В современных кабелях среднего и высокого напряжения в качестве изоляции используется сшитый полиэтилен, механические свойства которого значительно выше линейного полиэтилена. Сшивка производится пероксидным методом, который происходит в вулканизационной трубе в среде азота при температуре свыше 400 °С. Для получения качественной изоляции необходимо определение рациональных параметров технологического процесса, позволяющих получить высокую степень сшивки полимера. Цель работы: разработка математической модели процесса тепломассопереноса в трубе вулканизации, определение степени сшивки изоляционного покрытия, определение значимых и малозначимых параметров при подборе рационального режима технологического процесса. Пространственная модель тепломассопереноса с учетом кинетики реализована с помощью метода конечных элементов в прикладном пакете ANSYS. Результаты: проведена оценка сходимости модели. Получены температурные поля и поля скоростей во всем объеме исследуемого пространства, приведены кривые изменения температуры на поверхности изоляции и токопроводящей жилы. Экспериментальным путем определены кинетические вулканизационные характеристики. Оценено влияние на распределение температуры
и степень сшивки теплофизических и кинетических параметров изоляционного материала. На основе полученных значений степени сшивки изоляции определены значимые и малозначимые параметры вулканизации полиэтиленовой изоляции. Практическая значимость: разработанная математическая модель позволяет количественно и качественно описать протекающий процесс тепломассопереноса, а также вулканизационные процессы для широкого спектра марко-размеров кабелей среднего и высокого напряжения. Разработанная модель позволяет в зависимости от используемых изоляционных материалов эффективно использовать возможности линии вулканизации.

Ключевые слова: математическая модель, тепломассоперенос, кинетика сшивки, степень сшивки, полиэтиленовая изоляция.

Корелин Артём Александрович (Пермь, Российская Федерация) – аспирант кафедры «Конструирование и технологии в электротехнике» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: korelin-art@yandex.ru).

Труфанова Наталия Михайловна (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Конструирование и технологии в электротехнике» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: ktei@pstu.ru).

1. Баочжун, Х. Моделирование свойств сшитого полиэтилена: дис … канд. техн. наук: 05.09.02 / Х. Баочжун. – М., 2005. – 163 с.

2. Чижова, Л.А. Изучение сшивки пенополиэтилена методом пластографа Брабендера / Л.А. Чижова, Ю.Т. Панов // Студенческий научный форум – 2013: сб. статей V Междунар. студ. науч. конф.; Москва, 15 февраля – 1 апреля 2013 г. – М.: РАЕ, 2013.

3. Gunewardena, A. Peroxide crosslinking of rigid poly (vinyl chloride) / A. Gunewardena, M. Gilbert // Journal of Vinyl & Additive Technology. – 2008. – Vol. 14 (3). – P. 92–98. DOI: 10.1002/vnl.20158

4. Kikel, V.A. Comparative analysis of the structure and properties of polyethylenes crosslinked by different methods / V.A. Kikel, V.S. Osipchik, E.D. Lebedeva // International Polymer Science and Technology. – 2006. – Vol. 33 (4). – P. 15–20. DOI: 10.1177/0307174X0603300403

5. Скорзников, С.В. Закономерности формирования структурно-механических свойств сшитых полиолефинов для кабельной техники: дис … канд. техн. наук: 05.17.06 / С.В. Скорзников. – М., 2015. – 149 с.

6. Andersson, L.H.U. Crosslinking of bimodal polyethylene /
L.H.U. Andersson, B. Gustafsson, T. Hjertberg // Polymer. – 2004. –
Vol. 45 (8). – P. 2577–2585. DOI: 10.1016/j.polymer.2004.01.073

7. Дятлов, И.Я. Описание вулканизационных кривых при помощи трехпараметрического уравнения / И.Я. Дятлов, Н.М. Труфанова // Электротехника. – 2020. – № 11. – С. 34–38.

8. Способ определения степени сшивки при исследовании перекрестно-сшитых поликапролактонов: пат. 2718130 Рос. Федерация / Седов И.А., Абдуллин А.Р. № 2019135026; заявл. 31.10.2019; опубл. 30.03.2020. Бюл. № 10. – 21 с.

9. IEC 60811-507:2012. Electric and optical fibre cables – Test methods for non-metallic materials – Part 507: Mechanical tests – Hot set test for cross-linked materials.

10. Осипов, С.Ю. Тепломассоперенос при сушке клеевого покрытия / С.Ю. Осипов, Н.А. Бормосов, Ю.Р. Осипов // Автоматизация
и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надежность машин, приборов и оборудования: материалы Девятой Междунар. науч.-техн. конф.; Вологда, 18–19 марта 2014 г. – Вологда: Изд-во Вологод. гос. ун-та, 2014. – С. 142–145.

11. Sircar, A.K. Thermal conductivity of elastomer vulcanizates by differential scanning calorimetry / A.K. Sircar, J.L. Wells // Rubber Chemistry and Technology. – 1982. – Vol. 55. – P. 191–207. DOI: 10.5254/1.3535866

12. Minako Harada. Analytical methods for vulcanized rubbers // International Polymer Science and Technology. – 2016. – Vol. 43 (2). –
P. 45–54. DOI: 10.1177/0307174X1604300212

13. Молчанов, В.И. Моделирование кинетики неизотермической вулканизации массивных резиновых изделий / В.И. Молчанов,
О.В. Карманова, С.Г. Тихомиров // Тр. БГТУ. Химия, технология органических веществ и биотехнология. – 2014. – № 4 (168). – С. 100–104.

14. Молчанов, В.И. Моделирование кинетики вулканизации полидиенов / В.И. Молчанов, О.В. Карманова, С.Г. Тихомиров // Вестник Воронеж. гос. ун-та инженерных технологий. – 2013. – № 1 (55). –
С. 142–145.

15. Аваев, А.А. Двухмерная математическая модель внутреннего теплопереноса в процессе вулканизации эластомерного покрытия. Движение зоны активного теплового воздействия вдоль внешней поверхности покрытия / А.А. Аваев // Вестник Череповец. гос. ун-та. – 2009. – № 1 (20). – С. 106–109.

16. Ruslan, M.F.A.C. Numerical analysis of a continuous vulcanization line to enhance CH4 reduction in XLPE-Insulated cables /
M.F.A.C. Ruslan, D.J. Youn, R. Aarons // Materials. – 2021. – Vol. 14 (4). – P. 1018. DOI: 10.3390/ma14041018

17. Sahyoun, J. Diffusion mechanism of byproducts resulting from the peroxide crosslinking of polyethylene / J. Sahyoun, A. Crepet, F. Gouanve //
J. Appl. Polym. Sci. – 2016. – Vol. 134 (44525). – P. 1–11. DOI: 10.1002/app.44525

18. Mauri, M. Click chemistry-type crosslinking of a low-conductivity polyethylene copolymer ternary blend for power cable insulation / M. Mauri, A.I. Hofmann // Polym Int. – 2020. – Vol. 69. – P. 404–412. DOI: 10.1002/pi.5966

19. Ouyang, Y. Highly insulating thermoplastic blends comprising a styrenic copolymer for direct‐current power cable insulation / Y. Ouyang, A.M. Pourrahimi // High Volt. – 2022. – Vol. 7 (2). – P. 251–259. DOI: 10.1049/hve2.12177

20. Kayandan, S. Surface cross-linked ultra-high molecular weight polyethylene by emulsified diffusion of dicumyl peroxide / S. Kayandan,
B-N. Doshi, E. Oral // J Biomed Mater Res Part B. – 2018. – Vol. 106B. –
P. 1517-1523. DOI: 10.1002/jbm.b.33957

21. Al-Malaika, S. Reactive antioxidants for peroxide crosslinked polyethylene / S. Al-Malaika, S. Riasat, C. Lewucha // Polymer Degradation and Stability. – 2017. – Vol. 145. – P. 11–24. DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2017.04.013

22. Mauri, M. Byproduct-free curing of a highly insulating polyethylene copolymer blend: an alternative to peroxide crosslinking / M. Mauri,
A. Peterson // Journal of Materials Chemistry C. – 2018. – Vol. 6. –
P. 11292–11302. DOI: 10.1039/C8TC04494E

23. Youn, D.J. Controlling Factors of Degassing in Crosslinked Polyethylene Insulated Cables / D.J. Youn, J. Li, S. Livazovic // Polymers. – 2019. – Vol. 11 (1439). – P. 1–20. DOI: 10.3390/polym11091439

24. Akbariana, D. Atomistic-scale insights into the crosslinking of polyethylene induced by peroxides / D. Akbariana, H. Hamedi // Polymer. – 2019. – Vol. 183 (121901). – P. 1–30. DOI: 10.1016/j.polymer.2019.121901

25. Иванова, Е.В. Численное моделирование температурных полей цилиндрических изделий при вулканизации / Е.В. Иванова, Г.В. Кузнецов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2011. – № 7. – С. 10–11.

26. Kosar, V. Modeling of the power cable production line / V. Kosar, Z. Gomzi // Thermochimica Acta. – 2007. – Vol. 457. – P. 70–82. DOI: 10.1016/j.tca.2007.02.020

При построении имитационных моделей силовых трансформаторов, называемых по-другому цифровыми двойниками, применяемых на всех этапах его жизненного цикла и соответствующих довольно жестким требованиям с точки зрения точности и быстродействия, определяющее значение имеет верное определение параметров объекта. Под параметрами силового трансформатора понимаются не только переменные, используемые в традиционных математических моделях, но и параметры, ранее в них не учитываемые, но необходимые для создания цифровых двойников, отвечающих заданным требованиям. Цель работы заключается в разработке методики уточнения активных сопротивлений обмоток силового трансформатора с учетом добавочных потерь в обмотках и потерь в баке. Решение данной задачи включает в себя подзадачу по уточнению потерь в баке силового трансформатора и, возможно, с использованием полевых задач, которые, в свою очередь, требуют обоснования граничных условий. Для решения поставленных задач использован метод конечных элементов для расчета магнитного поля
в двухмерной постановке. Результаты: обоснован выбор граничных условий при построении полевых моделей силовых трансформаторов, определена зависимость удельных потерь
в стальных элементах конструкции от индукции возле стенки данной конструкции, а также сформулирована методика уточнения потерь в баке трансформатора с последующим уточнением активных сопротивлений трансформатора. Полученные выводы могут быть использованы при разработке цифровых двойников силовых трансформаторов, применяемых на всех этапах жизненного цикла объекта. Кроме того, разработанная методика может быть распространена на специальные трансформаторы, а также трансформаторы с нестандартной конфигурацией для уточнения их параметров.

Ключевые слова: силовой трансформатор, имитационная модель, цифровой двойник, потери в баке, уточнение потерь, полевая модель.

Снитько Ирина Сергеевна (Москва, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры ФН-7 «Электротехника
и промышленная электроника» Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (Национальный исследовательский университет) (105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, д. 5, с. 1, e-mail: irant-kin@yandex.ru).

Тихонов Андрей Ильич (Иваново, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Физика» Ивановского государственного энергетического университета имени В.И. Ленина (153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34, e-mail: aitispu@mail.ru).

1. О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года: Указ Президента РФ от 21 июля 2020 г. N 474 [Электронный ресурс] // ГАРАНТ. – URL: https://base.garant.ru/744
04210/#block_25 (дата обращения: 19.07.2023).

2. Цифровая трансформация энергосистем / Т.В. Купчиков,
В.Е. Борматин, В.П. Герих, Г.В. Ермоленко, А.С. Рахимов, О.Ю. Фролова // Вести в электроэнергетике. – 2022. – № 6 (122). – С. 54–71.

3. Концепция «Цифровая трансформация 2030» [Электронный ресурс]. – URL: https://www.rosseti.ru/upload/iblock/582/rajp59pvuvjsx5ztr38jj
z2q98o8rkbd/Kontseptsiya_Tsifrovaya_transformatsiya_2030.pdf (дата обращения: 19.07.2023).

4. ГОСТ Р 57700.37-2021. Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения: национальный стандарт РФ. – М.: Изд-во Федерал. агентства по техническому регулированию и метрологии, 2021 (дата утверждения: 16.09.2021).

5. ГОСТ Р 57412-2017. Компьютерные модели в процессах разработки, производства и эксплуатации изделий // Доступ из справ.-правовой системы КонсультантПлюс.

6. Производственный потенциал [Электронный ресурс] // ПАО Россети, Центр. – URL: https://www.mrsk-1.ru/investors/indicators/
production-potential/ (дата обращения: 19.07.2023).

7. Бутырин, П.А. Цифровизация и аналитика в электротехнике. Цифровые двойники трансформаторов / П.А. Бутырин, М.Е. Алпатов // Электричество. – 2021. – № 10. – С. 4–10. DOI: 10.24160/0013-5380-2021-10-4-10

8. Дарьян, Л.А. Цифровые двойники электроэнергетического оборудования. Образы и экспертизы. Ч. 1 / Л.А. Дарьян, Л.Н. Конторович // Электроэнергия. Передача и распределение. – 2021. – № 1 (64). – С. 124–129.

9. Св-во о гос. регистр. программы для ЭВМ № 2023661769 Рос. Федерация. Имитационная модель трехфазного трансформатора для расчетов переходных процессов в режиме короткого замыкания:
№ 2023619371: заявл. 15.05.2023: опубл. 01.06.2023 / Р.В. Сайфуллин.

