Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів
Найдено существование оптимального конечного значения продолжительности мерного интервала измерений мобильной системы контроля (МСК), при котором обеспечивается минимально допустимая точность. Адаптирована «задача Ельвинга», применяемая в космической отрасли, для оптимизации состава МСК ШПК, которая...
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53929 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів / В.В. Лопатін // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 99. — С. 197-205. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860097879446650880 |
|---|---|
| author | Лопатін, В.В. |
| author_facet | Лопатін, В.В. |
| citation_txt | Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів / В.В. Лопатін // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 99. — С. 197-205. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | Найдено существование оптимального конечного значения продолжительности мерного интервала измерений мобильной системы контроля (МСК), при котором обеспечивается минимально допустимая точность. Адаптирована «задача Ельвинга», применяемая в космической отрасли, для оптимизации состава МСК ШПК, которая заключается в выборе оптимального состава некоррелированных измерений при ограничении их числа и доказано, что выбор универсального состава МСК необходимо проводить по универсальному критерию В.Г. Ершова, который заключается в том, что отыскивается минимум числа измерений при условии, что дисперсия оценки вектора измерений меньше или равна заданному положительному числу. Показано, что для повышения точности нескольких параметров ШПК каждому будет соответствовать свой оптимальный состав измерения МСК, который находится по универсальному критерию В.Г. Ершова.
Found the existence of the optimal duration of the final value of the measurement interval dimensional mobile control system (MCS), which provides the minimum acceptable accuracy. Adapted "problem Elvinga", used in the space industry for the optimization of MCS MWD, which is to select the optimal composition of uncorrelated measurements in a limited number, and prove that the choice of universal MSCs to spend on universal criteria V.G. Ershov, which is what we seek a minimum number of measurements, provided that the variance of the vector measurement is less than or equal to a given positive number. It is shown that to improve the accuracy of several parameters MWD everyone will match your optimum composition measurements MSC, which is on a universal criterion V. G.Yershov.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:26:34Z |
| format | Article |
| fulltext |
197
УДК [622.673.1: 681.514.54]
Канд. техн. наук В.В. Лопатін
(ІГТМ НАН України)
ОПТИМІЗАЦІЯ ВИБОРУ СКЛАДУ ВИМІРІВ У ЗАДАЧІ КОНТРОЛЮ
РУХУ ПІДЙОМНОЇ ПОСУДИНИ ШАХТНОГО ПІДНІМАЛЬНОГО
КОМПЛЕКСУ ПРИ ОБМЕЖЕННІ ЧИСЛА ВИМІРІВ
Найдено существование оптимального конечного значения продолжительности мерного
интервала измерений мобильной системы контроля (МСК), при котором обеспечивается ми-
нимально допустимая точность. Адаптирована «задача Ельвинга», применяемая в космиче-
ской отрасли, для оптимизации состава МСК ШПК, которая заключается в выборе опти-
мального состава некоррелированных измерений при ограничении их числа и доказано, что
выбор универсального состава МСК необходимо проводить по универсальному критерию
В.Г. Ершова, который заключается в том, что отыскивается минимум числа измерений при
условии, что дисперсия оценки вектора измерений меньше или равна заданному положи-
тельному числу. Показано, что для повышения точности нескольких параметров ШПК каж-
дому будет соответствовать свой оптимальный состав измерения МСК, который находится
по универсальному критерию В.Г. Ершова.
OPTIMIZATION OF THE CHOICE OF COMPOSITION IN A PROBLEM
OF THE CONTROL OF MOVEMENT LIFTING VESSELS WINDERS
COMPLEX DURING LIMITED NUMBER OF MEASUREMENTS
Found the existence of the optimal duration of the final value of the measurement interval di-
mensional mobile control system (MCS), which provides the minimum acceptable accuracy.
Adapted "problem Elvinga", used in the space industry for the optimization of MCS MWD, which
is to select the optimal composition of uncorrelated measurements in a limited number, and prove
that the choice of universal MSCs to spend on universal criteria V.G. Ershov, which is what we
seek a minimum number of measurements, provided that the variance of the vector measurement is
less than or equal to a given positive number. It is shown that to improve the accuracy of several
parameters MWD everyone will match your optimum composition measurements MSC, which is
on a universal criterion V. G.Yershov.
