ro en

Электронный журнал 2(62)2024

"ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62)"

СОДЕРЖАНИЕ

1	Исследование особых несимметричных режимов нагрузки нового двухтрансформаторного устройства гибкой межсистемной связи на переменном токе Авторы: Бошняга В., Суслов В. Институт энергетики Технического Университета Молдовы, Кишинев, Республика Молдова
	Аннотация: Целью работы является изучение особых несимметричных режимов работы нового трехфазного автотрансформаторного устройства для гибкой связи энергосистем на переменном токе. Для ее достижения разработана универсальная модель, содержащая два автотрансформатора–основной фазосдвигающий и дополнительный регулирующий автотрансформатор. Модель позволяет решать задачу исследования как симметричных, так и практически любых несимметричных режимов рассмотренной схемы. При этом обеспечивается возможность как несимметричного подключения нагрузки к разным отпайкам в разных фазах регулирующего автотрансформатора, так и произвольное подключение его самого к отводам шестиугольника. Как результат в данной работе получены значения токов, напряжений, магнитных потоков устройства в рассмотренных несимметричных режимах подключения регулирующего автотрансформатора, что обеспечило возможность построения наглядных диаграмм как для основного фазосдвигающего, так и для регулирующего автотрансформатора, поясняющих особенности рассмотренных режимов. Доказано, что токи устройства в таких режимах содержат симметричные составляющие как нулевой, так и обратной последовательностей. Кроме того, при несимметричном подключении регулирующего автотрансформатора в основном автотрансформаторе магнитный поток практически не выходит в окружающее пространство. Кардинально другая ситуация наблюдается в регулирующем автотрансформаторе, в котором возникают значительные потоки нулевой последовательности, что приводит к выходу большого (около 50% номинального) магнитного потока в окружающее пространство. Это важное обстоятельство, которое требует принятия специальных мер для ограничения его вредного влияния на работу автотрансформатора и обеспечения его надежной работы.
	Ключевые слова: двухтрансформаторное устройство для гибкой связи энергосистем переменного тока, несимметричная нагрузка, симметричные составляющие, распределение относительных магнитных потоков. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.01
2	Гибридное активное и пассивное тросовое контурное экранирование магнитного поля двухцепных воздушных линий электропередачи Авторы: Кузнецов Б.И.1, Куценко А.С.2, Никитина Т.Б.3, Бовдуй И.В.4, Чунихин К.В.5, Волошко Е.В.6 1,4,5,6 Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного национальной академии наук Украины, Харьков, Украина 2 Национальный технический университет «ХПИ», Харьков, Украина 3 Учебно-научный профессионально-педагогический институт Украинской инженерно-педагогической академии, Харьков, Украина
	Аннотация: Целью работы является проектирование гибридного экрана предназначенного для снижения уровня магнитного поля, генерируемого двухцепными воздушными линиями электропередачи, для повышения эффективности экранирования исходного магнитного поля в жилых домах, до уровня санитарных норм и уменьшения чувствительности системы к изменениям параметров системы. Для достижения поставленной цели, определена структура гибридного экрана, состоящего из двухконтурной активной и тросовой контурной пассивной части. Разработанный гибридный экран характеризуется повышенной эффективностью снижения магнитного поля промышленной частоты. Проектирование гибридного экрана сводится к решению задачи минимаксной векторной оптимизации, в которой векторная целевая функция вычисляется на основании решений уравнений Максвелла в квазистационарном приближении с помощью пакета программ COMSOL Multiphysics. Решение задачи минимаксной векторной оптимизации вычисляется на основе алгоритмов оптимизации мультироем частиц из Парето-оптимальных решений с учетом бинарных отношений предпочтения. В ходе проектирования гибридного экрана вычислены координаты пространственного расположения двух компенсационных обмотки, а также величины токов и его фаз в обмотках активного экрана. Наиболее важными результатами являются теоретические и экспериментальные исследования эффективности спроектированного гибридного экрана магнитного поля, генерируемого двухцепными воздушными линиями электропередачи. Значимость полученных результатов состоит в том, что приводятся практические рекомендации по обоснованному выбору пространственного расположения двух экранирующих обмоток робастной системы гибридного экранирования магнитного поля, генерируемого двухцепными воздушными линиями электропередачи. Показана возможность снижения индукции исходного магнитного поля до уровня санитарных норм.