10. ГОСТ Р 52719-2007. Трансформаторы силовые. Общие технические условия // Доступ из справ.-правовой системы КонсультантПлюс.

11. Тихомиров, П.М. Расчет трансформаторов: учеб. пособие для вузов / П.М. Тихомиров. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 528 с.

12. Метод коррекции имитационной модели однофазного трансформатора с использованием осциллограмм тока холостого хода /
А.И. Тихонов, А.В. Подобный, И.С. Снитько, А.В. Стулов, А.А. Каржевин // Вестник Иванов. гос. энергет. ун-та. – 2022. – № 2. – С. 38–46. DOI: 10.17588/2072-2672.2022.2.038-046

13. Снитько, И.С. Разработка методики расширенного поверочного расчета в САПР силовых трансформаторов на базе имитационных моделей: спец. 05.13.12 «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)»: дис. … канд. техн. наук / И.С. Снитько. – Иваново, 2022. – 154 с.

14. Зирка, С.Е. Моделирование трехфазного трансформатора как системы с сосредоточенно-распределенными параметрами / С.Е. Зирка, Ю.И. Мороз // Техн. електродинаміка. – 2014. – № 3. – С. 28–32.

15. Topological transient models of three-phase, three-legged transformer / J. Zhao, S.E. Zirka, Y.I. Moroz, C.M. Аrturi, R.A. Walling, N. Teis,
O.L. Tarchutkin // IEEE Access. – 2019. – Vol. 7. – P. 102519–102529. DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2931311

16. Разработка нелинейной модели трехфазного трансформатора для исследования влияния несимметрии магнитной системы на работу устройства в произвольных режимах / А.И. Тихонов, А.В. Стулов, А.А. Каржевин, А.В. Подобный // Вестник Иванов. гос. энергет. ун-та. – 2020. – Вып. 1. – С. 22–31.

17. Разработка модели переходных режимов с учетом взаимной индуктивности полей рассеяния для реализации цифрового двойника трансформатора / И.С. Снитько, А.И. Тихонов, А.В. Стулов, В.Е. Мизонов // Вестник Иванов. гос. энергет. ун-та. – 2021. – № 4. – С. 47–56. DOI: 10.17588/2072-2672.2021.4.047-056

18. Разработка 2D-моделей магнитного поля для реализации технологии цифровых двойников и порождающего проектирования силовых трансформаторов / А.И. Тихонов, А.В. Стулов, И.С. Снитько, А.В. Подобный // Вестник ИГЭУ. – 2020. – Вып. 3. – С. 32–41.

19. Вольдек А.И. Электрические машины: учеб. для вузов. – 3-е изд., перераб. – Л.: Энергия, 1978. – 832 с.

20. Математическое моделирование электромагнитных процессов в фольговых обмотках трансформаторов и токоограничивающих реакторов / А.И. Тихонов, А.В. Иванов, И.А. Пайков, А.В. Стулов . – Иваново: Изд-во Иванов. гос. энергет. ун-та им. В.И. Ленина, 2015. – 80 с.

21. Имитационные модели трансформаторов для применения в составе САПР / А.И. Тихонов, А.Б. Красовский, А.В. Стулов, И.С. Снитько, А.А. Каржевин // Электротехника. – 2023. – № 11. – С. 61–68. DOI: 10.53891/00135860_2023_11_61

22. Каржевин, А.А. Разработка имитационной модели преобразовательного трансформатора / А.А. Каржевин, А.И. Тихонов, А.В. Стулов // Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии (ХХII Бенардосовские чтения): материалы Междунар. науч.-техн. конф., посв.
75-лет. теплоэнергет. факультета; Иваново, 31 мая – 02 июня 2023 года. – Иваново: Изд-во Иванов. гос. энергетич. ун-та им. В.И. Ленина, 2023. –
Т. 3. – С. 204–207. 

Вопрос о высокой точности инерциальных навигационных систем представляет особую актуальность благодаря повышенному интересу к навигации без использования информации глобальных навигационных спутниковых систем. На точность систем влияет качество проведения процедуры калибровки. Анализ телеметрии, полученной при проведении испытаний инерциальных датчиков, показал, что имитаторы движения имеют геометрические погрешности. Целью исследования является анализ влияния геометрических погрешностей испытательного оборудования на точность проведения процедур калибровки инерциальных измерительных блоков навигационных систем. Для этого предлагается модель погрешностей трёхосного стенда, учитывающая неточность установки прибора на платформе стенда и перекосы, характеризующие отклонение осей вращения имитатора движения от идеального положения в инерциальном пространстве. Анализ полученных выражений оценивания калибровочных параметров показал, что при наличии погрешностей имитатора движения возникает рассогласование показаний инерциальных датчиков: привязка калибровочных коэффициентов гироскопов к осям стенда, а калибровочных коэффициентов – к вектору ускорения силы тяжести. Следовательно, погрешности имитатора движения непосредственно присутствуют в выражениях калибровочных параметров акселерометров, их необходимо учесть и, таким образом, свести оси чувствительности акселерометров и гироскопов до точности установки прибора на платформе стенда. В работе представлены результаты математического моделирования уточнения калибровочных коэффициентов с применением косвенного метода калибровки на примере трёхосного поворотного стенда и адаптированной методики для двухосного стенда. Проведенный эксперимент показал уменьшение отклонения координат с использованием доуточненных коэффициентов в среднем до 43,5 %
с применением методики, использующей трехосный имитатор движения, и до 37,6 % с применением методики, использующей двухосный имитатор движения, в сравнении с решением, построенным с использованием калибровочных коэффициентов, рассчитанных при калибровке по прямым измерениям.

Ключевые слова: калибровка, бесплатформенная инерциальная навигационная система, акселерометр, гироскоп, погрешность, имитатор движения.

Ившина Юлия Владимировна (Пермь, Российская Федерация) – старший преподаватель кафедры «Прикладная математика» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: ivk-distance-iuv@yandex.ru).

1. Матвеев, В.В. Основы построения бесплатформенных инерциальных навигационных систем / В.В. Матвеев, В.Я. Распопов. – СПб.: Изд-во ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2009. – 280 с.
2. Мелешко, В.В. Бесплатформенные инерциальные навигационные системы / В.В. Мелешко. – Кировоград: Полимед-Сервис, 2011. – 172 с.
3. Titterton, D. Strapdown inertial navigation technology / D. Titterton, J.L. Weston. – IET, 2004. – Vol. 17.
4. Salychev, O.S. Verified approaches to inertial navigation / O.S. Salychev. – M., BMSTU Publ, 2017.
5. Biezad, D.J. Integrated navigation and guidance systems / D.J. Biezad. – Aiaa, 1999.
6. Пешехонов, В.Г. Высокоточная навигация без использования информации глобальных навигационных спутниковых систем / В.Г. Пешехонов // Гироскопия и навигация. – 2022. – № 1 (116). – С. 3–11.
7. A new self-calibration and compensation method for installation errors of uniaxial rotation module inertial navigation system / M. Niu [et al.] // Sensors. – 2022. – Vol. 22, № 10. – P. 3812.
8. Драницына, Е.В. Вращение инерциального измерительного модуля как способ повышения точности бесплатформенной инерциальной навигационной системы. Аналитический обзор / Е.В. Драницына, А.И. Соколов // Гироскопия и навигация. – 2023. – Т. 31, № 4 (123). – C. 22–43.
9. On ground calibration of tetrahedron gyro package for attitude determination / H.K. Kuga [et al.] // Advances in the Astronautical Sciences. – 2012. – Vol. 145. – P. 353–364.
10. Водичева, Л.В. Оценка точностных параметров датчиков бесплатформенного инерциального измерительного блока с помощью относительно грубого поворотного стола / Л.В. Водичева, Ю.В. Парышева // Гироскопия и навигация. – 2019. – № 2 (105). – С. 162–178.
11. Климкович, Б.В. Точная калибровка БИНС на грубых стендах / Б.В. Климкович // Гироскопия и навигация. – 2022. – № 4 (119). – С. 54–70.
12. Сравнительный анализ различных вариантов калибровки бескарданной инерциальной навигационной системы / Н.Б. Вавилова, А.А. Голован, А.В. Козлов, И.А. Папуша, Н.А. Парусников // Юбилейная XXV Санкт-Петербург. междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. – СПб.: Изд-во ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2018. – С. 249–251.
13. Козлов, А.В. Калибровка инерциальных измерительных блоков на грубых стендах с оценкой температурных зависимостей по эксперименту с переменной температурой / А.В. Козлов, И.Е. Тарыгин, А.А. Голован // Сб. материалов XXI Санкт-Петербург. междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. – СПб.: Изд-во ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2014. – С. 319–322.
14. Методы калибровки бескарданных инерциальных навигационных систем на грубых и точных стендах / Н.Б. Вавилова, А.А. Голован, И.А. Васинева, А.В. Козлов, Н.А. Парусников, О.А. Зорина, С.Е. Кухтевич, А.В. Фомичев // Тр. Московского института электромеханики и автоматики (МИЭА). – М., 2016. – Т. 12.
15. Васинёва, И.А. Калибровка бескарданной инерциальной навигационной системы в сборе на точных стендах: дис. … канд. ф-м. наук: 01.02.01 / И.А. Васинёва. – М., 2017. – 99 с.
16. Емельянцев, Г.И. О калибровке бескарданного инерциального измерительного модуля на ВОГ / Г.И. Емельянцев, Е.В. Драницына, Б.А. Блажнов // Гироскопия и навигация. – 2012. – № 3 (78). – С. 55–63.
17. Голован, А.А. Задача стендовой калибровки инерциально-измерительных блоков / А.А. Голован // Навигация и управление движением: материалы XXI конф. молодых ученых. – 2019. – С. 18–29.
18. Егоров, Ю.Г. Исследование программ скалярной калибровки векторного измерителя / Ю.Г. Егоров, Г.Ю. Киряченко, Е.А. Попов // Гироскопия и навигация. – 2022. – № 3 (118). – С. 20–30.
19. Savage, P.G. Improved Strapdown Inertial System Calibration Procedures. Part 3. Numerical Examples WBN-14020-3 Strapdown Associates Inc / P.G. Savage. – 2018.
20. Мьинт, Х.Н. Метод калибровки блока акселерометров инерциальной навигационной системы на испытательном стенде / Х.Н. Мьинт // Машиностроение и компьютерные технологии. – 2014. – C. 38–54.
21. Кутовой, И.А. Методики оценки погрешностей, присущих блоку чувствительных элементов в составе бесплатформенных инерциальных навигационных систем: дис. … канд. тех. наук: 2.3.01 / Д.А. Кутовой. – СПб., 2023. – 146 с.
22. Diesel, J.W. Calibration of a ring laser gyro inertial navigation system / J.W. Diesel // 13th Biennial Guidance Test Symposium, Holloman AFB, New Mexico, 1987. – Vol. 1. – P. SO1A 1–37.
23. Savage, P.G. Calibration procedures for laser gyro strapdown inertial navigation systems / P.G. Savage // 9th Annual Electro-Optics Laser Conference and Exhibition, Anaheim, California, October 25–27, 1977.
24. Rogers, R.M. Applied Mathematics in Integrated Navigation Systems, Second Edition / R.M. Rogers; American Institute of Aeronautics and Astronautics. – P. 334.
25. Brown, A. A calibration technique for laser gyro strapdown inertial navigation system / A. Brown, R. Ebner, J. Mark // DGON Proceedings, Gyro Technology Symposium, Stuttgart, 1982.
26. О калибровке измерительного модуля прецизионной БИНС и построении связанного с ним ортогонального трехгранника / Г.И. Емельянцев, Б.А. Блажнов, Е.В. Драницына, А.П. Степанов // Гироскопия и навигация. – 2016. – № 1 (92). – С. 36–48. DOI: 10.17285/0869-7035.2016.24.1.036-048
27. Ориентация и навигация подвижных объектов: современные информационные технологии / Б.С. Алёшин [и др.]; под ред. Б.С. Алёшина, К.К. Веремеенко, А.И. Черноморского. – М.: Физматлит, 2006. – 424 с.

Современные средства защиты судовых электроэнергетических систем не эффективны в случае несанкционированного изменения подачи топлива в первичный двигатель хотя бы одного из работающих генераторных агрегатов, что может привести к гибели судна, его пассажиров и членов экипажа. В связи с этим особую актуальность имеют исследования, направленные на разработку подходов, обеспечивающих предотвращение нештатной работы генераторных агрегатов судовых электростанций в двигательном режиме. Цель исследования: развитие метода превентивной защиты от обратной мощности судовой электроэнергетической системы при несанкционированном изменении подачи топлива в первичный двигатель хотя бы одного из работающих генераторных агрегатов. Методы: разработан новый метод превентивной защиты судовой электроэнергетической системы от обратной мощности, обеспечивающий идентификацию неработоспособного состояния системы до перехода хотя бы одного из работающих генераторов в двигательный режим и определение агрегата, отключение которого предотвратит появление обратной мощности в системе. Результаты: сформулирован оригинальный диагностический признак, согласно которому система признается неработоспособной в момент, когда происходит разнонаправленное изменение нагрузки генераторных агрегатов, а разность нагрузок генераторов превысила допустимое значение и продолжает увеличиваться. Показано, что в данном случае целесообразно осуществлять превентивную разгрузку сети. При этом если в результате уменьшения нагрузки сети нагрузка одного из генераторных агрегатов будет увеличиваться, то этот агрегат, согласно предложенному методу, подлежит отключению. Если в результате разгрузки сети нагрузка всех машин уменьшится, то целесообразно отключить генераторный агрегат, нагрузка которого уменьшалась до момента уменьшения нагрузки сети. Предоставлена функциональная схема устройства, обеспечивающего практическую реализацию предложенного подхода. Практическая значимость: применение предложенного метода превентивной защиты позволяет предотвратить возникновение аварийной ситуации на судне в случае несанкционированного изменения подачи топлива в первичный двигатель хотя бы одного из параллельно работающих генераторных агрегатов.