Шахтний піднімальний комплекс (ШПК) це єдина ланка з’єднання гірської
виробки з поверхнею, більша частина ШПК експлуатується понад нормативний
термін, мають місце численні відмови і аварії, кількість яких постійно зростає.
29 липня 2011 року на шахті "Суходольська-Східна" (ДП "Краснодонвугілля")
при вибуху метану загинули 28 шахтарів; на на шахті ім. Бажанова (ДП
"Макіїввугілля") у результаті обвалення копра ШПК клітевого стовбура загину-
ли 11 шахтарів. Тому забезпечення високої надійності ШПК у вибухонебезпеч-
них умовах їх експлуатації є однією з важливих науково-практичних проблем.
В ІГТМ наприкінці минулого століття під керівництвом академіка НАНУ
А.Ф. Булата виконувалися дослідження, спрямовані на розробку телеметрично-
го контролю [1, 2], керування й діагностики для кар'єрних похилих підйомників
підприємств кольорової металургії Сибірського регіону й надглибоких верти-
кальних підйомів Норильська. На їхній основі була виконана розробка системи
діагностики для застосування на шахтах Міністерства вугільної промисловості
України (АС "ТЕРАКОД"). У силу економічних причин проект у повному
обсязі реалізований не був. Частина системи була реалізована в системі екс-
198
прес-діагностики стовбурного встаткування ШПК типу «Оріон» та «МАК» [3-
5].
Мобільна система контролю (МСК) ШПК, що була синтезована, може бути
оптимізована за допомогою стратегії контролю стану ШПК.
Підчас контролю стану ШПК виникають наступні задачі оптимізації:
- вибір оптимальної математичної моделі контрольованого процесу,
- вибір оптимального алгоритму фільтрації,
- вибір оптимального складу вимірів.
Під оптимальною стратегією контролю стану ШПК надалі будемо
розуміти не тільки роздільне рішення перерахованих вище задач оптимізації,
але і спільне в різних можливих комбінаціях.
Вибір оптимальної математичної моделі контрольованого процесу.
Вихідними даними для рішення цієї задачі є: вектори d, l й q [14]; спосіб побу-
дови алгоритму фільтрації для вектора q; характеристики помилок вимірів;
оцінок точності моделі й критерій оптимальності. За цими даними вибирається
вектор q і математична модель, що використовується.
Вибір оптимального алгоритму фільтрації. Вихідними даними для
рішення цієї задачі є: математичні моделі; характеристики помилок вимірів і
моделі; оцінки точності моделі й критерія оптимальності, по якому проводиться
оптимізація; вектори d, l й q; обмеження, що накладають на алгоритм
фільтрації. За цим даними вибирається оптимальний алгоритм фільтрації, який
використовується для визначення оцінки вектора q по вимірах d .
Вибір оптимального складу вимірів. Вихідними даними для рішення цієї
задачі є: вектори q й l; алгоритм фільтрації; множина можливих вимірів, до якої
належить вектор d; спосіб визначення помилок виміру й моделей; критерій
оптимальності. За цим даними вибирається вектор d вимірів.
Невідповідність між умовами, прийнятими при рішенні поставленої задачі
контролю, і умовами, у яких перебуває реальна ШПК, часто приводить до по-
милкових висновків при оцінці точності отриманих результатів і виборі
оптимальної стратегії рішення задачі контролю, тому що зроблені основні до-
пущення в дійсної ШПК не виконуються. У зв'язку із цим виникає задача ви-
значення імовірнісних характеристик помилок за результатами контролю, тобто
ставиться задача обчислення найгірших значень характеристик точності.
У теорії оптимального планування експериментів використуються різні
критерії оптимальності, на основі яких вирішується задача вибору оцінки
точності. Будемо вважати деяку характеристику К, що використується
щодооцінки точності, яка мінімізується (наприклад, дисперсія оцінюваного па-
раметра), якщо з погляду розв'язуваної задачі оптимальним є її можливе змен-
шення, і яка максимізується (наприклад, імовірність влучення похибки в зада-
ну область), якщо оптимально можливе збільшення цієї величини. Позначимо
через K(l) характеристику точності параметра l і покладемо, що серед всіх
параметрів l може бути виділений основний параметр l1. Як критерій
оптимальності може бути прийняте
199
K(l1) → min при K(l)≤ М(l), l ≠ l1,
де М(l) – задані максимальні значення відповідних характеристик точності.