	Ключевые слова: двухцепные воздушные линии электропередачи, магнитное поле, гибридное экранирование, теоретические и экспериментальные исследования. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.02
3	Исследование режимов пуска и отключения от сети асинхронного электропривода центробежного насоса Авторы: Бойко А.А., Найденко Е. В., Бесараб А. Н., Маевская Е. Ю. Одесский Национальный Политехнический Университет, г. Одесса, Украина
	Аннотация: Выполнено исследование динамических режимов включения в сеть и отключения асинхронного двигателя центробежного насоса для заданной схемы электроснабжения. Исследования проводились в условиях поставленных технических требований и наличия технических данных элементов системы электроснабжения, электропривода и механизма. Применялись авторские математические модели асинхронных двигателей на базе обобщенной машины, описываемой в трехфазной неподвижной системе координат с учетом нелинейностей двигателя - потерь в стали, эффектов вытеснения тока ротора и насыщения по путям рассеяния и главного магнитного потока. Дана оценка качественных и количественных показателей переходных процессов электропривода - токов, напряжений, моментов двигателя. Определено, что в электрической системе с глухо подключенными к обмотке статора конденсаторами и при включении, и при отключении приводного двигателя центробежного насоса могут возникать напряжения, значительно превышающие номинальные. Особенно большие перенапряжения возникают при включении асинхронного двигателя и при его отключении, если емкость конденсатора превышает величину, требуемую для компенсации реактивного тока двигателя. С учетом тяжелых условий эксплуатации насосных установок, такие перенапряжения представляют опасность для изоляции обмоток двигателя. Показано, что в процессе пуска двигателя, наличие свободных составляющих тока заряда конденсатора ухудшает, и без того тяжелые условия прямого пуска мощных двигателей и контактной аппаратуры. В процессе отключения двигателя возможны заметные перенапряжения на обмотках статора, если по каким-либо причинам емкость конденсатора превышает расчетную базовую величину емкости для применяемого двигателя. Предположения, что при отключении от сети двигатель насоса может перейти к режиму интенсивного торможения из-за возникающего режима самовозбуждения, что, в свою очередь, может вызвать гидравлический удар, не подтвердились. Тормозные моменты оказываются небольшими и электропривод осуществляет торможение под действием момента нагрузки.
	Ключевые слова: асинхронный двигатель, компенсационный конденсатор, центробежный насос, переходные процессы, пуск двигателя, отключение двигателя. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.03
4	Выбор параметров асинхронизированных турбогенераторов с учетом режима эксплуатации Авторы: Шевченко В.В., Дунев А.А., Потоцкий Д.В. Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» Харьков, Украина
	Аннотация: Целью работы является разработка алгоритма расчета токов в обмотках ротора асинхронизированного турбогенератора при его работе на энергосистему с переменной нагрузкой. Обычно для поддержания баланса активной и реактивной мощности в энергосистеме используются синхронные турбогенераторы тепловых электростанций, которые не могут в полной мере обеспечить поддержание баланса за счет перехода в неноминальные режимы: в период провалов энергопотребления снижать мощность до 50-70% и переходить в режим недовозбуждения для компенсации реактивной мощности. Поэтому перспективно на электростанциях параллельно с синхронными турбогенераторами устанавливать асинхронизированные турбогенераторы, которые сохраняют устойчивость в широком диапазоне изменения активной и реактивной мощности. При проведении работы были проанализированы данные эксплуатации асинхронизированных турбогенераторов на электростанциях разных стран. Как предмет исследования, был рассмотрен асинхронизированный турбогенератор АСТГ-200-2У3 с двумя одинаковыми, автономными, взаимно-перпендикулярными обмотками возбуждения. Поставленная в работе цель достигается расчетом токов в обмотках возбуждения при изменении величины и характера нагрузки с использованием метода конечных элементов и моделирования в программе FEMM. Наиболее важными результатами работы является предложенный алгоритм расчета токов возбуждения асинхронизированных турбогенераторов в зависимости от величины и характера нагрузки с целью поддержания номинальных значений частоты и напряжения. Значимость полученных результатов состоит в том, что получены практические рекомендации по выбору угла нагрузки асинхронизированного генератора в зависимости от величины и характера нагрузки, в том числе в режимах выдачи и глубокого потребления реактивной энергии. Показано, что установка асинхронизированных турбогенераторов параллельно с синхронными турбогенераторами исключает необходимость перевода синхронных турбогенераторов в неноминальные режимы, для которых они не предназначены и которые являются причиной ускоренного износа.