Ключевые слова: генераторный агрегат, обратная мощность, двигательный режим, превентивная защита, нештатная ситуация, судовая электроэнергетическая система.

Широков Николай Викторович (Санкт-Петербург, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Электропривод и электрооборудование береговых установок» Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова (198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7, e-mail: Shirokovn@inbox.ru).

1. Кондратьев, Д.А. Интеллектуальные системы диагностирования судового электрооборудования / Д.А. Кондратьев, А.Г. Юрескул // Морской вестник. – 2020. – № 1. – С. 92–96.

2. Епихин, А.И. Применение нейронных сетей на базе многослойного перцептрона с использованием нечеткой логики для технической диагностики судовых технических средств / А.И. Епихин,
С.И. Кондратьев, Е.В. Хекерт // Эксплуатация морского транспорта. – 2020. – № 3. – С. 111–119. DOI: 10.34046/aumsuomt96/15

3. Zhang, L. Diagnostic method for short circuit faults at the generator end of ship power systems based on mwdn and deep-gated RNN-FCN / L. Zhang, Z. Zhang, H. Peng // Journal of Marine Science and Engineering. – 2023. – Vol. 11, № 9. – P. 1806. DOI: 10.3390/jmse11091806

4. Стеклов, А.С. Разработка базы знаний для оперативной диагностики судовых синхронных генераторов / А.С. Стеклов, А.В. Серебряков // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2020. – Т. 63, № 1. – С. 85–89. DOI: 10.17213/0136-3360-2020-1-85-89

5. Логинов, О.Г. Проблемы оценки остаточного ресурса корабельных радиоэлектронных средств при ремонте и модернизации, пути их решения / О.Г. Логинов, А.Б. Химаныч, А.И. Лычаков // Судостроение. – 2021. – № 4. – С. 61–64. DOI: 10.54068/00394580_2021_4_61

6. Мосейко, Е.С. Задачи оценки рисков и предупреждения отказов судовых механических систем / Е.С. Мосейко, Е.О. Ольховик // Вестник Гос. ун-та морского и речного флота им. адм. С.О. Макарова. – 2022. – Т. 14, № 6. – С. 931–944. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-6-931-944

7. Гомзяков, М.В. Определение весовых коэффициентов по факторам влияния эргатического элемента судна на морскую аварийность в Дальневосточном регионе / М.В. Гомзяков, И.Б. Друзь // Морские интеллектуальные технологии. – 2020. – № 1-2. – С. 136–144. DOI: 10.37220/MIT.2020.47.1.068

8. A Stator internal short-circuit fault protection method for turbo-generator based on instantaneous power oscillation ratio / J. Qiao, X. Yin, Y. Wang [et al.] // IEEE Transactions on Energy Conversion. – 2023. DOI：10.1109/tec.2023.3237217

9. Епихин, А.И. Проблемы внедрения безэкипажных судов на основе статистических исследований аварийных ситуаций и потерь судов / А.И. Епихин, М.А. Модина // Морские интеллектуальные технологии. – 2021. – № 3-1 (53). – С. 77–82. DOI: 10.37220/MIT.2021.53.3.010

10. Modeling and simulation of reverse power relay for generator protection / M.M. Aman, G.B. Jasmon, Q.A. Khan [et al.] // IEEE Internation Power Engineering and Optimization Conference Melaka. Malaysia. – 2012. – P. 317–322. DOI: 10.1109/PEOCO.2012.6230882

11. Holguin, J.P. Reverse power flow (RPF) detection and impact on protection coordination of distribution systems / J.P. Holguin, D.C. Rodriguez, G. Ramos // IEEE Transactions on Industry Applications. – 2020. –
Vol. 56, iss. 3. – P. 2393–2401. DOI: 10.1109/TIA.2020.2969640

12. Zakri, A.A. Modeling to improve the performance of reverse power relay in generator / A.A. Zakri, F. Rozi // Sinergi. – 2020. – Vol. 24,
iss. 3. – P. 231–236. DOI: 10.22441/sinergi.2020.3.008

13. Саушев, А.В. Превентивная защита автономных электроэнергетических систем от обратной мощности на основе предупредительного управления / А.В. Саушев, Н.В. Широков // Электротехника. – 2023. – № 2. – С. 34–40. DOI: 10.53891/00135860_2023_2_34

14. Правила классификации и постройки морских судов. – СПб.: РМРС, 2017. – 807 с.

15. Yaghobi, H. Fast predictive technique for reverse power detection in synchronous generator / H. Yaghobi // IET Electric Power Applications. – 2018. – Vol. 12, iss. 4. – P. 508–517. DOI: 10.1049/iet-epa.2017.0491

16. Unahalekhaka, P. Reduction of reverse power flow using the appropriate size and installation position of a BESS for a PV power plant /
P. Unahalekhaka, P. Sripakarach // Access IEEE. – 2020. – Vol. 8. –
P. 102897–102906. DOI: 10.1109/ACCESS.2020.2997821

17. Holguin, J.P. Reverse power flow (RPF) detection and impact on protection coordination of distribution systems / J.P. Holguin, D.C. Rodriguez, G. Ramos // IEEE Transactions on Industry Applications. – 2020. –
Vol. 56, № 3. – P. 2393–2401.

18. Игнатенко, А.В. Особенности электроэнергетических систем современных динамически позиционируемых буровых судов / А.В. Игнатенко // V Международный балтийский форум. – 2017. – С. 262–269.

19. Кузнецов, С.Е. Определение перерасхода топлива судового дизель-генератора / С.Е. Кузнецов, Н.А. Алексеев, А.А. Виноградов // Тр. Крыловского гос. науч. центра. – 2019. – № 3 (389). – С. 113–120. DOI: 10.24937/2542-2324-2019-3-389-113-120

20. Гринкруг, М.С. Разработка алгоритма работы системы управления дизельными электростанциями с учётом неравномерности её нагрузки / М.С. Гринкруг, Н.А. Новгородов // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре гос. техн. ун-та. – 2020. – № 7. – С. 42–47.

21. Григорьев, А.В. Повышение эффективности эксплуатации судовых дизельных электростанций / А.В. Григорьев, В.Ю. Колесниченко // Вестник Гос. ун-та морского и речного флота им. адм. С.О. Макарова. – 2014. – № 6 (28). – С. 39–43.

22. Saushev, A. Preventive protection of marine electrical power system from the transition of generating sets to motoring mode / A. Saushev, N. Shirokov // E3S Web of Conferences. – 2021. – Vol. 244. – 08007. DOI: 10.1051/e3sconf/202124408007

23. Саушев, А.В. Методы, модели и алгоритмы предупредительного управления состоянием автономных электроэнергетических систем / А.В. Саушев, Н.В. Широков. – СПб.: Изд-во Гос. ун-та морского и речного флота им. адм. С.О. Макарова, 2023. – 212 с.

24. Саушев, А.В. Оперативная идентификация технического состояния судовой электростанции для решения задач предупредительного управления / А.В. Саушев, Н.В. Широков // Вестник Гос. ун-та морского и речного флота им. адм. С.О. Макарова. – 2022. – Т. 14, № 2. – С. 306–318. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-2-306-318

25. Saushev, А. Rapid identification of the technical condition of a marine electric power system / А. Saushev, N. Shirokov, A. Butsanets // Journal of Physics Conference Series 1742-6596. DOI: 10.1088/1742-6596/2061/1/012032

26. Sudhakar, P. Reducing the impact of DG on distribution networks protection with reverse power relay / P. Sudhakar, S. Malaji, B. Sarvesh // Materials Today: Proceedings. – 2018. – Vol. 5, iss. 1. – P. 51–57.

27. Unahalekhaka, P. Reduction of reverse power flow using the appropriate size and installation position of a BESS for a PV power plant /
P. Unahalekhaka, P. Sripakarach // IEEE Access. – 2020. – Vol. 8. –
P. 102897–102906. DOI: 10.1109/ACCESS.2020.2997821

28. Enhancing the coordination of reverse power, overcurrent, under-frequency, and under-voltage relays using transient stability analysis in real plant applications / T.P. Sari, A. Priyadi, M. Pujiantaraet, M.H. Purnomo // Ain Shams Engineering Journal. – 2020. – Vol. 11, iss. 1. – P. 19. DOI: 10.1016/j.asej.2019.06.001

В настоящее время нефтедобывающие предприятия ищут способы снижения себестоимости добываемой продукции, в том числе за счет повышения энергетической эффективности при потреблении и распределении электроэнергии. Данный вопрос является актуальным и требует рационального решения. Для этого необходимо изучить процессы потребления и распределения электроэнергии в электротехнических комплексах нефтедобывающих предприятий. Изучение предмета исследования может осуществляться с применением средств моделирования не только для реально существующих систем, но и с позиции оценки возможных событий при изменении режима работы электрооборудования. Моделирование потребления и распределения электрической энергии нефтедобывающего предприятия является неотъемлемой частью изучения системы в различных технологических режимах работы для оценки энергетической эффективности процесса добычи нефти. Цель: разработать модель процесса потребления и распределения электрической энергии в рамках электротехнического комплекса нефтяного месторождения имени В.П. Сухарева. Применяемым методом является математическое моделирование
с использованием программного обеспечения LabVIEW. Результаты: создана цифровая модель потребления и распределения электроэнергии в рамках электротехнического комплекса месторождения имени В.П. Сухарева с помощью программного обеспечения LabVIEW. Модель представляет результат электропотребления на границе балансовой принадлежности, потребления активной и реактивной мощности каждой трансформаторной подстанции, установленной на месторождении, активных и реактивных потерь на каждой линии электропередачи, связывающих все подстанции. Практическая значимость: разработанная модель позволит наглядно произвести оценку потребления и распределения электрической энергии нефтедобывающего предприятия, найти проблемные участки с нерациональным расходом, поскольку параметры выводятся в одном текстовом окне, и имеется возможность записи этих данных в один текстовый документ. В дальнейшем при оптимизации реальной системы можно беспрепятственно осуществить анализ и прогноз, в режиме реального времени скорректировать слабые области структуры. 

Ключевые слова: моделирование, электрическая энергия, электротехнический комплекс, нефтедобывающее предприятие, модель, программный комплекс.

Семенов Александр Сергеевич (Пермь, Российская Федерация) – аспирант кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: ASSEMENOV@pstu.ru).

Петроченков Антон Борисович (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: petrochenkov@pstu.ru).

Южаков Виктор Иванович (Пермь, Российская Федерация) – студент Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: naviu@mail.ru).

Иванов Станислав Дмитриевич (Пермь, Российская Федерация) – магистрант кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: Sdivanov003@mail.ru).