Якщо всі оцінювані параметри l рівноправні, то як критерій оптимальності
може бути використане
min φ(l), (1)
де φ(l) = max K(l) береться по всім l, що належать L, де L - задана множина
оцінюваних параметрів. Критерій (1) - приклад універсального критерію
оптимальності, який характеризується одночасною оптимізацією точності
оцінки числа параметрів, що належать множині L. Наведений критерій може
бути використаний, коли відомі математичне очікування й коваріацийні
матриці вихідних даних.
У тому випадку, коли помилки вихідних даних є незміщеними, й для одер-
жання оцінки використається незміщений алгоритм фільтрації, помилка χ
виявляється незміщеною, і її математичне очікування дорівнює нулю. При цьо-
му точність оцінки характеризується ковариаційної матрицею D(χ) і критерієм є
відшукання min D(χ), де χ – помилка оцінки параметра l. Оптимізація в цьому
випадку може вестися за критерієм
min Ψj(χ), Ψj(χ) = max Dj, j =1, 2,……,k, (2)
де max Dj відшукується по всіх можливих значеннях індексу j.
Однак мінімізація верхньої й нижньої границі дисперсії D(χ) не є однознач-
ною й не означає мінімізацію дисперсії помилки χ конкретного параметра l.
Тому для нашої задачі більше універсальним є критерій оптимальності Єршова
В.Г. [6-7]. При цьому критерії відшукується мінімум числа вимірів n за умови,
що
D ( il̂ ) ≤ Δi
2, i = 1, 2,…,k, (3)
де Δi
2 - задані позитивні числа.
Розглянемо оптимізацію вибору складу вимірів у задачі контролю руху
підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа
вимірів, застосовуючи універсальний критерій оптимальності Єршова В.Г. і
вищеописану оптимізацію стратегії в задачі контролю руху підйомної посуди-
ни ШПК
s = a +vt +e(t), (4)
де a - значення шляху в початковий момент, v - швидкість підйомної посу-
дини, t - час шляху.
Розглянемо задачу мінімаксної оцінки при q={a, v}, розмірність задачі m = 2.
Припустимо, що на деякому інтервалі
200
tн ≤ t≤ tк (5)
контролюємо (вимірюємо) шлях s. Тоді залежність (4) представить
вимірювану функцію
{s(q,t) =aΨ1(t) +vΨ2(t), Ψ1(t)=1, Ψ2(t)= t . (6)
Геометрична інтерпретація залежності (6) представлена на рис. 1. Фактично,
це побудований геометрично оптимальний вимірювальний базис для задачі ви-
значення руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу. На
площині з координатами a, v кінці векторів ± аi вимірів лежать на відрізках
прямих А1 А2 й А1
`А2
`, обумовлених рівняннями: а = ±1, v= ±t, tн ≤ t≤ tк.
Рис. 1.- Геометрична побудова оптимального вимірювального базису в задачі визначення
руху підйомної посудини ШПК.
З'єднуємо відрізками А1 й А2
`, а також А2 й А1
`, одержуємо паралелограм, що
утримує всі можливі вектори ± аi. Із чого маємо оптимальний вимірювальний
базис dm= {dн, dк}, де dн й dк – виміри шляху s на кінцях інтервалу (5). Цьому оп-
тимальному вимірювальному базису відповідає алгоритм фільтрації, що одер-
жаний шляхом рішення системи рівнянь
201
= + tн ,
= + tдо ,
звідки
= tдо/(tк -tн) - tн/(tк -tн) ,
=-1/(tдо -tн) + 1/(tдо -tн) . (7)
Коли вектор з перетинає границю паралелограма в крапці, що розташована
на одній зі сторін А2 А1
` або А1 А2
` (вектор с'` і крапка D`` на рис. 1), оптималь-
ний алгоритм (6) є єдиним рішенням розглянутої задачі. Якщо крапка D лежить
на стороні А1А2 або А`1А2
` (вектор с' і крапка D` на рис. 1), то крім (7) існує
множина оптимальних вимірювальних базисів, що задовольняють умовам tн ≤
ti≤ tк.