	Ключевые слова: асинхронизированный турбогенератор, синхронный турбогенератор, характер нагрузки, обмотка ротора, моделирование магнитного поля. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.04
5	Моделирование и экспериментальное исследование пускового тока высокотемпературного сверхпроводящего трансформатора Авторы: Манусов В.З.1, Иванов Д.М.1, Иванова Е.В.2 1Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Российская Федерация 2Сибирский Государственный университет водного транспорта, Новосибирск, Российская Федерация
	Аннотация: Бросок пускового тока в высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) трансформаторах – явление малоизученное. Протекающий при включении ток способен во много раз превысить критическое значение тока сверхпроводящей ленты, вызывая при этом значительный перегрев обмотки и дальнейшее термическое повреждение. Целью работы является разработка математической модели электромагнитного и теплового переходных процессов при коммутации ВТСП трансформатора с электрической сетью. Для достижения цели исследования разработана математическая модель, описывающая электромагнитный и тепловой переходные процессы при включении ВТСП трансформатора на холостой ход и под нагрузкой. Представленная в работе модель учитывает критические параметры сверхпроводника (ток и температуру), процесс нагрева и охлаждения обмоток в момент потери и возврата сверхпроводящего состояния, электрические и магнитные параметры исследуемого трансформатора. При сравнении результатов численного моделирования с натурными экспериментами среднее отклонение между максимумами первых пяти периодов тока в обмотках трансформатора составило 1,99 %, что позволило верифицировать математическую модель. Наиболее важным результатом является создание математической модели переходных электромагнитных и тепловых процессов при включении ВТСП в электрическую сеть, которая в отличии от существующих моделей учитывает изменение температуры обмоток при потере сверхпроводимости. Разработанная модель может быть использована при анализе и моделировании броска пускового тока в проектируемых и существующих ВТСП трансформаторах любой мощности. Показано, что высокие значения пускового тока способны повредить обмотки и привести к аварийному отключению. Значимость полученных результатов заключается в определении пусковых характеристик с точностью до 98.01 %, которые могут быть использованы для определения оптимальных геометрических и электрических параметров обмоток при проектировании и эксплуатации ВТСП трансформаторов. Предложенные методы снижения пускового тока, обеспечивают безопасную и надежную работу ВТСП трансформатора при включении на холостой ход и под нагрузкой.
	Ключевые слова: ВТСП трансформатор, пусковой ток, экспериментальные исследования, Matlab/Simulink, энергоэффективность, жидкий азот, силовой трансформатор, ВТСП лента. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.05
6	Способы, схемы, и алгоритмы синхронной многозонной векторной модуляции сигналов инверторов напряжения (обзор литературы) Авторы: Олещук В., Тыршу М. Институт энергетики Технического университета Молдовы, Кишинев, Республика Молдова
	Аннотация: В данной публикации проведен краткий обзор результатов научно-исследовательских работ в области разработки альтернативных способов, схем, и алгоритмов синхронной модуляции сигналов инверторов напряжения мощных преобразовательных систем с пониженной частотой коммутации вентилей инвер-торов. Методологической основой упомянутых работ является оригинальный метод синхронной много-зонной векторной модуляции сигналов инверторов напряжения как основных исполнительных устройств систем регулируемого электропривода и систем возобновляемой электроэнергетики. В частности, в упо-мянутых работах базовые стратегии, схемы, и алгоритмы синхронной многозонной модуляции получи-ли дальнейшее развитие, модернизацию, модификацию, и диссеминацию применительно к новым пер-спективным топологиям силовых преобразовательных систем и устройств, в том числе: к двухинвертор-ным системам электропривода с разомкнутыми обмотками электродвигателя, к системам на базе элек-тродвигателя с двумя статорными обмотками, к сдвоенным трехфазным электроприводам симметрично-го и асимметричного типа, к пятифазным преобразовательным системам, к мошным шестифазным систе-мам на базе четырех инверторов, а также к двухинверторным и трехинверторным преобразовательным системам трансформаторного типа повышенной мощности. Показано, что модифицированные схемы и алгоритмы синхронной векторной модуляции обеспечивают непрерывную синхронизацию и симметрию базовых форм напряжения на всем диапазоне регулирования вышеупомянутых преобразовательных си-стем на базе модулированных инверторов напряжения, включая зону сверхмодуляции. В спектре базо-вых напряжений систем отсутствуют четные гармоники и субгармоники (основной частоты), что спо-собствует снижению потерь в системах, и повышению эффективности их функционирования. На основе сопоставительного анализа интегральных спектральных характеристик базовых форм фазного и линей-ного напряжения в системах сформулированы рекомендации по рациональному выбору схем и алгорит-мов синхронной векторной модуляции для соответствующих устройств и систем в зависимости от режи-мов их регулирования.