1. Основы теории и техники физического моделирования и эксперимента: учеб. пособие / Н.Ц. Гатапова, А.Н. Колиух, Н.В. Орлова, А.Ю. Орлов. – Тамбов: Изд-во Тамбов. гос. техн. ун-та, 2014. – 77 с.
2. Веников, В.А. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики): учебник для вузов / В.А. Веников, Г.В. Веников. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1984. – 439 с.
3. Гизатуллин, Ф.А. Анализ энергоэффективности электротехнического комплекса нефтегазодобывающего предприятия / Ф.А. Гизатуллин, М.И. Хакимьянов // Вестник Уфим. гос. авиацион. техн. ун-та. Электротехника. Производство, преобразование, передача, распределение и регулирование электроэнергии. – 2017. – Т. 21, № 3 (77). – С. 54–59.
4. Семенов, А.С. Повышение энергетической эффективности электротехнического комплекса нефтедобывающего предприятия / А.С. Семенов, С.В. Мишуринских, А.Б. Петроченков // Электротехника. – 2023. – № 11. – С. 29–37.
5. Самарский, А.А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры / А.А. Самарский, А.П. Михайлов. – 2-е изд., испр. – М.: Физматлит, 2001. – 320 с.
6. Колесов, Ю.Б. Моделирование систем. Динамические и гибридные системы: учеб. пособие / Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – 224 с.
7. Советов, Б.Я. Моделирование систем: учебник для академического бакалавриата / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. – 7-е изд. – М.: Юрайт, 2021. – 343 с. (Бакалавр. Академический курс).
8. Мороз, Д.Р. Моделирование потребления электроэнергии промышленными предприятиями с неоднозначной взаимосвязью между электропотреблением и отчетным выпуском продукции / Д.Р. Мороз, Е.Л. Шенец // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. – 2007. – № 6. – С. 20–31.
9. Мишуринских, С.В. Методические рекомендации по оценке реактивной мощности, потребляемой погружным асинхронным электродвигателем / С.В. Мишуринских, А.Б. Петроченков // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2021. – № 38. – С. 175–194. DOI: 10.15593/2224-9397/2021.2.09
10. Использование матрично-топологического метода для расчета потребления электрической энергии по заранее сформированному набору данных / А.С. Семенов, А.Г. Лейсле, А.Б. Петроченков, А.В. Ромодин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2020. – № 35. – С. 184–201. DOI: 10.15593/2224-9397/2020.3.12
11. LabVIEW Features and Applications: National Instruments Corp. [Электронный ресурс]. – URL: https://www.ni.com/en/shop/LabVIEW.html (дата обращения: 14.05.2024).
12. Matrix-topological calculation of consumption and distribution of electric energy in the electric power system using a filtered dataset / A.S. Semenov, A.B. Petrochenkov, A.V. Romodin, A.G. Leysle // 2020 IEEE 61th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON), Riga, Latviya. – 2020. – P. 5–10.
13. Modeling power-supply systems with gas-turbine units as energy sources / A.B. Petrochenkov, A.V. Romodin, D.Y. Leizgold, A.S. Semenov // Russian Electrical Engineering. – 2020. – Vol. 91, № 11. – P. 673–680.
14. Pavlov, N.V. Multiagent approach for modeling power-supply systems with microgrid / N.V. Pavlov, A.B. Petrochenkov, A.V. Romodin // Russian Electrical Engineering. – 2021. – Vol. 92, № 11. – P. 637–643.
15. Железнов, И.Г. Сложные технические системы (оценка характеристик): учеб. пособие для технических вузов / И.Г. Железнов. – М.: Высшая школа, 1984. – 119 с.
16. Методические материалы. Рекурсивные функции и алгоритмы: ЭТИ (филиал) СГТУ им. Ю.А. Гагарина [Электронный ресурс]. – URL: http://techn.sstu.ru/kafedri/подразделения/1/MetMat/shaturn/theoralg/8.html (дата обращения: 13.05.2024).
17. Программные комплексы RastrWin: Екатеринбургский фонд «Фонд им. Д.А. Арзамасцева» [Электронный ресурс]. – URL: https://www.rastrwin.ru/index.php (дата обращения: 11.05.2024).
18. Об оценке электропотребления погружного электрооборудования на физической модели / А.В. Ляхомский, А.Б. Петроченков, Е.Н. Перфильева, А.В. Ромодин, С.В. Мишуринских // Промышленная энергетика. – 2020. – № 8. – С. 26–33.
19. Ромодин, А.В. Оценка эффективности энергосберегающих мероприятий на предприятиях нефтегазодобывающей отрасли / А.В. Ромодин, А.В. Кухарчук, С.В. Мишуринских // Фундаментальные исследования. – 2016. – № 11, ч. 3. – С. 593–598.
20. МИ 1317-2004. Государственная система обеспечения единства измерений. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров. – М.: ВНИИМС, 2004. – 50 с.
21. Павлов, Н.В. Разработка мультиагентной системы управления электрическими режимами электротехнического комплекса нефтегазодобывающего предприятия с распределенной генерацией / Н.В. Павлов, А.Б. Петроченков // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2022. – № 42. – С. 151–177. DOI: 10.15593/2224-9397/2022.2.08
22. Павлов, Н.В. Обеспечение баланса мощности в электрической сети нефтегазодобывающего предприятия с объектами распределенной генерации, использующими попутный нефтяной газ / Н.В. Павлов, А.Б. Петроченков, Н.Л. Бачев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2023. – № 46. – С. 108–132. DOI: 10.15593/2224-9397/2023.2.05

Рассмотрены особенности электромагнитных процессов и рабочих режимов линейных индукционных машин технологического назначения. Отличительным признаком таких машин является то, что их вторичным элементом являются обрабатываемые электропроводящие изделия и материалы (жидкий металл, перемещаемые изделия, обрабатываемые сыпучие материалы и др.), на которые оказывается непосредственное электромагнитное воздействие. Показаны основные виды линейных индукционных машин технологического назначения: магнитогидродинамические машины для транспортировки и перемешивания жидких металлов; линейные асинхронные двигатели для вспомогательного технологического оборудования в металлургической
и металлообрабатывающей промышленности, осуществляющие непосредственное силовое воздействие на обрабатываемые металлические изделия; устройства индукционного нагрева в бегущем магнитном поле, совмещающие функции нагрева заготовок и силового воздействия на них; линейные индукционные машины в устройствах электродинамической сепарации, применяемых для извлечения включений цветных металлов из потока сыпучих материалов и для индукционной сортировки лома цветных металлов и сплавов. Цель исследования: разработка
и совершенствование математических моделей и методики расчета линейных индукционных машин технологического назначения. Методы исследования и результаты: предложены и обоснованы математические модели и методика расчета электромагнитных сил в линейных индукционных машинах. В основе методики – совместное использование аналитической и численной (с применением метода конечных элементов) математических моделей в двухмерной постановке. Особое внимание в работе уделено учету в предлагаемой методике поперечного краевого эффекта в массивном вторичном элементе. Проанализированы различные подходы к оценке такого эффекта. По результатам исследований предложены выражения для расчета поправочного коэффициента поперечного краевого эффекта, учитывающие особенности линейных индукционных машин технологического назначения. Приведены сопоставления результатов расчетов характеристик ЛИМ по предлагаемой методике с данными экспериментов на примере исследования ЛИМ электродинамического сепаратора с массивным вторичным элементом ограниченных размеров. Практическая значимость: предлагаемая методика расчета линейных индукционных машин технологического назначения с учетом рекомендуемого метода учета поперечного краевого эффекта позволяет существенно снизить вычислительные ресурсы, необходимые для расчетов, по сравнению с методиками на основе трехмерных моделей.

Ключевые слова: линейные индукционные машины, технологическое применение, особенности электромагнитных процессов, математические модели, поперечный краевой эффект, результаты расчетов.

Коняев Андрей Юрьевич (Екатеринбург, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Электротехника» Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19, e-mail: a.u.konyaev@urfu.ru).

Зязев Михаил Евгеньевич (Екатеринбург, Российская Федерация) – аспирант кафедры «Электротехника» Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19, e-mail: zyacho72@gmail.com).

Кузнецов Константин Вадимович (Екатеринбург, Российская Федерация) – старший преподаватель кафедры «Электротехника» Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19, e-mail: kvsmith@yandex.ru).

1. Laithwaite, E.R. Induction machines for special purposes /  E.R. Laithwaite. – London, 1966. – 337 p.
2. Yamamura, S. Theory of Linear Induction Motors / S. Yamamura. – New York: Halsted, 1979. – 180 p.
3. Веселовский, О.Н. Линейные асинхронные двигатели / О.Н. Веселовский, А.Ю. Коняев, Ф.Н. Сарапулов. – М.: Энергоатом-издат, 1991. – 256 с.
4. Gieras, J.F. Linear Induction Drives / J.F. Gieras. – London: Ox-ford Univ. Press, 1994. – 320 p. 
5. Линейные электрические машины возвратно-поступательного действия – типы и конструкции электрических машин / В.Б. Баль, 
В.Я. Геча, В.И. Гончаров, Е.В. Ежов, В.Г. Чиркин, С.В. Ширинский, Д.А. Петриченко // Вопросы электромеханики: тр. ВНИИЭМ. – 2015. – 
Т. 148, № 5. – С. 3–13.
6. Коняев, А.Ю. Линейные индукционные машины для техноло-гического электромагнитного воздействия на обрабатываемые элек-тропроводящие изделия и материалы: дис. … д-ра техн. наук / 
А.Ю. Коняев. – Екатеринбург: Изд-во Уральск. гос. техн. ун-та – УПИ, 1996. – 440 с. 
7. Вольдек, А.И. Индукционные магнитогидродинамические ма-шины с жидкометаллическим рабочим телом / А.И. Вольдек. – Л.: Энергия, 1970. – 272 с.
8. Гельфгат, Ю.М. Металлургические применения магнитной гидродинамики / Ю.М. Гельфгат // Магнитная гидродинамика. – 1987. – № 3. – С. 120–137. 
9. Тимофеев, В.Н. Анализ электромагнитных процессов магнитогидродинамического перемешивания жидких металлов / В.Н. Тимофеев, М.Ю. Хацаюк // Электричество. – 2017. – № 1. – С. 35–44.
10. Garnier, M. Electromagnetic Processing of Liquid Materials in Europe / M. Garnier // Iron and Steel Institute Journal International. – 1990. – Vol. 30 (1). – P. 1–7. DOI: 10.2355/isijinternational.30.1
11. Laitwait, E.R. Applications of linear motors in the steel metal in-dustry / E.R. Laitwait // Sheet Metal Industry. – 1982. – Vol. 59, iss. 8. – 
P. 615–617. 
12. Blease, J. Appling linear motors in material handling / J. Blease, R. Bhatia, R.M. Pal // Machine Design. – 1989. – Vol. 26. – P. 91–96. 
13. Кузьменко, А.Г. Электромагнитные механизмы металлурги-ческих машин / А.Г. Кузьменко, В.Г. Грачев, Ф.С. Солодовник. – М.: Металлургия,1996. – 508 с. 
14. Васильев, Л.А. Особенности расчета линейных асинхронных двигателей для двухкоординатного манипулирования массивными стальными листами / Л.А. Васильев, М.З. Дудник // Электричество. – 1986. – № 8. – С. 60–62.
15. Ращепкин, А.П. Индукционный метод нагрева проката из цветных металлов и сплавов / А.П. Ращепкин, В.А. Крутилин, 
П.А. Виштак // Цветные металлы. – 1989. – № 1. – С. 104–107.
16. Васильев, Л.А. Линейные асинхронные двигатели в устрой-ствах индукционного нагрева / Л.А. Васильев, Е.В. Самарец, А.Н. Шпак // Бесконтактные регулируемые электрические машины: сб. науч. тр. ВНИИэлектромаша. – Л.: ВНИИэлектромаш, 1991. – С. 93–102. 
17. Abdullaev, Zh.O. Linear Induction Machines with the Opposite Direction Travelling Magnetic Fields for Induction Heating / Zh.O. Abdullaev, A.Yu. Konyaev // Proceedings of the 2018 IEEE Russia Section Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference. – St. Petersburg. Russia, 2018. – P. 555–557. DOI: 10.1109/ElConRus.2018.8317158
18. Comparison of edge-effects of transverse flux and travelling wave induction heating inductors / S. Lupi, M. Forzan, F. Dughiero, 
А. Zenkov // IEEE Transactions on Magnetics. – 1999. – Vol. 35, iss. 5. – Part 2. – Р. 3556–3558. DOI: 10.1109/20.800588 
19. Pang, L. New development of traveling wave induction heating / L. Pang, Y. Wang, T. Chen // IEEE Transactions on Applied Supercondactivity. – June 2010. – Vol. 20, no. 3. – P. 1013–1016. DOI: 10.1109/TASC.2010.2040378
20. Frogner, K. Induction heating using a two-phase travelling wave setup / K. Frogner, T. Cedell, M. Andersson // International Journal of Ap-plied Electromagnetics and Mechanics. – 2014. – Vol. 44. – P. 217–226. DOI: 10.3233/JAE-141762 
21. Settimo, F. Eddy current separation of fine non-ferrous particles from bulk streams / F. Settimo, P. Belivacqua, P. Rem // Physical Separation in Science and Engineering. – 2004. – Vol. 13, no. 1. – P. 15–23. DOI: 10.1080/00207390410001710726
22. Smith, Y.R. Eddy current separation for recovery of non-ferrous metallic particles: A comprehensive review / Y.R. Smith, J.R. Nagel, 
R.K. Rajamani // Minerals Engineering. – 2019. – Vol. 133. – P. 149–159. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.12.025
23. Устройства для электродинамической сепарации лома и от-ходов цветных металлов / А.А. Патрик, Н.Н. Мурахин, Т.Н. Дерендяе-ва, А.Ю. Коняев, С.Л. Назаров // Промышленная энергетика. – 2001. – 
№ 6. – C. 16–19. 
24. Features of electrodynamic separation the fine fraction of munici-pal solid waste / A.Yu. Konyaev, Zh.O. Abdullaev, D.N. Bagin, I.A. Konyaev // Ecology and Industry of Russia. – 2017. – Vol. 21, no. 6. – P. 4–9. DOI: 10.18412/1816-0395-2017-6-4-9
25. Issues of induction sorting of scrap and waste of non-ferrous metals / M.E. Zyazev, E.S. Lyampasova, Z.O. Abdullaev, A.Yu. Konyaev // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. Issue 950. – IOP Publishing, 2020. – 012017. DOI: 10.1088/1757-899X/950/1/012017
26. Коняев, А.Ю. Исследования характеристик электродинами-ческих сепараторов на основе двухмерной модели / А.Ю. Коняев, 
С.Л. Назаров // Электротехника. – 1998. – № 5. – С. 52–57. 
27. Оценка характеристик линейных индукционных машин при ограничении размеров вторичного элемента / А.Ю. Коняев, И.А. Коняев, Н.Е. Маркин, С.Л. Назаров // Электричество. – 2010. – № 4. – 
С. 32–36. 
28. Gibbs, W.J. Induction and synchronous motors with unlaminated rotors / W.J. Gibbs // IEE Journal. – 1948. – Vol. 95. – Pt. II. – P. 411–420.
29. Куцевалов, В.М. Вопросы теории и расчета асинхронных машин с массивными роторами / В.М. Куцевалов. – М., Л.: Энергия,
1966. – 304 с.
30. Могильников, В.С. Асинхронные двигатели с двухслойным ротором и их применение / В.С. Могильников, А.М. Олейников, 
А.Н. Стрельников. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 120 с.
31. Лопухина, Е.М. Асинхронные исполнительные микродвига-тели для систем автоматики / Е.М. Лопухина. – М.: Высшая школа, 
1988. – 328 с.
32. Вольдек, А.И. Поперечный краевой эффект в плоском индукционном насосе с электропроводящим каналом / А.И. Вольдек, Х.И. Янес // Тр. Таллин. политехн. ин-та. Сер. А. – 1962. – № 197. – С. 23–35.
33. Bolton, H. Transverse edge effect in short-rotor induction motors / H. Bolton // Proc. IEE. – May. 1968. – Vol. 116. – P. 725–733. 
34. Скобелев, В.Е. К вопросу применения асинхронного линей-ного двигателя на высокоскоростном наземном транспорте / В.Е. Ско-белев // Железные дороги мира. – 1976. – № 12. – С. 3–13.
35. Улманис, Л.Я. К вопросу о поперечном краевом эффекте в индукционных насосах. Вопросы магнитной гидродинамики и динамики плазмы / Л.Я. Улманис. Ч. 2. – Рига: Изд-во АН Латв. ССР. – 1962. –
 С. 561–567. 
36. Konyaev, A.Yu. Electrodynamic separators based on linear induc-tors with diverging magnetic fields / A.Yu. Konyaev // Russian Electrical Engineering. – 2013. – 84 (3). – Р. 171–175. DOI: 10.3103/s1068371213030061