Тому що виміри можуть проводитися в довільні моменти t, що лежать на
замкнутому інтервалі (4), і існує множина вимірювальних базисів, тому
потрібно вибрати n вимірів, що забезпечують досягнення мінімумів дисперсій
оцінок і .
Скористаємося завданням вибору складу некорельованих вимірів при
обмеженні їхнього числа до n. Уперше таку (некласичну) постановку задачі
сформулював Ельвинг [8] - «задача Ельвинга» (ЗЕ). Надалі ЗЕ використалася в
прикладних задачах військово-промислового комплексу СРСР [9-13]. У
відомих джерелах ЗЕ для контролю руху підйомної посудини шахтного
піднімального комплексу не застосовувалася. ЗЕ дотепер актуальна [10], тому
що гарантовано забезпечує те, що рішення, отримане з її допомогою, свідомо
лежить у границях фактичних значень помилок визначення оцінюваних
параметрів.
ЗЭ для контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального ком-
плексу будемо вирішувати при наступних умовах.
1. Для побудови множини можливих вимірів використується вектор d = {q1,
q2, q}, пов'язаний з вектором станів q = {q1, q2, q} залежністю
d = Aq,
де A – задана матриця Nm, що задовольняє умові R(A) = m. Будь-яка складо-
ва вектора d може бути повторена необмежену кількість разів.
2. Всі виміри незміщені й некореловани. Може бути зроблено не більше n
вимірів.
3. Оцінка вектора q визначається по методу найменших квадратів, в якості
критерію оптимальності використується досягнення мінімуму дисперсії оцінки
l.
Як було показано вище, існує оптимальний вимірювальний базис у моменти
t1= АН й t2= к. Позначимо через ni (i= 1, 2,…, N) число повторюваних вимірів d i
вектора d. Із залежностей (3) і перерахованих вище умов маємо, що при виборі
202
оцінюваного параметра l величини шляху а рядок коефіцієнтів алгоритму
фільтрації
Хm = [tк/(tк - tн), -tн/(tк - tн)], (8)
а при виборі оцінюваного параметра l величини швидкості v рядок
коефіцієнтів алгоритму фільтрації
Хm = [-1/(tк - tн), 1/(tк - tн)]. (9).
Із залежностей (8, 9) і перерахованих вище умов знаходимо відповідні
оптимальні кількості вимірів для моментів t1 й t2:
. при
при
2
,
2
21
1
aln
tt
t
n
vlnnn
n
tt
t
n
кн
ннк
к
=
+
=
⎪
⎪
⎩
⎪⎪
⎨
⎧
===
+
=
(10)
Із залежності (10) видно, що при наявності оптимального вимірювального
базису dm відповідна цьому базису кількість ni вимірів залежить від вибору
оцінюваного параметра l. Із залежності (10) видно, що однаковий для визначен-
ня обох оцінок і оптимальний вимір виходить при tн =- tк. За допомогою за-
лежностей (8) і (9) можна показати, що мінімальні значення дисперсій оцінок
і при оптимальних вимірах
Dmin( )= σ2/n (│tн│+│tк│)2/T2, Dmin ( ) = 4 σ2/nТ2, (11)
де T = tк- tн – тривалість мірного інтервалу.
При
tн ≤ 0, а tк ≥ 0 (12)
перше з виражень (11) приймає вид
Dmin( ) = σ2/n . (13)
Вираження (13) не залежить від часу tн й tк , тому що величина a визначає
положення підйомної посудини шахтного піднімального комплексу в момент
t=0. Цей випадок є оптимальним для визначення оцінки . Досліджуємо
залежність (13), що дозволяє оцінити мінімальну дисперсію положення
підйомної посудини шахтного піднімального комплексу в момент t=0, від
збільшення n (рис. 2).
203
Коли обидві залежності (12) являють собою строгі нерівності, зосереджую-
чи всі виміри на обох кінцях інтервалу (5) можна одержати оптимальне значен-
ня D( ) при одночасному визначенні оцінки . Якщо одна з нерівностей (12)
звертається в рівність, для досягнення величини Dmin( ) потрібне зосередження
всіх вимірів у момент t=0, що приводить до вираження (13), при цьому
виключає визначення оцінки .