	Ключевые слова: инвертор напряжения, широтно-импульсная модуляция (ШИМ), регулируемый электропривод переменного тока, фотопреобразовательная система, пятифазные и шестифазные преобразователи, линейное и фазное напряжение, гармонический состав тока и напряжения. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.06
7	Электрогенерирующие комплексы малой энергетики на базе органического цикла Ренкина (ОЦР) с использованием низкокипящих рабочих веществ фторуглеродного класса при работе на высоких начальных параметрах цикла Авторы: Гранченко П.П., Сухих А.А., Кузнецов К.И., Мереуца Е.В., ФГБОУ НИУ «МЭИ»; Москва, Россия
	Аннотация: Целью работы является разработка и анализ работы тепловой схемы на базе органического цикла Рен-кина (ОЦР) с использованием низкокипящих рабочих веществ фторуглеродного класса при работе на высоких начальных параметрах цикла. Поставленная цель достигается путем решения задачи энергети-ческого анализа одно- и многокаскадных тепловых схем энергетических установок с турбинным конту-ром, работающим на низкокипящих рабочих веществах фторуглеродного состава, таких как октафтор-пропан C3F8 и декафторбутан C4F10. Предлагается интеграция тепловой схемы ОЦР в качестве пристрой-ки к газотурбинной энергетической установке (ГТУ) небольшой мощности, работающей на синтез-газе после газификатора биомассы. Наиболее важным результатом работы является доказательство возмож-ности реализации цикла с низкой температурой конденсации среды, что позволяет при использовании низкокипящих рабочих тел существенно снизить температуру процесса отвода теплоты и, следователь-но, повысить КПД цикла. Проанализирована эффективность подобных комплексов и в летние периоды, когда температура достигает максимальных значений (30°С и более градусов). Показана возможность применение перечисленных рабочих веществ в энергетических установках с турбинным контуром, кото-рые до настоящего времени использовались в основном в качестве хладагентов холодильных и теплона-сосных установок. Результаты и новизна работы были достигнуты благодаря тому, что комплекс экспе-риментальных и расчетных работ, проведенных авторами за последние годы, позволил пополнить базы теплофизических свойства рабочих веществ в области средних и высоких температур, получить уравне-ния состояния и построить расчетные модели, необходимые для анализа циклов и процессов, именно, энергетических установок. Значимость результатов работы заключается в том, что на основании произ-веденного анализа энергетического комплекса, предложено и обосновано схемное решение, способное повысить энергетическую эффективность комплекса электроснабжения, увеличив объем вырабатывае-мой электрической мощности и обеспечив ряд технологических и экологических преимуществ.
	Ключевые слова: малая энергетика, газотурбинные установки, фторуглеродные рабочие вещества, сверхкритические цик-лы, высокие начальные параметры, органический цикл Ренкина, синтез-газ. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.07
8	Термический анализ горючих компонентов твердых бытовых отходов Авторы: Снежкин Ю.Ф., Михайлик В.А., Коринчевская Т.В. Институт технической теплофизики НАН Украины, Киев, Украина
	Аннотация: Использование твердых бытовых отходов в качестве сырья для альтернативного топлива является перспективным направлением утилизации отходов и замещения твердого ископаемого топлива. Поэтому подбор состава топлива и изучение его свойств является актуальной задачей. Целью данной работы является анализ термических характеристик горючих компонентов твердых бытовых отходов, наиболее распространенных в Украине, для дальнейшего подбора состава топлива, который будет удовлетворять требованиям потребителя. Поставленная цель достигается путем исследования термической деструкции образцов методами термогравиметрии и дифференциального термического анализа при нагревании их до 1000 ºС в условиях доступа кислорода воздуха. В данной работе были исследованы бумага, картон, пластик, биоразлагаемая пленка, текстиль, натуральная и искусственная кожа, древесина. Определены характерные температуры этапов деструкции: дегидратации, разложения органических и минеральных веществ. Наиболее важными результатами являются полученные данные о содержании воды, органических и минеральных веществ, золы, а также рассчитанные величины скорости и условного теплового эффекта разложения органических веществ. Показано, что термическое разложение органических веществ носит стадийный характер. Стадии отличаются как температурными интервалами, так и скоростью разложения. Для образцов полиэтиленовой и биоразлагаемой пленок, полиэтилентерефталата и хлопковой ткани регистрировали мощное образование газообразных веществ. Поэтому в технологиях изготовления и сжигания топлива следует учесть данные особенности термического разложения. Значимость полученных результатов заключается еще и в том, что при разработке технологии производства топлива рекомендуется использовать данные о термической стойкости материалов, чтобы избежать их возгорания при сушке. Кроме того, вычисленные величины условного теплового эффекта позволили оценить термические характеристики исследованных материалов в качестве компонентов твердого альтернативного топлива.