Системы широтно-импульсной модуляции находят самое широкое применение в системах частотного управления электроприводами. Качество системы широтно-импульсной модуляции определяется различным показателями качества, среди которых можно выделить уровень пульсаций тока на периоде модуляции, дисперсию тока в нагрузке, динамические потери энергии в ключевых элементах преобразователя электрической энергии. Актуальным направлением является разработка неполнофазных алгоритмов системы широтно-импульсной модуляции, которые позволяют снизить динамические потери энергии в ключевых элементах, увеличить частоту модуляции и уменьшить дисперсию тока в нагрузке. Цель работы: рассмотрение возможных вариантов модуляции в системе «преобразователь электрической энергии – электродвигатель», оценка возможных алгоритмов модуляции неполнофазной системы широтно-импульсной модуляции двухфазного напряжения при частотном управлении электроприводами по критерию дисперсии тока в нагрузке при заданных потерях энергии в ключевых элементах. Методы: при решении поставленной задачи применялись методы теории электрических цепей и математического анализа. Результаты: установлено, что применение алгоритма однофазной модуляции двухполярного напряжения электронно-ключевой схемы двухфазной широтно-импульсной модуляции приводит к существенному увеличению дисперсии токов по сравнению с алгоритмом двухфазной модуляции. При увеличении частоты в алгоритме однофазной модуляции электронно-ключевой схемы двухфазной широтно-импульсной модуляции до значения, при котором динамические потери у сравниваемых алгоритмов одинаковы, данный алгоритм становится более предпочтительным. Получена область целесообразности использования однофазной модуляции электронно-ключевой схемы двухфазной широтно-импульсной модуляции при повышенной частоте модуляции в пространстве параметров коэффициента амплитуды модулирующей функции и относительной частоты модуляции. Практическая значимость: полученные результаты могут быть использованы при разработке алгоритмов управления преобразователями частоты в системах частотного управления электроприводов.

Ключевые слова: двухфазная широтно-импульсная модуляция, преобразователь электрической энергии – электродвигатель, неполнофазные алгоритмы, дисперсия тока нагрузки.

Саушев Александр Васильевич (Санкт-Петербург, Российская Федерация) – доктор технических наук, заведующий кафедрой «Электропривод и электрооборудование береговых установок» Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова (198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7, e-mail: saushev@bk.ru).

Белоусов Игорь Владимирович (Санкт-Петербург, Российская Федерация) – доцент кафедры «Электропривод и электрооборудование береговых установок» Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова (198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7, e-mail: igor5.spb@yandex.ru).

Самосейко Вениамин Францевич (Санкт-Петербург, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор кафедры «Электропривод и электрооборудование береговых установок» Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова (198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7, e-mail: samoseyko@mail.ru).

Толокнова Ольга Михайловна (Санкт-Петербург, Российская Федерация) – старший преподаватель кафедры «Электропривод и электрооборудование береговых установок» Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова (198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7, e-mail: olga_toloknova@mail.ru).

1. Holtz, J. Optimal control of a dual three-level inverter system for medium-voltage drives / J. Holtz, N. Oikonomou // IEEE Transactions on Industry Applications. – 2010. – Vol. 46, № 3. – P. 1034–1041.

2. Holmes, D.G. Pulse width modulation for power converters: Principles and Practice / D.G. Holmes, T.A. Lipo. – New-York: Wiley-IEEE Press, 2003. – 734 p.

3. Trzynadlowski, A.M. Space vector PWM technique with minimum switching losses and a variable pulse rate / A.M. Trzynadlowski,
R.L. Kirlin, S.F. Legowski // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 1997. – Vol. 44, № 2. – P. 173–181.

4. Boller, T. Optimal pulsewidth modulation of a dual three-level inverter system operated from a single DC / T. Boller, J. Holtz, A.K. Rathore // IEEE Energy Conversion Congress and Exposition – ECCE, 2011. – Р. 3406–3410.

5. Халас, Ш. Оптимизация управления инверторами напряжения в асинхронном электроприводе / Ш. Халас // Электричество. – 1993. –
№ 1. – C. 43–48.

6. Чаплыгин, Е.Е. Двухфазная широтно-импульсная модуляция
в трехфазных инверторах напряжения / Е.Е. Чаплыгин // Электричество. – 2009. – № 8. – С. 56–61.

7. Обухов, С.Г. Широтноимпульсная модуляция в трехфазных инверторах напряжения / С.Г. Обухов, Е.Е. Чаплыгин, Д.Е. Кондратьев // Электричество. – 2008. – № 8. – С. 23–31.

8. Чаплыгин, Е.Е. Широтно-импульсная модуляция с пассивной фазой в трехфазных инверторах напряжения / Е.Е. Чаплыгин,
С.В. Хухтиков // Электричество. – 2011. – № 5. – С. 53–61.

9. Сравнительный анализ энергетических показателей алгоритмов управления высоковольтным многоуровневым преобразователем /
А.Б. Виноградов, А.Н. Сибирцев, А.А. Коротков, Д.А. Монов // Труды
VII Междунар. (XVIII Всерос.) конф. по автоматизир. электроприводу (АЭП-2012). – Иваново: Изд-во ИГЭУ, 2012. – С. 109–113.

10. Андриянов, А.И. Сравнительная характеристика различных видов ШИМ по топологии областей существования периодических режимов / А.И. Андриянов, Г.Я. Михальченко // Электричество. – 2004. – № 12. – С. 46–54.

11. Баховцев, И.А. Сравнительный анализ выходного напряжения АИН с синусодальной и векторной ШИМ / И.А. Баховцев // Техническая электродинамика. Темат. вып. СЭЭ. – Киев, 2008. – Ч. 3. – С. 63–66.

12. Баховцев, И.А. Обобщенный анализ выходной энергии многофазных многоуровневых инверторов напряжения с широтно-импульсной модуляцией / И.А. Баховцев, Г.С. Зиновьев // Электричество. – 2016. – № 4. – С. 26–33.

13. Гуськов, В.О. Сравнительный анализ математических описаний и методов широтно-импульсной модуляции / В.О. Гуськов, А.В. Лавин // Вестник Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер. Морская техника и технология. – 2023. – № 3. – С. 74–81. DOI: 10.24143/2073-1574-2023-3-74-81

14. McGrath, B.P. An analytical technique for the determination
of spectral components of multilevel carrier-based PWM methods /
B.P. McGrath, D.G. Holmes // IEEE Trans. Ind. Electron. – 2002. – Vol. 49, № 4. – P. 847–857.

15. Madhavi, R. Investigation of various space vector PWM techniques for inverter / R. Madhavi, C. Harinath // International Journal of Engineering Research and Management (IJERM). – 2014. – Vol. 1, no. 7. – P. 162–165.

16. Samoseiko, V.F. Optimal pulse-width modulation with three bridges on criterion of power losses at load / V.F. Samoseiko, I.V. Belousov, A.V. Saushev // International Russian Industrial Engineering, ICIE, 2019. International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM); Sochi, 25–29 March 2019. – Sochi, 2019. –
P. 8743011. DOI: 10.1109/ICIEAM.2019.8743011

17. Hava, A.M. A generalized scalar PWM approach with easy implementation features for three-phase, three-wire voltage-source inverters / A.M. Hava, N.O. Çetin // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2011. – Vol. 26, no. 5. – P. 1385–1395. DOI: 10.1109/TPEL.2010.2081689

18. Трехфазная синусоидальная модифицированная широтно-импульсная модуляция первого рода в автономных инверторах /
Б.Ф. Дмитриев, С.Я. Галушин, А.М. Лихоманов, А.Ю. Розов // Морской вестник. – 2017. – Т. 61, № 1. – С. 69–72.

19. Mao, X. Optimal variable switching frequency scheme for reducing switching loss in single-phase inverters based on time-domain ripple analysis / X. Mao, R. Ayyanar, H.K. Krishnamurthy // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2009. – Vol. 24, no. 4. – P. 991–1001. DOI: 10.1109/TPEL.2008.2009635

20. Белоусов, И.В. Оптимальная широтно-импульсная модуляция в системе управления электроприводом / И.В. Белоусов, В.Ф. Самосейко, А.В. Саушев // Вестник Гос. ун-та морского и речного флота им. адм. С.О. Макарова. – 2022. – № 3 (14). – C. 463–471. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-3-463-471

21. Samoseiko, V.F. Optimized single-phase pulse-width modulation / V.F. Samoseiko, I.V Belousov., A.V. Saushev // International Russian Automation Conference (RusAutoCon). – 2018. – № 8501699. DOI: 10.1109/RUSAUTOCON.2018.8501699

22. Belousov, I.V. Optimal double-halfbridge pulse width modulation by current-dispersion criterion / I.V. Belousov, V.F. Samoseiko,
A.V. Saushev // 26th International Workshop on Electric Drives: Improvement in Efficiency of Electric Drives, IWED 2019; Moscow, 30 January –
02 February 2019. – Moscow, 2019. – P. 8664344.

23. Tan, G. An optimized SVPWM strategy for five-level active NPC (5L-ANPC) converter / G. Tan, Q. Deng, Z. Liu // IEEE Transactions on power electronics. – 2013. – Vol. 29, no. 1. – P. 386–395. DOI: 10.1109/TPEL.2013.2248172

24. Belousov, I.V. Assessment of filtering properties of asynchronous electric drive with pulse width modulation / I.V. Belousov, V.F. Samoseiko, A.V. Saushev // XV International Scientific Conference on Precision Agriculture and Agricultural Machinery Industry “State and Prospects for the Development of Agribusiness INTERAGROMASH 2022”; Rostov-on-Don, 25–27 May 2022. – Rostov-on-Don, 2022. – Vol. 363. – P. 01025. DOI: 10.1051/e3sconf/202236301025

25. Белоусов, И.В. Оптимальная двухфазная широтно-импульсная модуляция / И.В. Белоусов, В.Ф. Самосейко // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2018. – № 4 (28). – С. 32–49.

Исследуются модели хранения временных рядов стендовых испытаний высокотехнологичных производств. В ходе эксплуатации испытательные стенды генерируют поток значений измеренных параметров, которые подлежат хранению с последующей обработкой. Как правило, способ организации хранения таких данных не позволяет корректно использовать данные после проведения испытаний, а объёмы этих данных могут достигать сотен гигабайт. В статье рассматриваются модели хранения данных с использованием реляционной, колоночной и документоориентированной систем управления базами данных. Проведено тестирование предложенных моделей на скорость доступа к данным, представляющим временные ряды, характерные для стендовых испытаний. Наборы тестовых данных для тестирования баз данных, основанных на различных моделях, были подготовлены с учетом специфики архитектуры выбранной базы данных. Показано, что данные стендовых испытаний, несмотря на внешнее сходство, существенно отличаются по структуре и предъявляемым требованиям от данных, генерируемыми устройствами интернета вещей. Цель исследования: заключается в определении оптимального метода для хранения больших объемов данных, представляющих результаты испытаний сложных изделий. Методы: в рамках исследования были спроектированы схемы данных, представляющие обобщенные результаты стендовых испытаний, и проведено тестирование выбранных систем управления базами данных на скорость доступа. Результаты: полученные результаты демонстрируют, что при применении специально спроектированных схем данных стендовых испытаний модельные эксперименты, системы хранения, основанные на документоориентированной архитектуре, дают на порядок лучшую эффективность, чем другие способы доступа. Практическое значение: результаты исследования могут найти применение при проектировании систем хранения данных для результатов стендовых испытаний сложных изделий, особенно при разработке новых изделий.

Ключевые слова: временные ряды, данные стендовых испытаний, NoSQL, MongoDB.

Шмидт Игорь Альбертович (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: shmidt@pstu.ru).

