые входят в 11 энергоблоков атомных электростанций Украины и эксплуатируются в режиме стабилизации мощности, являются динамическими системами, характеризующимися сложными процессами, нелинейными зависимостями между различными показателями их состояния, большим количеством конструктивных и технологических параметров, а также высоким порядком математических моделей [1 –3]. Математические модели ядерных реакторов для решения задач стабилизации мощности включают сосредоточенные модели нейтронной кинетики реактора, тепловых процессов и изменения концентрации ксенона и бора в активной зоне (АЗ) реактора [4 –6]. В настоящее время актуальна проблема модернизации энергоблоков АЭС энергосистемы Украины и создания их информационных управляющих систем, позволяющих эксплуатацию в маневренных режимах [7, 8]. При эксплуатации энергоблока в маневренных режимах возникает необходимость в режиме реального времени контролировать быстрое изменение множества технологических параметров, в частности нейтронную мощность и аксиальный офсет. Аксиальный офсет как относительное значение разности мощностей верхней и нижней половин активной зоны реактора определяет степень неравномерности выделения энергии по высоте АЗ и, в конечном счете, количественную меру устойчивости работы реактора. Для вычисления аксиального офсета используются многомерные математические модели реактора с разбиением на зоны по вертикальной оси в абсолютных переменных состояния [8, 9]. Переход к относительным переменным состояния позволит повысить точность и скорость имитационного моделирования работы реактора в маневренных режимах с помощью информационной технологии, а также решить задачу оптимизации управления [7, 10]. Цель статьи - разработка математических моделей реактора ВВЭР-1000 серии В-320 с разбиением на зоны по вертикальной оси в относительных переменных состояния с возможностью вычисления аксиального офсета для информационной технологии управления энергоблоком АЭС. Строятся нелинейные математические модели с разбиением на зоны по вертикальной оси реактора ВВЭР-1000 серии В-320 в виде систем дифференциальных уравнений (СДУ) в относительных переменных состояния, которые учитывают нейтронную кинетику реактора, постепенное тепловыделение, тепловые процессы в топливе, оболочках и теплоносителе, изменения концентрации ксенона и бора.
Применение информационной технологии для моделирования динамики управления ядерным реактором с разбиением на зоны по вертикальной оси
(Інститут космічних досліджень НАНУ та НКАУ, 2021) Северин, Валерий Петрович; Никулина, Елена Николаевна
Ядерные реакторы ВВЭР-1000 серии В-320 эксплуатируются на 11 энергоблоках атомных электростанций Украины в режиме стабилизации мощности [1–3]. Актуальна проблема модернизации энергоблоков АЭС энергосистемы Украины и управления энергоблоками в маневренных режимах, что вызывает необходимость контролировать нейтронную мощность и аксиальный офсет реактора [4]. Модели ядерных реакторов для стабилизации мощности учитывают нейтронную кинетику, тепловые процессы и изменения концентрации ксенона и бора в активной зоне (АЗ) [5–7]. На основании сосредоточенных моделей реактора приводятся результаты имитационного моделирования динамики реактора ВВЭР-1000 при регулировании мощности поглощающими стержнями или борной кислотой [8–10]. Сосредоточенные модели реактора позволили выполнить синтез оптимальных систем автоматического управления в нормальных режимах эксплуатации, но такие модели не позволяют вычислить аксиальный офсет [11]. Для его вычисления применяются математические модели реактора в абсолютных переменных состояния с разбиением на зоны по вертикальной оси [4, 12]. Преимущество имеют многозонные модели реактора в относительных переменных состояния, позволяющие повысить точность и скорость имитационного моделирования [13]. Одна из важнейших задач управления реактором — анализ управляемых переходных процессов при изменении нагрузки реактора с применением информационной технологии для моделирования динамики управления ядерным реактором [14]. Цель данной статьи — вычисление и анализ динамических процессов управления реактором ВВЭР-1000 серии В-320 на основе нелинейных математических моделей с разбиением на зоны по вертикальной оси путем применения информационной технологии моделирования динамических систем. Для достижения намеченной цели разрабатываются алгоритмы и программы матричных методов интегрирования систем дифференциальных уравнений и вспомогательных их параметров, которые включаются в информационную технологию моделирования динамических систем. С использованием этой информационной технологии и нелинейных математических моделей реактора ВВЭР-1000 серии В-320 с разбиением на зоны по вертикальной оси выполняется имитационное моделирование динамики управления ядерным реактором. Для десяти зон реактора проводится анализ нейтронных и тепловых процессов, а также изменения аксиального офсета в активной зоне реактора при полном сбросе нагрузки под управляющим воздействием перемещения поглощающих стержней и повышения концентрации борной кислоты.
Моделювання теплових процесів парогенератора АЕС для інформаційної технології оптимізації управління
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Нікуліна, Олена Миколаївна; Северин, Валерій Петрович; Коцюба, Ніна Вікторівна; Бубнов, Антон Ігорович
Розроблені математичні моделі теплових процесів у формі Коші в просторі стану з відносними змінними парогенератора ПГВ-1000 енергоблоку атомної електричної станції з ядерним реактором ВВЕР-1000 для використання моделей в інформаційній технології оптимізації управління парогенератором. Розглянуто робочі теплові процеси в парогенераторі ПГВ-1000, які пов’язані з підведенням до нього живильної води від системи водяної підготовки і теплоносія від ядерного реактора та відведенням пари у головний паровий колектор. Представлена розрахункова схема парогенератора, яка відображає робочі процеси в ньому під дзеркалом випаровування і над ним. На основі диференціальних рівнянь теплового балансу теплоносія в парогенераторі та в металевих теплообмінних трубках виконане моделювання теплопередачі від теплоносія до живильної води в парогенераторі. Розроблена модель теплопередачі у вигляді лінійної системи диференціальних рівнянь у відносних змінних стану. Розглянуті процеси пароутворення при нагріванні живильної води поверхнею теплопередачі. Складені диференціальні рівняння матеріального і теплового балансів динамічних процесів пароутворення в парогенераторі, які не є рівняннями у формі Коші. Виконані перетворення диференціальних рівнянь матеріального і теплового балансів в парогенераторі до форми Коші. Отримана нелінійна система диференціальних рівнянь балансу пароутворення у відносних змінних стану. Обчислені значення постійних параметрів моделей для парогенератора ПГВ-1000. Математична модель теплових процесів в парогенераторі ПГВ-1000, яка представлена у вигляді системи диференціальних рівнянь і включає процеси теплопередачі та пароутворення, за допомогою інформаційноїтехнології оптимізації дозволить виконати ідентифікацію та оптимізацію системи управління парогенератором.
Optimization of direct quality indexes of automatic control systems of steam generator productivity
(НТУ "ХПІ", 2018) Nikulina, Elena Nikolaevna; Severyn, Valerii Petrovich; Kotsiuba, Nina Viktorivna
The system of automatic control of the productivity of the PGV-1000 steam generator of the power unit of the nuclear power plant with the WWER-1000 reactor is considered. This control system includes a system for automatically controlling the water level in the steam generator. The error signal, which is fed to the input of the productivity controller, is generated by the signal of the specified speed of the drive turbine, as well as pulses from the thermal power sensor and from the water and vapor pressure sensors. Based on the model of the water level control system in the steam generator, mathematical models of performance control systems have been developed under various control laws. To formulate optimization tasks for performance management systems, vectors from variable parameters of performance controllers are formed, constraints on these parameters are imposed, constraints are created for the areas of system stability, direct indexes of system quality are introduced, and a vector objective function is created that takes into account all imposed restrictions and quality criteria. Computational experiments on optimizing the controllers of productivity control systems were performed on the basis of direct quality indexes of systems by modified methods of step adaptation and Nelder – Mead. Analysis of the results of optimization of performance control systems allows us to conclude that, in comparison with the minimization of integral quadratic estimates, the optimization of direct quality indexes has made it possible to substantially improve the speed of the systems. The greatest value of the control time takes place for the differential controller, and the smallest identical values – for the proportional-integral and proportional-integral-differential regulators. Theoretically, the expediency of using a more simple proportional-integral controller in the steam generator productivity control system is justified. Additional analysis of the state variables in the productivity control system and comparison of transients before and after optimization allows us to conclude that the maximum deviation of the water level in the steam generator has decreased and its oscillations have disappeared. Also, fluctuations in water flow disappeared, the maximum deviation and oscillation of the control error decreas ed substantially, the overshoot and oscillations of other state variables practically disappeared. Thus, the optimization of the quality indexes of the automatic control system of the steam generator’s productivity has made it possible to significantly improve the main processes in it.
Модель системи автоматичного управління для маневрування потужністю реактора ВВЕР-1000
(НТУ "ХПІ", 2016) Северин, Валерій Петрович; Нікуліна, Олена Миколаївна; Лютенко, Дарина Андріївна
Представлена багатозонна математична модель реактора ВВЕР-1000 з зосередженими параметрами як об’єкта автоматичного управління. Модель реактора доповнена рівняннями регуляторів та приведена до відносних змінних стану. Розраховано аксіальний офсет як кількісну міру сталості реактора.
Математичні моделі систем управління парогенератором енергоблоку АЕС
(НТУ "ХПІ", 2017) Нікуліна, Олена Миколаївна; Северин, Валерій Петрович; Трубчанова, Ніна Вікторівна
Розроблена математична модель системи автоматичного управління продуктивністю парогенератора, яка представлена в просторі станів з відносними змінними у вигляді системи диференціальних рівнянь. Розв’язані задачі ідентифікації параметрів моделей систем керування за експериментальними даними процесів в парогенераторі ПГВ-1000.
Development of the controller for the quadcopter Finken in simulation enviroment VRep
(NTU "KhPI", 2016) Severin, Valeriy Petrovich; Nikulina, Elena Nikolaevna; Buriakovskyi, Vladyslav Serhiiovych
The problem of control of quadcopter Finken, that was created at department of Intellectual systems at Otto von Guericke University Magdeburg, was presented. The simulation environment VRep as 3D robot simulator was reviewed. The general mathematical model of copter was presented and the model of quadcopter Finken was created in VRep simulation environment. The principles of working continue and discrete PID controllers were described and analyzed. The models of motion of quadcopter Finken were reviewed and implemented in simulation environment VRep. The model of recommended PD controller for quadcopter Finken was described and implemented. The test flights were done and the stable flying motion of quadcopter was received. The conclusions about possible use such a model was made.
Математичне та програмне забезпечення для імітаційного моделювання багатоступеневих генераторів імпульсів напруги
(НТУ "ХПІ", 2015) Северин, Валерій Петрович; Нікуліна, Олена Миколаївна; Ахтирцев, Микола Іванович
З використанням базової моделі одноступеневого генератора імпульсів напруги розроблена математична модель багатоступеневого генератора в режимі розряду з довільною кількістю каскадів. На основі створеної математичної моделі запропоноване програмне забезпечення для імітаційного моделювання електричних процесів, що протікають у генераторі. Проведений аналіз перехідних процесів в багатоступеневому генераторі показує його здатність формувати імпульси високої напруги з короткою тривалістю фронту.
Аналіз електронних фільтрів Баттерворта чисельними методами
(НТУ "ХПІ", 2014) Северин, Валерій Петрович; Нікуліна, Олена Миколаївна; Буряковський, В. С.
Створено математичні моделі електронних фільтрів Баттерворта різних порядків. На основі матричних методів інтегрування систем диференціальних рівнянь розроблені алгоритми та програми для обчислення перехідних процесів в фільтрах та їх прямих показників якості. Розраховані амплітудно-частотні характеристики, перехідні процеси та прямі показники якості фільтрів Баттерворта різних порядків.
Математическая модель непосредственного электропривода на базе линейного шагового двигателя для управления дверями электроподвижного состава
(НТУ "ХПИ", 2011) Северин, Валерий Петрович; Болюх, Владимир Федорович; Гордеева, Н. А.
Разработана математическая модель непосредственного электропривода с линейным шаговым двигателем для управления дверями электроподвижного состава, которая позволяет определить мгновенные значения параметров привода в разных режимах его работы.