	Ключевые слова: термогравиметрия, дифференциальный термический анализ, твердые бытовые отходы, горючие компоненты, кинетика разложения, генерация теплоты. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.08
9	Управление бивалентным тепловым насосом при теплоснабжении зданий Авторы: 1Șit M.L., 1Juravleov A.A., 2Frid S.E., 1Timchenko D.V. 1Institute of Power Engineering of the Technical University of Moldova Chisinau, Republic of Moldova 2Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russian Federation
	Аннотация: Рассмотрена схема бивалентного теплового насоса (БТН), использующего в качестве источников низкопотенциальной теплоты (НПТ) как теплоту обратной сетевой воды, так и теплоту наружного воздуха. Целью работы является создание схемы БТН, которая обеспечивала бы работу теплового насоса при переменных температурах и расходах теплоносителя в нагрузке. Поставленная цель достигнута путем решения следующих задач: анализа методов синтеза схем при переменной нагрузке, анализа работы схемы при случайных возмущениях, разработки САУ ТН. Наиболее существенным результатом работы является: схема теплового насоса, который может функционировать при переменных давлениях испарителя и газоохладителя. Следующим существенным результатом является, для бивалентных тепловых насосов, предназначенных для работы в системах теплоснабжения с качественным и качественно-количественным законами управления тепловым режимом, введение в схему теплового насоса теплообменника, установленного в контуре обратной сетевой воды ведомого здания и охлаждаемого наружным воздухом, а также двух регулирующих вентилей, установленных последовательно между газоохладителем и испарителем, причем первый вентиль, установленный по потоку хладагента управляется сигналом по перепаду давления между выходом газоохладителя и разделительным сосудом между испарителем и газоохладителем, а второй по давлению перед испарителем. Значимость полученных результатов состоит в создании схемы БТН, которая позволяет обеспечить как качественный, так и качественно-количественный законы регулирования теплового режима здания при повышении СОР теплового насоса, благодаря повышению отдачи теплоты в контуре газоохладителя. Схема БТН отличается от известных тем, что в ней используются два регулирующих клапана, теплообменник для дополнительно охлаждения обратной сетевой воды здания, отапливаемого БТН. Существенными случайными возмущениями являются: изменение тепловой нагрузки здания, температура наружного воздуха, ветер, солнечная радиация, температура обратной сетевой воды, ее расход. Управление теплопотреблением здания с помощью такого теплового насоса отличается от управления от ТЭЦ или тепловой станции характером возмущающих воздействий, действующих на источник теплоты.