1. База данных испытаний (БДИ). Комплексное решение по управлению испытаниями, сбору и обработке данных [Электронный ресурс]. – URL: http://www.nppmera.ru/baza-dannyix-ispyitanij (дата об-ращения: 22.04.2024).
2. A Hierarchical Storage System for Industrial Time-Series Data / Kevin Villalobos, Víctor Julio Ramírez, Borja Diez, José Miguel Blanco, Alfredo Goñi, Arantza Illarramendi // IEEE 17th International Conference on Industrial Informatics (INDIN). – 2019.
3. Намиот, Д.Е. Базы данных временных рядов в системах «ин-тернета вещей» / Д.Е. Намиот // Прикладная информатика. – 2017. – 
Т. 12, № 2 (68). – С. 79–87.
4. Волкова, С.В. Сравнительный анализ возможностей реляционных, графовых и циклических СУБД для хранения и обработки данных временных рядов / С.В. Волкова // Вестник современных исследований. – 2020. – № 1-7 (31). – С. 19–23.
5. Industrial internet of things: persistence for time series with NoSQL databases / Sergio Di Martino, Luca Fiadone, Adriano Peron, Al-berto Riccabone, Vincenzo Norman Vitale // IEEE 28th International Con-ference on Enabling Technologies: Infrastructure for Collaborative Enter-prises (WETICE). – 2019. – P. 340–345.
6. Rudakov, V. Comparison of time series databases / V. Rudakov, 
T. Merembayev, Y. Amirgaliyev // 17th International Conference on Elec-tronics Computer and Computation (ICECCO). – IEEE, 2023. – P. 4.
7. A comparison of relational, NoSQL and NewSQL database man-agement systems for the persistence of time series data / C. Praschl, 
S. Pritz, O. Krauss, M. Harrer // International Conference on Electrical, Computer, Communications and Mechatronics Engineering (ICECCME). – IEEE, 2022. – P. 6.
8. Чумак, Д. Как мы тестировали несколько баз данных времен-ных рядов [Электронный ресурс] / Д. Чумак. – URL: https://www.itsumma.ru/blog/tsdb (дата обращения: 22.04.2024).
9. Шмидт, И.А. Автоматизация постэкспериментальной обработ-ки и хранения данных стендовых испытаний / И.А. Шмидт, А.С. Жел-тышев // Вестник Пермского национального исследовательского поли-технического университета. Электротехника, информационные техно-логии, системы управления. – 2020. – № 35. – С. 102–118.
10. Шмидт, И.А. Разработка системы хранения временных рядов в документо-ориентированной базе данных / И.А. Шмидт, А.Б. Петро-ченков, Д.А. Даденков // Информационно-измерительные и управляю-щие системы. – 2019. – Т. 17, № 4. – С. 5–11.
11. Оптимизация хранения временных рядов в документоориен-тированных базах данных / И.А. Шмидт, Д.Р. Жуков, Д.Ю. Лузянин, И.А. Попов, А.Ю. Тимков // Инновационные технологии: теория, инструменты, практика: материалы XIV Междунар. интернет-конф. молодых ученых, аспирантов, студентов (14 ноября – 31 декабря 2022 г.). – Пермь, 2022. – Т. 1. – С. 26–32.
12. ГОСТ 16504-81. Система государственных испытаний про-дукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные терми-ны и определения. – М.: Стандартинформ, 2011.
13. Kosolapov, K. Виды баз данных. Большой обзор типов СУБД [Электронный ресурс]. – URL: https://habr.com/ru/companies/amvera/
articles/754702/ (дата обращения: 22.04.2024).
14. Exact Discovery of Time Series Motifs / Mueen Abdullah, Keogh Eamonn, Zhu Qiang, Cash Sydney, Westover Brandon. – University of Cal-ifornia, Riverside, 2009. – P. 473–484. DOI: 10.1137/1.9781611972795.41
15. PostgreSQL ++ for time series and events [Электронный ресурс]. – URL: https://www.timescale.com/ (дата обращения: 22.04.2024).
16. High performance time series database [Электронный ресурс]. – URL: https://questdb.io/ (дата обращения: 22.04.2024).
17. From metrics to insight Power your metrics and alerting with the leading open-source monitoring solution [Электронный ресурс]. – URL: https://prometheus.io/ (дата обращения: 22.04.2024).
18. Apache HBase – Apache HBase™ Home [Электронный ресурс]. – URL: https://hbase.apache.org/ (дата обращения: 22.04.2024).
19. InfluxDB Time Series Data Platform | InfluxData [Электронный ресурс]. – URL: https:// influxdata.com/ (дата обращения: 22.04.2024).
20. Макконнелл, Стив. Совершенный код / Стив Макконнелл. – 2-е изд. – М.: Русская редакция, 2010. – 896 с.
21. Best Real-Time Databases for 2024 [Электронный ресурс]. – URL: https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.5c8cae6f-663e0387-c7fef104-74722d776562/https/www.geeksforgeeks.org/real-time-databases/ (дата обращения: 22.04.2024).
22. Драч, В.Е. Анализ популярных нереляционных систем управления базами данных / В.Е. Драч, В.Ю. Ильичев, А.В. Родионов // Системный администратор. – 2022. – № 3 (232). – С. 84–88.
23. Генерация разнотемповых временных рядов / И.А. Шмидт, Д.Р. Жуков, Д.Ю. Лузянин, И.А. Попов, А.Ю. Тимков // Инновацион-ные технологии: теория, инструменты, практика: материалы XIV Междунар. интернет-конф. молодых ученых, аспирантов, студентов (14 ноября – 31 декабря 2022 г.). – Пермь, 2022. – Т. 1. – С. 21–25.
24. Дейт, К.Дж. Введение в системы баз данных / К.Дж. Дейт. – 8-е изд. – М.: Вильямс, 2006. – С. 1328. 
25. GridFS – MongoDB Manual v7.0 [Электронный ресурс]. – URL: https://www.mongodb.com/docs/manual/core/gridfs/ (дата обращения: 22.04.2024).
26. Шмидт, И.А. Разработка оптимального метода хранения вре-менных рядов в документоориентированной базе данных / 
И.А. Шмидт, А.П. Попов //. Инновационные технологии: теория, инструменты, практика. – Пермь, 2018. – Т. 1. – С. 233–238.
27. InfluxDB is 5x Faster vs. MongoDB for Time Series Work-loads/By Chris Churilo / Nov 17, 2022. – URL: https://www.influxdata.com/blog/InfluxDB-is-27x-faster-vs-mongodb-for-time-series-workloads/ (дата обращения: 22.04.2024).

В современной промышленности технология трехмерной печати металлами играет ключевую роль, применяясь в широком спектре отраслей, однако ее эффективность часто подвергается испытанию из-за проблем качества и стабильности процесса. В данной статье представлено исследование указанных проблем с целью выявления основных факторов, влияющих на качество и стабильность трехмерной печати металлами, и поиска наиболее эффективных способов их решения. Объектом исследования является процесс трехмерной печати металлами. Цель исследования: выявление основных проблем, с которыми сталкивается процесс печати металлических деталей, и определение эффективных методов и решений для повышения качества,
и стабильности процесса печати металлических деталей. Методы: в проведении данного исследования используются различные методы анализа, включая не только изучение конструкционных особенностей, но и программные аспекты процесса печати металлических деталей. Стоит отметить наличие экспериментальной установки. Результаты: проведенные исследования позволили выявить не только основные проблемы, но и определить факторы, которые влияют на качество
и стабильность процесса печати металлами. Также предложены конкретные конструкционные
и программные решения для преодоления основных проблем, что делает данное исследование значимым шагом в совершенствовании процессов трехмерной печати металлами и повышении их эффективности. Значимость: полученные результаты исследования являются важными для промышленности, поскольку способствуют разработке более надежных и точных систем трехмерной печати металлами. Это, в свою очередь, приводит к повышению эффективности производственных процессов и качества производимых изделий. Представленные результаты также могут послужить отправной точкой для дальнейших исследований в области совершенствования процессов трехмерной печати металлами и интеграции передовых технологий в производственные процессы.

Ключевые слова: 3D-печать, 3D-принтер, искусственный интеллект, металлическая печать, погонная энергия.

Безукладников Игорь Игоревич (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29,
e-mail: corrector@at.pstu.ru).

Сторожев Сергей Александрович (Пермь, Российская Федерация) – кандидат технических наук¸доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29,
e-mail: sastorozhev@pstu.ru).

Трушников Дмитрий Николаевич (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, доцент кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: trdimitr@yandex.ru).

Фокеев Егор Андреевич (Пермь, Российская Федерация) – аспирант кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: afokeeve@mail.ru).

Южаков Александр Анатольевич (Пермь, Российская Федерация) – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Автоматика и телемеханика» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: uz@at.pstu.ru).

