Статья: ИТОГИ МНОГОПРОФИЛЬНОЙ ОЛИМПИАДЫ ШКОЛЬНИКОВ "ПУТЬ К УСПЕХУ" СЕКЦИЯ "АВТОМАТИКА" 2024 (2024)

На кафедре автоматизированных систем управления института энергетики и автоматизированных систем ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова» весной 2024 года прошла Универсиада «Путь к успеху» по направлению «Управление в технических системах. Метрология и средства измерения». Участие в Универсиаде приняли более 130 студентов из разных регионов России

В работе представлена система автоматического регулирования расхода природного газа по фурмам доменной печи. При формировании задающего воздействия на расход газа предложено учитывать коэффициент соотношения расхода дутья и природного газа индивидуально для каждой фурмы. Приведены результаты математического моделирования переходных процессов, выбраны технические средства для реализации системы. Автоматическое регулирование расхода газа по фактическому количеству дутья, поступающему через соответствующую фурму, обеспечит более эффективное использование природного газа и, как следствие, снижение общей себестоимости выплавки чугуна в доменной печи

В статье рассмотрена система автоматического управления температурой самоотпуска арматуры на мелкосортном стане 250. Управление температурой самоотпуска арматур осуществляется системой управления охлаждающими секциями УТУ. Главной задачей системы управления охлаждающими секциями является стабилизация механических свойств арматуры, что позволяет получить продукцию с требуемыми характеристиками

Рассмотрена система регулирования толщины полосы на широкополосном стане 2000 горячей прокатки, реализующая принцип Gaugemeter - абсолютно жесткая клеть. Представлена техническая реализация рассмотренной САРТ. Рассмотрен способ автоматической коррекции межвалкового зазора в ходе прокатки, реализованный в алгоритмах действующей системы автоматического регулирования толщины (САРТ) полосы

В статье рассмотрена система управления шнек-прессом. Регулирование давления в процессе экструзии позволяет повысить технико-экономические показатели производства полимеров. Выбран комплект средств автоматизации отечественного производства. Предложена каскадная система регулирования давления в шнек-прессе.

Рассматривается параллельное соединение потребителей механической мощности и источник скорости. При стремлении циклической частоты ω к нулю и к бесконечности кривая силы F (ω) устремляется в бесконечность. При сверхмалых частотах возникают чрезмерные деформации упругого элемента, сопровождаемые, соответственно, чрезмерными силами упругости. При сверхвысоких частотах возникают чрезмерные ускорения и чрезмерные инерционные силы. При ω0 график силы проходит через минимум. Выполняется соотношение F nin = F (ω0) = V r = Fr . Имеет место антирезонанс сил, при котором реактивные силы Fk и Fm равны и противоположны, а их сумма, соответственно, равна нулю. Для антирезонанса разночтений со смещением антирезонансной частоты (она же резонансная) не возникает. Таким образом, антирезонанс возникает при сочетании параллельного соединения и источника скорости.

В монореактивном гармоническом осцилляторе инертные элементы могут совершать свободные синусоидальные колебания, которые сопровождаются трансформацией кинетической энергии инертного элемента в кинетическую же энергию другого инертного элемента. В положении, при котором энергия первого инертного элемента равна нулю. При этом энергия второго элемента имеет максимальное значение. В следующий момент времени первый элемент приобретает ускорение за счет кинетической энергии второго элемента, скорость которого начинает уменьшаться. Свободные синусоидальные колебания могут возникать при взаимной трансформации каких угодно физических видов энергии. Это обстоятельство является побудительным мотивом создания осциллятора, в котором свободные синусоидальные колебания сопровождаются трансформацией кинетической энергии инертного элемента в кинетическую же энергию другого инертного элемента. Элементы с другим характером реактивности в таком осцилляторе отсутствуют. Такой осциллятор по существу является монореактивным

Рассматривается параллельное соединение потребителей механической мощности и источник силы. На том основании, что амплитуда отклонения X имеет максимум на частоте ( ) она ( , а не ) считается резонансной частотой. Это было бы сильным решением, если бы X был единственным значимым кинематическим параметром. Однако не менее значимыми параметрами являются амплитуды скорости V и ускорения A . При этом первая имеет максимум на частоте , а вторая - на частоте ( ). Таким образом, ничем не лучше, чем и . Единственным аргументом при выборе резонансной частоты остается соображение симметрии, в соответствии с которым резонансная частота - . С другой стороны, можно вести речь о трех резонансных частотах: , и . На первой имеет место резонанс упругой силы , на второй - резонанс инертной силы , на третьей - резонанс резистивной силы

Непрерывнолитые заготовки хранятся на складе слябов в штабелях до тех пор, пока не будут выбраны в качестве элементов для расписания горячей прокатки. При выборе слябов для извлечения и прокатки они, в заданной последовательности, извлекаются со склада при помощи мостовый кранов и перемещаются на прокатку. Мостовые краны могут перемещать непрерывнолитые заготовки, находящиеся только на вершине штабеля. Если на складе в одном блоке расположено более одного мостового крана, то между ними должно соблюдаться безопасное расстояние. Авторами предлагается математическая модель для процесса извлечения непрерывнолитых заготовок несколькими кранами для графика горячей прокатки. В математической модели учтены ограничения, присущие рассматриваемому процессу, такие как: безопасное расстояние между кранами; временные ограничения выполнения крановых операций; порядок извлечения слябов со склада; и др. Предложенная математическая модель может использоваться для разработки цифрового двойника склада слябов, т.к. рассматривает процесс извлечения непрерывнолитых заготовок в пространственно-временной зависимости

Целью настоящей работы является представление упругой нагрузки в виде индуктивного сопротивления линейного электромеханического преобразователя и обоснование возможности возникновения свободных гармонических колебаний при подключении к нему конденсатора, играющего роль эквивалентного емкостного сопротивления электрической цепи преобразователя. В kC колебательной системе могут возникать свободные гармонические колебания. Свободные гармонические колебания могут происходить при взаимодействии величин различной физической природы - упругости и электрической емкости. В традиционных колебательных системах происходит взаимное превращение энергии, обусловленной движением , - кинетической энергии и энергии магнитного поля в энергию, обусловленную положением , - энергию деформированной пружины и энергию электрического поля. В отличие от них в kC -системе происходит взаимное превращение энергии, обусловленной положением , - потенциальной энергии пружины в энергию, также обусловленную положением - в энергию электрического поля конденсатора

Для исследования влияния топливных нагрузок смежных зон на температуру в исследуемой зоне была разработана математическая модель проходной нагревательной печи повторного нагрева заготовок. Разработка модели и анализ ее работы был произведен с помощью программного пакета ANSYS. Построение геометрии печи и горелочных устройств производился в формате 3D с помощью ПО Autocad. Моделирование движение отходящих газов выполнено с использованием модели турбулентности k-Epsilon. Горение в печи задано для газовой смеси «метан - воздух» с помощью модели распада вихрей EDM. Для корректного описания движения отходящих газов в печи в модель добавлена расстановка заготовок в печи. В качестве граничного условия на поверхности слябов вводится тепловой поток учитывающий конвективный теплообмен и излучение с окружающими газами в печи. Разработанная модель перед использованием была проверена на соответствие экспериментальным данным. С помощью разработанной модели была исследовано влияние топливных нагрузок печи на температуру на примере третьей зоны. Результат анализа показал, что существует зависимость изменения температур от объема топлива, поданного в смежные зоны печи