	Ключевые слова: схема бивалентного теплового насоса, автоматическое управление, случайные возмущения, надежность, централизованное теплоснабжение, углекислый газ. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.09
10	Совершенствование энергоэкономических и экологических показателей геотермальных теплонасосных систем c предотвращениеv промерзания грунта вокруг грунтовых трубок Авторы: Денисова А.Е., Иванов П.А., Мазуренко А.С., Жайворон О.С. Национальный университет “Одесская политехника”, Одесса, Украина
	Аннотация: Статья посвящена методам совершенствования энергетических, экономических показателей, факторов окружающей среды и режимов работы грунтовых теплонасосных систем с учетом климатических условий. Целью работы является прогнозирование и предотвращение промерзания грунта в течение длительного срока эксплуатации грунтовых теплонасосных систем малой и большой мощности для обоснования рациональных условий внедрения. Поставленная цель достигается путем решения следующих задач: определение энерго-экономических и экологических факторов с учетом режимов грунтовых теплонасосных систем; оценка эффективности их работы за счет минимизации расхода топлива и выбросов парниковых газов; за счет совершенствования решений, позволяющих внедрить экологически чистые геотермальные тепловые насосы и обосновать рациональные условия их внедрения для жилого сектора. Это позволяет снизить потребление углеводородного топлива в структуре регионального теплового баланса и обеспечить помимо экономического значительный энергосберегающий и экологический эффект. Важными результатами работы являются полученные и проанализированные данные о влиянии энергетических и экономических факторов, а также экологических критериев на режимы работы и схемно-конструктивные решения теплонасосных систем с использованием энергии грунта. Моделирование процессов теплообмена в грунте вокруг грунтовой трубки показывает, что во избежание промерзания грунта минимально допустимое удельное количество вертикальных трубок должно быть не менее 0.12–0.15 штук/м2 отапливаемой площади, что позволяет избежать сезонного снижения температуры грунта вокруг грунтовых теплообменных трубок. Анализ распределения температур в грунте вокруг грунтовой трубки показывает, что после 48-часовой остановки теплового насоса система выходит из негативного состояния тепловой релаксации грунта за счет естественной способности грунта накапливать энергию. Значимость результатов заключается в возможности использования результатов численного моделирования для предотвращения промерзания грунта вокруг грунтовых труб теплонасосных систем. Результаты моделирования способствуют внедрению инновационных технологий и могут способствовать экологически безопасному внедрению систем геотермальных тепловых насосов.
	Ключевые слова: эффективность; грунтовый тепловой насос; предотвращение замерзания; грунтовые трубы, колебания температуры. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.10
11	Повышение эффективности слепого декодирования стеганографического метода с кодовым управлением внедрением дополнительной информации Авторы: Соколов А.В.1, Игнатенко Е.О.1, Баландина Н.Н.2 1Национальный университет «Одесская политехника», 2Национальный университет «Одесская юридическая академия» Одесса, Украина
	Аннотация: Современные энергосистемы зачастую используются в качестве среды для передачи информации, в том числе, конфиденциальной, что делает актуальной задачу обеспечения её безопасности, которая сегодня решается с использованием не только криптографических, но и стеганографических средств, обеспечивающих сокрытие самого факта передачи информации. К используемым на практике стеганографическим алгоритмам выдвигаются такие требования как обеспечение надежности восприятия стеганосообщения, высокая пропускная способность, стойкость к атакам против встроенного сообщения, простота реализации и низкая вычислительная сложность. Одновременное выполнения всех указанных требований характерно для стеганографического метода с кодовым управлением внедрением дополнительной информации, который, тем не менее, в своем оригинальном виде требует для успешного извлечения информации наличия контейнера, что не всегда является желательным на практике, тогда как известная модификация данного стеганографического метода допускающая слепое декодирование характеризуются недостаточным уровнем стойкости к атакам против встроенного сообщения. Целью данной работы является повышение эффективности стеганографического метода с кодовым управлением внедрением дополнительной информации и слепым декодированием. Поставленная цель была достигнута за счет выявления двух факторов, которые определяют появление ошибок при слепом декодировании дополнительной информации в стеганографическом методе с кодовым управлением — ошибки, обусловленные вариацией подблоков и атаками против встроенного сообщения. Установлено, что для нивелирования ошибок, обусловленных вариацией подблоков, внедрение информации должно происходить в высокочастотные коэффициенты, тогда как для нивелирования ошибок, обусловленных атаками против встроенного сообщения — в низкочастотные коэффициенты. Обосновано использование кодовых слов, обеспечивающих наилучший уровень стойкости к обеим факторам. Наиболее существенным результатом работы является снижение количества ошибок декодирования стеганографического метода с кодовым управлением внедрением дополнительной информации и слепым декодированием на 12.01% по сравнению с известным в литературе результатом путем обоснованного выбора кодовых слов, используемых для внедрения дополнительной информации.