1. Неудахина, А.И. Роль технологий 3D печати в жизни человека / А.И. Неудахина, Е.М. Давыдова // Молодёжь и современные Информационные технологии: сб. тр. XII Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых; Томск, 12–14 ноября 2014 г. / Нац. исслед. Томск. политехн. ун-т. Т. 2. – Томск: Изд-во Нац. исслед. Том. политехн. ун-та, 2014. – С. 181–182. 
2. Определение соотношения температуры полимера на выходе сопла FFF/FDM 3D-принтера и длины активной (горячей) части для различных линейных скоростей печати / Е.В. Матвеев, И.И. Безуклад-ников, Д.Н. Трушников [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машинострое-ние, материаловедение. – 2020. – Т. 22, № 1. – С. 70–78. DOI: 10.15593/2224-9877/2020.1.08
3. Толкачев, С.А. Перспективы развития аддитивного производ-ства в США / С.А. Толкачев, Е.И. Москвитина, Т.М. Цветкова // 
США и Канада: экономика, политика, культура. – 2016. – № 1 (553). – С. 87–102.
4. Toward autonomous additive manufacturing: Bayesian optimization   2021. – 46. – P. 566–575. DOI: 10.1557/s43577-021-00051-1
5. Передовые технологии аддитивного производства металличе-ских изделий / А.А. Осколков, Е.В. Матвеев, И.И. Безукладников 
[и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского поли-технического университета. Машиностроение, материаловедение. – 2018. – Т. 20, № 3. – С. 90–105. DOI: 10.15593/2224-9877/2018.3.11
6. Fast dual rectangular axis-correlated kinematics fused deposition modeling (FDM) 3D printer / R. Abbas, G. Uzma, M. Nadeem [et al.] // Prog Addit Manuf. – 2024. – 9. – P. 331–339. DOI: 10.1007/s40964-023-00455-2
7. Symmetry-based decomposition for optimised parallelisation in 3D printing processes / H. Hatton, M. Khalid, U. Manzoor [et al.] // J. Adv. Manuf. Technol. – 2023. – 127. – P. 2935–2954. DOI: 10.1007/s00170-023-11205-7
8. Осколков, А.А. Применение вихретокового метода контроля 
в контуре управления температурой процесса трехмерной печати / 
А.А. Осколков, И.И. Безукладников, Д.Н. Трушников // Интеллекту-альные системы в производстве. – 2020. – Т. 18, № 3. – С. 110–117. DOI: 10.22213/2410-9304-2020-3-110-117
9. Осколков, А.А. Управление температурой в процессе трёхмерной печати на основе изменений электрических параметров нагреваемого сопла / А.А. Осколков, И.И. Безукладников, Д.Н. Трушников // Вестник Воронеж. гос. техн. ун-та. – 2020. – Т. 16, № 5. – С. 19–25. DOI: 10.36622/VSTU.2020.16.5.003
10. Шилова, Ю.А. Индукционный нагрев сопла 3D принтера 
с FDM технологией / Ю.А. Шилова, И.И. Безукладников, Г.В. Бель-ский // Материалы междунар. конф. по мягким вычислениям и измере-ниям. – 2018. – Т. 1. – С. 622–626. 
11. Shahrubudin, N. An overview on 3D printing technology: Tech-nological, materials, and applications / N. Shahrubudin, T.C. Lee, R. Ramlan // Procedia Manufacturing. – 2019. – Vol. 35. – P. 1286–1296. DOI: 10.1016/j.promfg.2019.06.089
12. Швецов, А.В. Промышленный переворот, или 3D-печать ме-таллом / А.В. Швецов, В.А. Литвинова // Материалы 65-й Юбилей. университет. науч.-техн. конф. студентов и молодых ученых; Томск, 
25 апреля 2019 г. – Томск: Изд-во Томск. гос. архитект.-строит. ун-та, 2019. – С. 486–489.
13. Разработка силиконовых форм, полученных с применением аддитивных технологий, для отливки ректальных суппозиториев / 
К.А. Гусев, О.А. Терентьева, Д.Н. Маймистов [и др.] // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2022. – Т. 11, № 4. – С. 116–124. DOI: 10.33380/2305-2066-2022-11-4-116-124
14. Удодов, С.А. 3D-печать в строительстве: новое направление 
в технологии бетона и сухих строительных смесей / С.А. Удодов, 
Ф.А. Белов, А.Е. Золотухина // International Innovation Research: сб. ст. победителей VI Междунар. науч.-практ. конф.; Пенза, 
27 января 2017 г. / под общ. ред. Г.Ю. Гуляева. – Пенза: Наука и Про-свещение (ИП Гуляев Г.Ю.), 2017. – С. 58–61. 
15. Береговой, В.А. 3D-принтер для печати строительной кера-мики / В.А. Береговой, И.Ю. Лавров // Региональная архитектура 
и строительство. – 2020. – № 1 (42). – С. 32–36. 
16. Ожерельева, Н.В. Влияние дефлокулянта на реологические свойства смеси «натрий-кальций-силикатное стекло – вода» / 
Н.В. Ожерельева, А.В. Макаров // Успехи в химии и химической тех-нологии. – 2021. – Т. 35, № 4 (239). – С. 73–75. 
17. Пастух, О.А. Древесно-полимерный композит на основе PLA 
в предметном дизайне и дизайне среды / О.А. Пастух, А.Д. Карпова // Ландшафтная архитектура, строительство и обработка древесины: материалы науч.-техн. конф. СПбГЛТУ по итогам НИР 2020 г. ИЛАСиОД; Санкт-Петербург, 01–31 января 2020 г. – СПб.: Изд-во Санкт-Петербург. гос. лесотехн. ун-та им. С.М. Кирова, 2021. – С. 351–356. 
18. Лошкарева, М.П. Применение 3D-печати для строительства домов из древесно-композиционных материалов / М.П. Лошкарева, А.А. Шарапкин, В.Г. Новоселов // Научное творчество молодежи – лесному комплексу России: материалы XIX Всерос. (нац.) науч.-техн. конф. студ. и аспир.; Екатеринбург, 03–13 апреля 2023 г. – Екатерин-бург: Изд-во Урал. гос. лесотехн. ун-та, 2023. – С. 433–440.
19. Мартеха, А.Н. Влияние технологических параметров 3D-печати на качество пищевых продуктов / А.Н. Мартеха, Ю.Е. Каверина // Стратегии и векторы развития АПК: сб. ст. по материалам нац. конф., посв. 100-лет. Кубан. ГАУ; Краснодар, 15 ноября 2021 г. / отв. за вып. А.А. Титученко. – Краснодар: Изд-во Кубан. гос. аграр. ун-та 
им. И.Т. Трубилина, 2021. – С. 314–319. 
20. Калинина, А.А. 3D-биопринтинг: технологии печати жизнеспособных клеток / А.А. Калинина // Современные информационные технологии в образовании, науке и промышленности. Искусственный интеллект в создании картин: сб. тр. XVIII Междунар. конф. и XVI Междунар. конкурса науч. и науч.-метод. работ; Москва, 12–16 февраля 2021 г. / 
отв. ред. и сост. Т.В. Пирязева. – М.: Экон-Информ, 2021. – С. 142–144. 
21. Формирование клеточных паттернов методом биопечати / 
А.А. Денисов, М.О. Досина, Ю.П. Токальчик [и др.] // Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем: тез. докл. междунар. науч. конф., 14-го съезда Белорус. обществ. объед. фо-тобиологов и биофизиков; Минск, 17–19 июня 2020 г. – Минск: Изд-во Белорус. гос. ун-та, 2020. – С. 79. 
22. Dugelnaya, K.N. Application of additive technologies in the manufacture of women's clothing with finishing-decorative 3D elements / K.N. Dugelnaya, E.V. Lavris, E.V. Nikolaeva // Социально-гуманитарные проблемы образования и профессиональной самореализации (Соци-альный инженер-2021): материалы всерос. науч. конф. молодых ис-след. с междунар. участ.; Москва, 06–10 декабря 2021 г. Vol. Ч. 7. – М.: Изд-во Рос. гос. ун-та им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искус-ство), 2021. – P. 47–49.
23. Шемонаева, Е.С. Оценка целесообразности применения аддитивных технологий в изделиях аэрокосмической техники / Е.С. Шемонаева, А.В. Гончаров, В.Д. Андреев // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2021. – № 12 (120). DOI: 10.18698/2308-6033-2021-12-2136
24. Сухоруков, С.И. Один из вариантов структуры роботизиро-ванного комплекса трехмерной печати металлических изделий / 
С.И. Сухоруков, А.Р. Овсянников // Производственные технологии будущего: от создания к внедрению: материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. молод. ученых: в 2 ч.; Комсомольск-на-Амуре, 05–11 де-кабря 2022 г. / Ред.: С.И. Сухоруков (отв. ред.) [и др.]. Ч. 1. – Комсо-мольск-на-Амуре: Изд-во Комсомольский-на-Амуре гос. ун-та, 2023. – С. 95–98.
25. On the 3D printing of polyelectrolyte complexes: A novel ap-proach to overcome rheology constraints / A.A. Jurago, R.A. Viers, 
A.T. Nguyen [et al.] // MRS Communications. – 2023. – 13. – P. 862–870. DOI: 10.1557/s43579-023-00415-5
26. Болдов, С.Е. 3D-печать металлических конструкций и изде-лий / С.Е. Болдов, А.А. Межорин, Н.Н. Карпушина // Новые техноло-гии в учебном процессе и производстве: материалы XVII Междунар. науч.-техн. конф.; Рязань, 17–19 апреля 2019 года / под ред. А.А. Пла-тонова, А.А. Бакулиной. – Рязань: Рязаньпроект, 2019. – С. 195–197.
27. Исследование материала бронзовой втулки, полученной ме-тодом 3D-печати из металлополимерной проволоки / Р.А. Латыпов, Е.В. Агеев, В.А. Стрижеус, K. Бугеррума // Известия Юго-Запад. гос. ун-та. Сер. Техника и технологии. – 2023. – Т. 13, № 3. – С. 8–20. DOI: 10.21869/2223-1528-2022-13-3-8-20
28. Additive manufacturing for fabrication of point-of-care therapies in austere environments // Mil Med. – 2023 Feb. 3 usad007. DOI: 10.1093/milmed/usad007. Epub ahead of print. PMID: 36734042
29. Коваленко, Р.В. Современные полимерные материалы и тех-нологии 3D печати / Р.В. Коваленко // Вестник Технологич. ун-та. – 2015. – Т. 18, № 1. – С. 263–266. 
30. Михайлов, Н.И. 3D-печать в строительстве / Н.И. Михайлов // Инженерные исследования. – 2021. – № 3 (3). – С. 28–35.
31. Parametric design and modular construction of a large additive-manufactured hypar shell structure / C. Su, M. Yuan, Y. Fan [et al.] // ARIN, 2023. – 2. – 21. DOI: 10.1007/s44223-023-00041-0
32. Привалов, А.С. Материалы, применяемые в качестве строи-тельного сырья в 3D-печати / А.С. Привалов // Наука молодых – буду-щее России: сб. науч. ст. 4-й Междунар. науч. конф. перспективных разработок молод. ученых: в 8 т.; Курск, 10–11 декабря 2019 г. / отв. ред. А.А. Горохов. Т. 7. – Курск: Изд-во Юго-Запад. гос. ун-та, 2019. – С. 367–370. 
33. Колебакина, Н.В. Особенности создания культурного про-странства с использованием современных цифровых технологий в ар-хитектуре и строительстве / Н.В. Колебакина // Строительство и реконструкция: сб. науч. ст. 4-й Всерос. науч.-практ. конф. молод. ученых, аспир., магистров и бакалавров; Курск, 27 мая 2022 г. – Курск: Изд-во Юго-Запад. гос. ун-та, 2022. – С. 188–191. 
34. Gamayunova, O. BIM-technology in architectural design / 
O. Gamayunova, N. Vatin // Advanced Materials Research. – 2015. – 
Vol. 1065–1069. – P. 2611–2614. 
35. Симакова, Е.А. Применение 3D-печати в строительстве / 
Е.А. Симакова, К.И. Селякова, Д. Кравченко // Инженерные исследо-вания. – 2021. – № 1 (1). – С. 3–11. 
36. Технологическое обеспечение качества: Практикум / 
В.А. Макаров, О.Г. Драгина, М.И. Седых, П.С. Белов. – Егорьевск: Изд-во Егорьев. технолог. ин-та (филиал) Моск. гос. технолог. ун-та «СТАНКИН», 2015. – 102 с. 
37. Белов, П.С. Анализ дефектов изделий, получаемых методами аддитивных технологий / П.С. Белов, С.Л. Махов // Наука и бизнес: пути развития. – 2019. – № 1 (91). – С. 8–13.
38. Мартиросов, Г.Г. Дефекты 3D печати методом FDM и мето-ды их устранения / Г.Г. Мартиросов // Наука, технологии, образование: актуальные вопросы, достижения и инновации: сб. ст. II Междунар. науч.-практ. конф.; Пенза, 27 июня 2022 г. – Пенза: Наука и Просвеще-ние (ИП Гуляев Г.Ю.), 2022. – С. 49–53. 
39. Васильев, В.И. Введение в основы сварки: учеб. пособие / В.И. Васильев, Д.П. Ильященко, Н.В. Павлов; Юргинский технолог. институт. – Томск: Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2011. – 317 с.
40. Исследование различий погонной энергии ручной дуговой сварки, электродами с основным и рутил – целлюлозным покрытиями / Н.Н. Зиновьев, Н. Васильчук, Д.Ю. Казаков, И.Ю. Григоров // Проблемы и перспективы развития России: молодежный взгляд в будущее: сб. науч. ст. 6-й Всерос. науч. конф.: в 3 т.; Курск, 19–20 октября 2023 г. / ред.: А.А. Горохов (отв. ред.). – Курск: Университетская книга, 2023. – Т. 3. – С. 382–386. 
41. Исследование влияния перьевой кристаллизации на свойства сварных швов алюминиевого сплава АМг6 / М.В. Шибалов, А.И. Ананьев, А.А. Курков, О.В. Бабичев // Вестник НПО им. С.А. Лавоч-кина. – 2011. – № 5 (11). – С. 56–59. 
42. Investigation of the stability of melting and electrode metal trans-fer in consumable electrode arc welding using power sources with different dynamic characteristics / Y.N. Saraev, D.A. Chinakhov, D.I. Ilyashchenko [et al.] // Welding International. – 2017. – Vol. 31, no. 10. – P. 784–790. DOI: 10.1080/09507116.2017.1343977
43. Структура и свойства сварных соединений высокопрочных двухфазных титановых сплавов, выполненных ЭЛС и ТИГ / С.В. Ахо-нин, В.Ю. Белоус, Р.В. Селин [и др.] // Автоматическая сварка. – 2015. – № 8 (744). – С. 16–19. 
44. Моделирование фазовых превращений при сварке легиро-ванных сталей / А.С. Куркин, Э.Л. Макаров, А.Б. Куркин [и др.] // За-водская лаборатория. Диагностика материалов. – 2016. – Т. 82, № 5. – С. 24–29. 
45. Вашуков, Ю.А. Дуговая сварка в защитных средах: учеб. по-собие / Ю.А. Вашуков. – Самара: Изд-во Самар. ун-та, 2019.

Оценка технического состояния узлов отдельного оборудования, технического парка,
а также оборудования всего предприятия является задачей актуальной, и показатель «индекс технического состояния» широко применяется. Известны различные методики в России
и за рубежом, основанные на методе анализа иерархии Саати, классификации возможных неисправностей оборудования и на других экспертных методах. В России широко применяется методика, утвержденная приказом Министерства энергетики РФ № 676 от 26.07.2017. Программный модуль «индекс технического состояния» внедрен, в частности, в корпоративную информационную систему «Галактика ЕАМ». В работе рассматривается предложенная авторами модифицированная модель «индекс технического состояния» в сравнении с методикой Минэнерго. Целью работы является обоснование применимости предложенной авторами модифицированной модели «индекс технического состояния» оборудования для практического использования при оценке технического состояния оборудования. Предложенная авторами модель «индекс технического состояния» отличается от существующих тем, что параметры, определяемые на основе экспертных оценок при расчете «индекс технического состояния», заменены на объективные характеристики, определяемые на основе функциональной модели конструкции оборудования и статистических данных эксплуатационных параметров. Методы: при вычислении оценок «индекс технического состояния» применены методы анализа иерархии Саати, статистики, а также теории графов. Расчеты выполнены на основе базы данных эксплуатационных параметров турбореактивных двухконтурных двигателей NASA за 2008 год. Результаты: предложенная модель оценки «индекс технического состояния» по сравнению
с моделью Минэнерго при одних и тех же данных показала лучшие результаты на примере расчета «индекс технического состояния» трех двигателей, что продемонстрировано соответствующими графиками и пояснениями к ним.

Ключевые слова: информационная система поддержки принятия решений, техническое обслуживание и ремонт, индекс технического состояния, модифицированная модель индекса технического состояния.

Ву Динь Хиеу (Пермь, Российская Федерация) – аспирант кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: vudinhhieu20051987@gmail.com).

Файзрахманов Рустам Абубакирович (Пермь, Российская Федерация) – доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрой «Информационные технологии и автоматизированные системы» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: Fayzrakhmanov@gmail.com).