0
0,
00
1
0,
00
2
0,
00
3
0,
00
4
0,
00
5
0,
00
6
0,
00
7
0,
00
8
0,
00
9
Р1
Р3
Р5
Р7
Р9
0,00E+00
2,00E-05
4,00E-05
6,00E-05
8,00E-05
1,00E-04
y
δ
n
Рис. 2 Залежність (13), що дозволяє оцінити мінімальну дисперсію поло-
ження підйомної посудини ШПК в момент t=0 від збільшення n (по осі Z вели-
чина n змінюється від 0 до 10)
Таким чином, можливі випадки, які при оптимальних вимірах, що
відповідають оцінюваному параметру l, не дозволяють визначити всі складові
вектора q. Цей випадок має місце, коли рядки Хm звертаються в нулі. Це видно
й з геометричної інтерпретації (рис. 1).
Порівняємо дисперсії Dmin( ) і Dmin ( ), одержувані при оптимальному
виборі n зі значеннями Dp( ) і Dp( ), що відповідають рівномірному розподілу
часів вимірів (п.2.3). Шляхом порівняння (12) і (13) одержуємо
Dp( ) ≈ 4Dmin( ), Dp( ) ≈ 3Dmin ( ). (14)
З (14) видно, що при зроблених допущеннях оптимальний розподіл вимірів
забезпечує приблизно триразовий виграш точності в порівнянні з рівномірним
розподілом часів вимірів.
Розглянемо ЗЕ для контролю руху підйомної посудини ШПК, будемо її
вирішувати при обмеженні загальної кількості вимірів й їхньої частоти.
204
Нехай мірний інтервал (5) буде симетричним відносно початку відліку часу,
тобто
-T ≤ t ≤T,
де T= 1/2 (tк – tн). Як оцінюваний параметр l приймемо швидкість підйомної
посудини шахтного піднімального комплексу v. Тоді
q= {v,a}, Ψ1 = t, Ψ2 =1.
З вищенаведеного рішення ЗЕ, відповідно до якого оптимальні часи t1 , t2 і
відповідні числа n1, n2
t1 = -T, t2 = Т, n1 = n2= n/2 .
Розглянемо ЗЕ для контролю руху підйомної посудини шахтного
піднімального комплексу, будемо її вирішувати при мінімізації оцінюваного
параметра l і виборі універсального складу вимірів, який оптимізується одно-
часно точністі оцінки параметрів, що утворять вектор l = { l1, l2, ,lк}.
У роботі [14] задача вибору оптимального складу вимірів за універсальним
критерієм оптимальності В.Г. Єршова проводилася при аналогічних припущен-
нях, які зроблені нами для контролю руху підйомної посудини ШПК. Знайде-
но, що в числі оптимального складу вимірів є, принаймні, один склад, що
відповідає проведенню γ різних вимірів, кожний з яких повторюється ni раз.
При цьому стосовно контролю швидкості руху підйомної посудини шахтного
піднімального комплексу з урахуванням результатів отриманих, у роботі [13]
γ = [m(m+1) – (m-r)(m-r+1)]/2, r= Dрів ( v̂ )/Dmin ( v̂ ),
,1∑ = =γ
i i nn ni (i= 1, 2,…, m).
Легко переконатися, що при r=1 γ = m це відповідає результату, отриманому
при рішенні ЗЕ для контролю руху підйомної посудини шахтного
піднімального комплексу.
Таким чином:
1. Знайдено існування оптимального кінцевого значення тривалості мірного
інтервалу МСК, при якому забезпечується досягнення абсолютного мінімуму
гарантованого критерію точності.
2. Вперше адаптована «задача Ельвінга», що застосована в космічній галузі,
для оптимізації складу МСК СПУ, яка полягає в виборі оптимального складу
некорельованих вимірювань при обмеженні їх числа і доведено, що вибір
універсального складу МСК необхідно проводити за універсальним критерієм
В.Г. Єршова, який полягає в тому, що відшукується мінімум числа вимірювань
205
за умови, що дисперсія оцінки вектора вимірів менша або дорівнює заданому
позитивному числу.
3. Вперше показано, що для підвищення точності декількох параметрів
ШПК кожному буде відповідати свій оптимальний склад виміру МСК, який
знаходимо за універсальним критерієм В.Г. Єршова.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Ильин, С.Р. Компьютерная система диагностики подземного оборудования шахтных подъемных устано-
вок / С.Р. Ильин, В.В. Лопатин, Б.С. Послед // Тез. докл. науч.-техн. конф. ”Механика и новые технологии”. –
Севастополь, 1995.- С.63-66
2 Ильин, С.Р. Опыт использования акселерометров для контроля процесса динамического взаимодействия
между коробчатыми проводниками и направляющими клети со ступенчатой функцией жест кости / С.Р. Ильин,
В.В. Лопатин, Б.С. Послед; ИГТМ НАН Украины. - Деп. в ГНТБ Украины 03.01.95 №40-Ук95.- 22с.
3 Лопатин, В.В. Методы и технические устройства экспресс-диагностики динамического состояния систе-
мы "подъемный сосуд - жесткая армировка": Дис. канд. техн. наук: 05.05.06 / В.В. Лопатин. - Днепропетровск,
2001. - 248 с.
4 Ильин, С.Р. Опыт исследования рабочих режимов взаимодействия при движении подъемных сосудов в
проводниках жесткой армировки / С.Р. Ильин, В.В. Лопатин, Б.С. Послед // Геотехническая механика: Меж-
вед. сб. науч.- тр. – Днепропетровск, 2002. -Вып.32.- С. 217-222.
5 Лопатин, В.В. Измерение горизонтальных вибрационных процессов подъемного сосуда эксперименталь-
ной цифровой аппаратурой / В.В. Лопатин // Науково - технічний збірник НГА. – Днепропетровск, 2001. - №
67.- С. 141-144.
6 Ершов, В.Г. Об оптимизации программы траекторных измерений / / В.Г. Ершов // Космические исследо-
вания. – 1981. - Т.7, вып. - С.86-91.
7 Ершов, В.Г. Оптимальная программа траекторных измерений / В.Г. Ершов // Космические исследования.
– 1971. - Т.9, вып. 1. - С.46-55.
8 Elfing, G. Optimum allocation in linear regression theory / G. Elfing // Ann. Math. Statist – 1952. - 23, 255. - Р.
154-187.
9 Эльясенберг, П. Е. Определение движения по результатам измерений / П.Е. Эльясенберг . - М.; Наука,
1976. - 416с.
10 Эльясенберг, П.Е. Определение движения по результатам измерений / П.Е. Эльясенберг . - М. ЛИБРО-
КОМ, 2011. - 510 с.
11 Эльясенберг, П. Е. Гарантованная оценка точности определения движения космических аппаратов / П.Е.
Эльясенберг // Космические исследования. – 1974. - Т. 12, вып. 1. - С. 423-436.
12 Эльясенберг, П. Е. Про стойкость оценок точности определения орбит по результатам измерений / П.Е.
Эльясенберг // Космические исследования .- 1978. - Т.16, вып. 5. - С. 658-667.
13 Козлов, Н.Н. Об оптимизации процесса траекторных измерений / Н.Н. Козлов // Космические исследо-
вания. – 1978. - Т.9, вып. 1. - С. 134-140.
14 Копей, Б.В. Мобільні вимірювальні системи в нафтогазовій та гірничій промисловості / Б.В. Копей, В.В.
Лопатін, О.І. Стефанишин. - Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2010. - 392с.
206
УДК 622.647.7+622.648.004.3:622.023.65
Канд. техн. наук С.Н. Пономаренко
(ИГТМ НАН Украины)
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ГОРНОЙ
ПОРОДЫ НА ПАРАМЕТР ВИБРОАЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ДАВЛЕ-
НИЯ ПРИ ЕЕ ВИБРОПНЕВМОТРАНСПОРТИРОВАНИИ
Приведені результати аналітичних досліджень впливу гранулометричного складу, зок-
рема форми та діаметру, часток гірської породи, що транспортується, на характеристики
процесу вібропневмотранспортування. Отримана залежність параметра віброаеродинамічно-
го тиску від геометричних параметрів гірської породи, що транспортується, та технологічних
параметрів роботи вібропневмотранспортної системи.
ESTIMATION OF INFLUENCE OF GRAIN-SIZE DISTRIBUTION OF
MOUNTAIN BREED ON PARAMETER OF VIBROAERODYNAMIC PRES-
SURE AT HER VIBRO-PNEUMATIC TRANSPORT
The brought results over of analytical researches of influence of grain-size distribution, in par-
ticular form and diameter, parts of mountain breed that is transported, on descriptions of process of
vibro-pneumonic transport. The got dependence of parameter of vibroaerodynamic pressure is on
the geometrical parameters of mountain breed that is transported, and technological parameters of
work of the vibro-pneumonic transport system.
Виброаэродинамическое воздействие на пневмотранспортируемую горную
массу является одним из самых прогрессивных направлений в развитии совре-
менной транспортной, в частности, пневмозакладочной техники. Применение
этого комплексного вида воздействия приводит к существенному снижению
сил сопротивления транспортированию аэросмеси [1, 2, 3].
В общем случае процесс вибропневмотранспортирования определяется тре-
мя взаимосвязанными основными факторами:
– свойствами транспортируемого твердого материала;
– параметрами подаваемо сжатого воздуха и режимом работы вибрационно-
го рабочего органа;
– характеристиками перемещения твердого материала в поле действия виб-
роаэродинамических сил.
В работах [1, 2] для оценки эффективности виброаэродинамического воз-
действие на перемещаемый сыпучий материал было введено понятие коэффи-
циента снижения трения, который определяется по следующей формуле:
( )
}
2
0 0 0
0
11 (2 ) [cos cos
2
(2 ) cos ] 2
g n n n
n n
М Г q r Г
q r q
⎧= − − + π + − + − −ϕ ϕ ϕδ δ δ⎨
⎩
− π + − πϕ ϕδ
, (1)
где Мg(Г) – коэффициента снижения трения при вибропневмотранспор-
тировании; ϕn и δ0 – фазовые углы падения и отрыва частицы транспортируемо-
го материала; π=3,14; q – кратность периода движения частицы периоду коле-
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-53929 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:26:34Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лопатін, В.В. 2014-01-28T20:31:20Z 2014-01-28T20:31:20Z 2012 Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів / В.В. Лопатін // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 99. — С. 197-205. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53929 [622.673.1: 681.514.54] Найдено существование оптимального конечного значения продолжительности мерного интервала измерений мобильной системы контроля (МСК), при котором обеспечивается минимально допустимая точность. Адаптирована «задача Ельвинга», применяемая в космической отрасли, для оптимизации состава МСК ШПК, которая заключается в выборе оптимального состава некоррелированных измерений при ограничении их числа и доказано, что выбор универсального состава МСК необходимо проводить по универсальному критерию В.Г. Ершова, который заключается в том, что отыскивается минимум числа измерений при условии, что дисперсия оценки вектора измерений меньше или равна заданному положительному числу. Показано, что для повышения точности нескольких параметров ШПК каждому будет соответствовать свой оптимальный состав измерения МСК, который находится по универсальному критерию В.Г. Ершова. Found the existence of the optimal duration of the final value of the measurement interval dimensional mobile control system (MCS), which provides the minimum acceptable accuracy. Adapted "problem Elvinga", used in the space industry for the optimization of MCS MWD, which is to select the optimal composition of uncorrelated measurements in a limited number, and prove that the choice of universal MSCs to spend on universal criteria V.G. Ershov, which is what we seek a minimum number of measurements, provided that the variance of the vector measurement is less than or equal to a given positive number. It is shown that to improve the accuracy of several parameters MWD everyone will match your optimum composition measurements MSC, which is on a universal criterion V. G.Yershov. uk Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів Optimization of the choice of composition in a problem of the control of movement lifting vessels winders complex during limited number of measurements Article published earlier |
| spellingShingle | Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів Лопатін, В.В. |
| title | Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів |
| title_alt | Optimization of the choice of composition in a problem of the control of movement lifting vessels winders complex during limited number of measurements |
| title_full | Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів |
| title_fullStr | Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів |
| title_full_unstemmed | Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів |
| title_short | Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів |
| title_sort | оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху підйомної посудини шахтного піднімального комплексу при обмеженні числа вимірів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53929 |
| work_keys_str_mv | AT lopatínvv optimízacíâviboruskladuvimírívuzadačíkontrolûruhupídiomnoíposudinišahtnogopídnímalʹnogokompleksupriobmeženníčislavimírív AT lopatínvv optimizationofthechoiceofcompositioninaproblemofthecontrolofmovementliftingvesselswinderscomplexduringlimitednumberofmeasurements |