	Ключевые слова: стеганография, кодовое управление, преобразование Уолша-Адамара, атака сжатием, JPEG, устойчивость. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.11
12	Энергоэффективные режимы обезвоживания сельскохозяйственных продуктов с применением термообработки в суспензии Авторы: Попеску В.С., Цислинская Т.И., Меленчук М.Г., Балан T.В., Вишану И.В., Гыдей И.П. Технический университет Молдовы, Кишинев, Республика Молдова
	Аннотация: Целью данной работы является определение энергоэффективных режимов сушки сельскохозяйственных продуктов, основанных на методе термической обработки в суспензии с применением конвекции. Для достижения цели данного исследования была предложена, спроектирована, разработана, испытана, оптимизирована и внедрена электрическая установка, с помощью которых проводилось экспериментальное исследование, с применением в процессе сушки продуктов технологического метода обработки в суспензии с применением конвекции. Исследование было сосредоточено на сушке различных сельскохозяйственных продуктов, но в частности, в качестве основного объекта проведенных исследований были выбраны семена облепихи, семена яблок, семена айвы, семена груш и виноградные косточки. Выбор этих конкретных сельскохозяйственных продуктов был обусловлен тем, что в настоящее время эти продуктов не используются в полной мере, но из-за богатого содержания в них различных ценных и высокополезных растительных масел со специфическими питательными и лечебными свойствами, они представляют большой интерес для пищевой промышленности, народной медицины, косметологии, фармацевтики и т.д., а их сушка используемыми в настоящее время методами затруднена, в частности, из-за дефектов и побочных реакций, которые часто возникают при технологической обработке этих продуктов. Основными результатами, полученными в ходе исследования процесса сушки анализируемых сельскохозяйственных продуктов, с применением разработанной установки, являются в первую очередь: повышения энергоэффективности процесса, снижение технологического времени обработки, повышение производительности и качества готовой продукции. Значимость полученных в ходе исследования результатов заключается в решении ряда проблем, стоящих в настоящее время перед процессниками, связанных с совершенствованием оборудования и повышением эффективности процесса сушки, в основном за счет снижение расхода электроэнергии, повышения скорости переработки, качества готовой продукции и рентабельности.
	Ключевые слова: электроустановка, сельскохозяйственные продукты, технологический процесс, термическая обработка в суспензии, конвективная сушка. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.12
13	Моделирование процесса функционирования ферментера биогазовой установки при метановом сбраживании коровьего навоза Авторы: Полищук В., Шворов С., Титова Л., Зубок Т., Евтушенко В., Дворник Е., Валиев Т. Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, Киев, Украина
	Аннотация: Обеспечение высокого и стабильного выхода биогаза при работе ферментера обеспечивается регулированием и контролем значения управляющих параметров. Целью статьи является разработка математической модели процесса функционирования ферментера при метановом моносбраживании коровьего навоза с установлением значения управляющих параметров. Цель достигнута экспериментальным исследованием динамики выхода биогаза при метановом моносбраживании коровьего навоза. Найдено решение модели с получением динамики выхода биогаза, при этом экспериментальная и смоделированная динамики были максимально близкими. Разработанная математическая модель представляет собой систему дифференциальных уравнений, описывающих изменение в ферментере концентраций питательных веществ субстрата , биомассы метаногенов и динамики выхода биогаза . Система дифференциальных уравнений была решена в пакете Simulink с получением зависимостей , и . Зависимость сравнивалась с результатами экспериментальных исследований, проведенных на лабораторной биогазовой установке с ферментером полезным объемом 30 л при температуре 37С с периодической системой загрузки субстрата. Путем подбора параметров математической модели полученная функция сравнивалась с аналогичной, полученной экспериментальным путем. Установлено, что в математической модели процесса функционирования ферментера при метановом моносбраживании коровьего навоза имеют следующее значение коэффициенты: скорости роста бактерий м3/(кгсутки); усвоения субстрата ; скорости роста бактерий м3/(кгсутки); скорости превращения питательных веществ в биогаз м6/кг. Полученные значения коэффициентов позволяют проводить математическое моделирование процесса метанового моносбраживания коровьего навоза и прогнозировать выход биогаза при разных начальных значениях концентрации биомассы метаногенов, концентрации питательных веществ субстрата, объема ферментера, а также при квазинепрерывной загрузке субстратом ферментера, которая используется во всех промышленных биогазовых установках.