1. Шуринова, Д.А. Анализ целесообразности применения ней-ронных сетей для определения годности холодильного прибора на ста-дии приёмо-сдаточных испытаний и автоматической классификации причины брака / Д.А. Шуринова, А.В. Мурыгин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2022. – № 44. – С. 173–194. DOI: 10.15593/2224-9397/2022.4.09
2. Гаврилюк, Е.А. Разработка стратегии обслуживания и ремонта оборудования газотранспортного предприятия на основе индекса тех-нического состояния / Е.А. Гаврилюк, С.А. Манцеров // Тр. НГТУ 
им. Р.Е. Алексеева. – 2017. – № 3 (118). – С. 121–126.
3. Левин, В.М. К вопросу об эффективности управления ремон-тами электрооборудования нефтедобычи со стратегией по техническо-му состоянию / В.М. Левин, Н.П. Гужов, Д.А. Боярова // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2022. – Т. 24, 
№ 1. – С. 39–51. DOI: 10.30724/1998-9903-2022-24-1-39-51
4. A literature survey on asset management in electrical power [transmission and distribution] system / S. Khuntia, J.L. Rueda Torres, 
S. Bouwman, M. van der Meijden // International Transactions on Electrical Energy Systems. – 2016. – № 26 (10). – P. 2123–2133. DOI: 10.1002/etep.2193
5. Герике, Б.Л. Стратегия технического обслуживания горных машин по фактическому состоянию на основе методов вибродиагно-стики и неразрушающего контроля / Б.Л. Герике, И.Л. Абрамов, 
П.Б. Герике // Вестник Кузбас. гос. техн. ун-та. – 2008. – № 1 (65). – 
C. 11–14.
6. Иванов, В.А. Особенности подходов к техническому обслуживанию и ремонту оборудования в непрерывном производстве / 
В.А. Иванов, А.А. Фещенко // Вестник Пермского национального ис-следовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. – 2018. – Т. 20, № 3. – С. 82–89. DOI: 10.15593/2224-9877/2018.3.10
7. Хиеу, В.Д. Методика и алгоритм экспресс оценки состояния сложных технических систем. Конструктивный подход / В.Д. Хиеу, Р.A. Файзрахманов // Инженерный вестник Дона. – 2024. – № 4. – URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2024/9172
8. Грабчак, Е.П. Оценка технического состояния энергетического оборудования в условиях цифровой экономики / Е.П. Грабчак // Надежность и безопасность энергитики. – 2017. – № 4. – С. 268–274.
9. Ресурсное обеспечение адаптивности железобетона / В.Л. Чер-нявский, В.В. Галат, Ю.Б. Гиль [и др.] // Вісник Доньбасскоі національноі академіі будівництва і архітектури. – 2010. – № 5 (85). – 
С. 346–352.
10. Тимофеев, А.В. Идентификация стадии деградации оборудования в системах сервисного обслуживания превентивного типа / А.В. Тимофеев, В.М. Денисов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2019. – № (6). – С. 1095–1104.
11. Matusugu, M. Subject Independent Facial Expression Recogni-tion with Robust Face Detection using a ConvolutionalNeural Network / 
M. Matusugu, K. Mitari, Y. Kaneda // Neural Networks. – 2003. – Vol. 16, № 5. – P. 555–559.
12. Басманов, В.Г. Выбор периодичности оценки технического состояния воздушных линий 6–10 кВ по результатам статистических исследований их надежности / В.Г. Басманов, В.М. Холманских // Проблемы региональной энергетики. – 2020. – № 4 (48). – С. 23–34.
13. Периодичность контроля технического состояния мобильной сельскохозяйственной техники / Н.В. Бышов, С.Н. Борычев, 
Г.Д. Кокорев [и др.] // Научный журнал КубГАУ. – 2012. – № 81 (07). – С. 1–11.
14. Оценка технического состояния круглых шестеренных гид-ронасосов навесных гидросистем тракторов / П.В. Чумаков, А.В. Мар-тынов, А.В. Коломейченко [и др.] // Инженерные технологии и систе-мы. – 2020. – Т. 30, № 3. – С. 426–447. DOI: 10.15507/2658-4123.030.202003.426-447
15. Аналитико-статистический метод оценки состояния и про-гнозирования рисков сложных технических систем / Л.И. Ковтун, 
О.В. Крюков, А.В. Саушев [и др.] // Надежность и качество: тр. между-нар. симпоз. – 2020. – Т. 1. – С. 264–269.
16. Байдюк, М.А. Оценка технического состояния и надежности электрических машин / М.А. Байдюк, Г.В. Комарова // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». – 2019. – № 3. – C. 78–84.
17. Семенов, С.С. Основные положения системного анализа при оценке технического уровня сложных систем с применением эксперт-ного метода / С.С. Семенов // Надежность и качество сложных систем. – 2013. – № 4. – С. 45–53.
18. Методика оценки технического состояния эскалатора /
М.В. Харлов, В.А. Попов // Интернет-журнал «Науковедение». – 2017. – Т. 9, № 4. – URL: http://naukovedenie.ru/PDF/05TVN417.pdf
19. Харлов, М.В. Определение некоторых параметров модели оценки технического состояния эскалатора / М.В. Харлов, В.А. Попов, В.А. Уралов // Интернет-журнал «Науковедение». – 2017. – Т. 9, № 5. – URL: https://naukovedenie.ru/PDF/39TVN517.pdf
20. Интегрированный логистический менеджмент на основе многокритериальной оценки технического состояния машин / Г.Г. Яд-рошникова, О.А. Шаламова, Е.В. Самойлова [и др.] // Вестник Ир-кутск. гос. техн. ун-та. – 2018. – Т. 22, № 10. – С. 248–256. DOI: 10.21285/1814-3520-2018- 10-248-256
21. Микрюков, П.В. Эффективная методика описания детерми-нированных моделей объектов / П.В. Микрюков // Программные про-дукты и системы. – 2007. – № 4. – C. 76–79. 
22. Хальясмаа, А.И. Разработка системы оценки технического состояния электросетевого оборудования на основе нейронечеткого логического вывода: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.02 / А.И. Хальяс-маа. – Екатеринбург, 2015. – 147 c.
23. Evaluating the importance of nodes in complex networks / J. Liu, Q. Xiong, W. Shi, X. Shi, K. Wang // Physica A. – 2016. – № 452. – 
P. 209–219.
24. О комплексном определении показателей технико-экономи-ческого состояния объектов электроэнергетики, в том числе показателей физического износа и энергетической эффективности объектов электросетевого хозяйства, и об осуществлении мониторинга таких показателей: Постановление Правительства РФ от 19 декабря 2016 г. № 1401 // Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
25. Об утверждении методики оценки технического состояния основного технологического оборудования и линий электропередачи электрических станций и электрических сетей: Приказ Министерства энергетики РФ № 676 от 26.07.2017 // Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
26. Иноземцев, А.А. Газотурбинные двигатели / А.А. Иноземцев, В.Л. Сандрацкий // Авиадвигатель. – 2006. – 1024 с.
27. Turbofan engine degradation simulation data set [Электронный ресурс]. – URL: https://c3.nasa.gov/dashlink/resources/139/ (дата обраще-ния: 16.12.2022).

При использовании программируемой логики в областях критического назначения необходим контроль проводимых вычислений с использованием дешифрации двоичных наборов. Дешифрация реализуется в архитектуре кристалла на стадии его проектирования и включает изменение структуры программируемого логического элемента LUT (Look Up Table). Существующие решения позволяют проводить дешифрацию входного набора, однако для этого требуется 2n LUT на n переменных. В статье рассматривается разработка модели LUT базового логического элемента программируемых логических интегральных схем, реализующего основную функцию
и дешифрацию входных переменных одновременно, а также метода синтеза для заданного количества переменных. Целью исследования является разработка модели LUT базового логического элемента программируемых логических интегральных схем, которая реализует основную функцию и дешифрацию входных переменных одновременно. Методы исследования базируются на научно-методическом аппарате дискретной математики, математической логики
и цифровой схемотехники. В результате исследования разработана модель логического элемента LUT с вычислением основной функции и дешифрацией набора переменных одновременно. Разработан метод синтеза предлагаемого логического элемента. Приведены результаты схемотехнического и топологического моделирование разработанных логических элементов на две и три переменные. Произведено сравнение сложности предлагаемого и известных логических элементов с учетом дешифрации входных переменных. Практическая значимость: полученные результаты применимы для проектирования топологий программируемых логических интегральных схем, а именно базового логического элемента. Использование логических элементов с дешифрацией входного набора повышают надежность конечного устройства и применимо в областях критического назначения.

Ключевые слова: программируемые логические интегральные схемы, LUT, передающие транзисторы, дешифрация набора переменных, логическая функция, топология.

Тюрин Сергей Феофентович (Пермь, Российская Федерация) – заслуженный изобретатель Российской Федерации, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614013, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: tyurinsergfeo@yandex.ru); профессор кафедры «Математическое обеспечение вычислительных систем» Пермского государственного национального исследовательского университета (614990, Пермь, ул. Букирева, 15).

Советов Станислав Игоревич (Пермь, Российская Федерация) – аспирант кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского национального исследовательского политехнического университета (614013, Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: fizikoz@gmail.com).

1. Развитие гибридной многоядерной рекуррентной архитектуры на ПЛИС / Ю.А. Степченков, Н.В. Морозов, Ю.Г. Дьяченко, 
Д.В. Хилько, Д.Ю. Степченков // Системы и средства информатики. – 2020. – Т. 30, № 4. – С. 95–101.
2. Строгонов, А. Современные тенденции развития ПЛИС: от системной интеграции к искусственному интеллекту / А. Строгонов, 
П. Городков // Электроника: Наука, технология, бизнес. – 2020. – 
№ 4 (195). – С. 46–56.
3. Строгонов, А. Проектирование конечных автоматов в прило-жении STATEFLOW системы MatLab / Simulink с последующей реали-зацией в базисе ПЛИС / А. Строгонов // Электроника: Наука, техноло-гия, бизнес. – 2023. – № 3 (224). – С. 134–147.
4. Development of a device for multiplying numbers by means of FPGA / N.M. Berezin, I.E. Chernetskaya, V.S. Panishchev, A.M. Shabarov // Published under licence by IOP Publishing Ltd. Journal of Physics: Conference Series. Vol. 2142, XI International Conference on High-performance computing systems and technologies in scientific research, automation of control and production (HPCST 2021); 21–22 May 2021. – Barnaul, Russia. DOI: 10.1088/1742-6596/2142/1/012001
5. Методика проектирования преобразователя кода Грея на ПЛИС / А.А. Пирогов, Ю.А. Пирогова, А.В. Башкиров, М.Ю. Чепелев, Б.И. Жилин // Вестник Воронеж. ин-та ФСИН России. – 2020. – № 3. – С. 9–14.
6. Строгонов, А. Обзор программных средств с открытым исход-ным кодом для исследования современных архитектур ПЛИС XILINX / А. Строгонов, М. Кривчун, П. Городков // Электроника: Наука, технология, бизнес. – 2020. – № 1 (192). – С. 100–107.
7. Арбузов, И. Пример разработки проекта в базисе ПЛИС 5578ТС024 / И. Арбузов, А. Строгонов, П. Городков // Компоненты 
и технологии. – 2019. – № 7 (216). – С. 66–69.
8. Строгонов, А. Обзор ПЛИС китайских производителей [Элек-тронный ресурс] / А. Строгонов, П. Городков. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_48565021_33092934.pdf (дата обращения: 17.11.2023).
9. Тюрин, С.Ф. Логический элемент ПЛИС FPGA, реализующий функцию и дешифрацию набора переменных / С.Ф. Тюрин, С.И. Сове-тов // Вестник Пермского национального исследовательского политех-нического университета. Электротехника, информационные техноло-гии, системы управления. – 2023. – № 47. – С. 5–31. DOI: 10.15593/2224-9397/2023.3.01
10. Советов, С.И. Метод синтеза логического элемента, реали-зующего несколько функций одновременно / С.И. Советов, С.Ф. Тю-рин // Russ. Technol. J. – 2023. – № 11 (3). – С. 46−55. DOI: 10.32362/2500-316X-2023-11-3-46-55
11. Enhancing Blockchain Security and Efficiency through FPGA-Based Consensus Mechanisms and Post-Quantum Cryptography / Jalel Ktari, Tarek Frikha, Tarek Frikha, Monia Hamdi, Habib Hamam. – May 2024. DOI: 10.2174/0123520965288815240424054237
12. FPGA Accelerated Post-Quantum Cryptography / He Li, Yongming Tang, Zhiqiang Que, Jiliang Zhang // IEEE Transactions on Nanotechnolog. – January 2022. – 99. – P. 1–7. DOI: 10.1109/TNANO.2022.3217802
13. Levental, Maksim. Tensor Networks for Simulating Quantum Circuits on FPGAs / Maksim Levental. August 2021. – URL: https://www.researchgate.net/publication/353941749_Tensor_Networks_for_Simulating_Quantum_Circuits_on_FPGAs (дата обращения: 17.11.2023).
14. Hemin, Rahimi. Optimum implementation of digital logic circuits on 3D FPGAs / Hemin Rahimi // Thesis for: MasterAdvisor: Dr. Hadi jahanirad. – November 2023. DOI: 10.13140/RG.2.2.24347.85283
15. Tyurin, S.F. A Decoder – Look up Tables for FPGAs / S.F. Tyurin, R.V. Vikhorev // IJC. – Sep. 2021. – Vol. 20, no. 3. – P. 365–373. DOI: 10.47839/ijc.20.3.2282
16. Vikhorev, R. Universal logic cells to implement systems functions / R. Vikhorev // Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering. – IEEE, 2016. – P. 404–406. DOI: 10.1109/EIConRusNW.2016.7448197
17. Vikhorev, R. Improved FPGA logic elements and their simulation / R. Vikhorev // Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering. – IEEE, 2018. – P. 275–280. DOI: 10.1109/EIConRus.2018.8317080
18. Skornyakova, A.Yu. Self-Timed LUT Layout Simulation / A.Yu. Skornyakova, R.V. Vikhorev // Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering. – IEEE, 2020. – P. 176–179. DOI: 10.1109/EIConRus49466.2020.9039374
19. Monther, Abusultan. A comparison of FinFET based FPGA LUT / Monther Abusultan, Sunil P. Khatri // Texas A&M University, College Station, TX, USA. – