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 23

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.
Синтез структуры системы автоматического управления теплоснабжением
(Полтавський університет економіки і торгівлі, 2016) Товажнянский, Владимир Игоревич
В этой статье обоснована необходимость использования комбинированной системы автоматического управления тепловым состоянием отапливаемых зданий
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.
Синтез управления многомассовой электромеханической системой
(НТУ "ХПИ", 2008) Кузнецов, Борис Иванович; Никитина, Татьяна Борисовна; Бовдуй, Игорь Валентинович; Волошко, Александр Валерьевич; Виниченко, Елена Владимировна
Приведена математическая модель электропривода как трехмассовой электромеханической системы. Разработан метод синтеза робастного управления и приведен пример динамических характеристик синтезированной системы.
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.
Инвертирование линейных динамических систем в среде квазигармонических сигналов
(НТУ "ХПИ", 2018) Куценко, Александр Сергеевич; Товажнянский, Владимир Игоревич
Методы обращения динамических систем нашли широкое распространение для решения задач управления механическими и электрическими системами. Инвертирование динамических систем является эффективным способом реализации процессов управления по возмущению, а также в комбинированных системах управления с прогнозирующей моделью. При решении задач обращения возникает ряд трудностей, связанных с высокой чувствительностью результатов по отношению к точности задания параметров математической модели объекта, неустойчивостью при управлении неминимально-фазовыми объектами, нарушении условий физической реализуемости. В работе предлагается приближенный метод решения задачи обращения линейных стационарных динамических систем во многом свободный от указанных недостатков. Рассматриваются математические модели линейных динамических систем в форме "вход-выход", удовлетворяющие требованиям асимптотической устойчивости, а также условию равенства размерностей векторов входа и выхода. В основе метода лежит представление входных и выходных сигналов их приближениями в линейном пространстве квазигармонических функций времени. Особенностью предложенного метода обращения динамических систем является представление многомерных многочленов в виде произведения прямоугольных матриц на вектор степеней времени. Такое представление позволило свести большинство постановок задач обращения к решению линейных систем матричных алгебраических уравнений. Компьютерная реализация, предложенного подхода к обращению линейной системы, разработана для "квадратных" линейных скалярных систем в условиях квазигармонических сигналов и содержит блоки аппроксимации задания по выходу, формирования матриц линейных систем и правых частей линейных алгебраических уравнений, оценку числа обусловленности решения линейной системы и блок сравнения результата обращения с заданием на основе непосредственного интегрирования дифференциальных уравнений математической модели.
Имитационное моделирование процессов в реакторе ВВЭР-1000 при регулировании мощности поглощающими стержнями
(НТУ "ХПИ", 2017) Северин, Валерий Петрович; Никулина, Елена Николаевна; Лукинова, Дарина Андреевна
Представлены математические модели реактора ВВЭР-1000 серии В-320 в относительных переменных состояния, которые описывают нейтронную кинетику реактора, тепловые процессы, изменение концентрации ксенона при регулировании мощности поглощающими стержнями, и вычислены значения параметров моделей. Проведено имитационное моделирование процессов, протекающих в реакторе ВВЭР-1000 при регулировании мощности реактора поглощающими стержнями, и получены переходные процессы, позволяющие анализировать изменения переменных состояния активной зоны реактора.
Моделирование переходных режимов ядерного реактора ВВЭР-1000 с учетом борного регулирования
(НТУ "ХПИ", 2017) Никулина, Елена Николаевна; Северин, Валерий Петрович; Лукинова, Дарина Андреевна
Разработаны модели реактора ВВЭР-1000 в виде систем дифференциальных уравнений с относительными переменными состояния, описывающие нейтронную кинетику реактора, тепловые процессы, изменения концентраций ксенона и бора. Вычислены постоянные параметры математических моделей с учетом борного регулирования. На основании математических моделей реактора получены переходные процессы для ввода борной кислоты в реактор, проанализированы изменения важнейших переменных состояния активной зоны реактора.
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.