	Ключевые слова: биогаз, биогазовая установка, ферментер, математическая модель, моделирование, субстрат, питательные вещества, метаногены. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.13
14	Автоматическая перенастройка ПИ-регуляторов в контурах с неудовлетворительным качеством управления Авторы: Стопакевич А. Ал.1, Стопакевич Ал. А.2, Тигарев А.М. 1, Воробьева Е.М. 1 1 Государственный университет интеллектуальных технологий и связи 2 Национальный университет «Одесская политехника», Одесса, Украина
	Аннотация: Целью работы является создание нового метода автоматической перенастройки ПИ-регуляторов. По-ставленная цель достигается за счет решения следующих задач. Первая задача состоит в разработке метода идентификации оценочной модели в виде звена первого порядка с запаздыванием (FOPDT), ана-лизируя динамику контура управления с ПИ-регулятором. Вторая задача состоит в сравнении получен-ной FOPDT модели с рядом редуцированных моделей, с целью демонстрации того, что использование оцененной модели дает возможность получения лучших процессов в системах управления с ПИ-регуляторами. Третья задача состоит в разработке пятиэтапного алгоритма автоматической перена-стройки ПИ-регуляторов. Четвертая задача состоит в проверке функционирования программной реали-зации разработанного алгоритма. Наиболее существенными результатом является то, что. основой для оценки FOPDT модели в контуре с ПИ-регулятором, настроенным по Циглеру-Николсу, является оценка величины отношения времени запаздывания к постоянной времени FOPDT модели на основе оценки пе-ререгулирования процесса. При несовпадении реальной динамики объекта управления с динамикой FOPDT модели именно полученное таким образом отношение является эффективным для поиска опти-мальных настроек ПИ-регулятора. Значимость полученных результатов состоит в том, что сравнение динамики системы управления при использовании FOPDT модели, полученной из замкнутой системы управления с ПИ-регулятором, и динамики систем управления, в которых ПИ-регулятор управляет моде-лями высокого порядка, показывает выраженную структурную робастность, по сравнению с использо-ванием для настройки моделей, полученной методами редукции. Эффективность процедуры показана как на линейной, так и на нелинейной моделях. Предложенную процедуру предлагается использовать для автоматизации процедуры перенастройки одноконтурных систем управления при выявлении факта деградации качества управления в процессе ее функционирования на технологическом объекте.
	Ключевые слова: система управления, автоматическая перенастройка ПИ-регулятора, оценочная FOPDT модель, запаз-дывание, оптимизация, структурная робастность, качество управления, эксплуатация. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.14
15	Применение контраста объектов для формирования изображений, используемых в системах технического зрения для навигации мобильных роботов Авторы: Тимочко А.И.1, Бойченко А.1, Закиров С.2, Головняк Д.3, Дмитриев O.3, Падалка И.1 1Летная академия Национального авиационного университета, Кропивницкий, Украина 2Исследовательский институт военной разведки, Киев, Украина 3Государственный научно-исследовательский институт испытаний и сертификации вооружения и военной техники, Черкассы, Украина
	Аннотация: Целью статьи является обоснование целесообразности применения контраста объектов в качестве информативного признака для формирования изображений, используемых в системах технического зрения. Поставленная цель достигается путем исследования зависимости контраста объектов на изображениях от геометрии визирования и определения условий, при которых обеспечивается наибольшее сходство сравниваемых изображений. Решение первой задачи основано на представлении эталонной информации об объектах визирования с учетом навигационных параметров мобильных роботов в виде многомерных матриц, в которых для каждого отдельного элемента i-го эталонного изображения формируется своя соответствующая р-мерная матрица. Дальнейшая процедура выделения искомого объекта на текущем изображении включает этап бинаризации с последующим квантованием в выбранном диапазоне контрастов. Путем моделирования в программной среде MATLAB для типовых значений высоты получены селективные изображения района привязки с использованием случайно выбранных фрагментов из Google Earth Pro, распределения значений контрастов и взаимная корреляционная функция исходного и селективного изображений. Установлено, что использование контраста объектов в качестве информативного параметра позволяет формировать унимодальную решающую функцию. Путем моделирования определено влияние углов визирований на распределение контрастов, а, соответственно, на формирование решающей функции. Исследования выполнены для углов визирования -60˚, -80˚ и -90˚ для высот в диапазоне от 500 до 600 метров. Наиболее существенным результатом являются модель совокупности эталонных изображений с учетом влияния навигационных параметров на контраст объектов, а также экспериментально установленные зависимости распределения контрастов для типовых условий визирования. Новизна работы заключается в том, что получила дальнейшее развитие процедура формирования изображений и решающей функции с использованием набора изображений, построенных с использованием информативного параметра – контраста объектов. Это позволит значительно повысить эффективность селекции объектов с незначительными яркостными характеристиками.
	Ключевые слова: мобильный робот, контраст объектов, навигационные параметры, квантование изображений, решающая функция. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2024.2-62.15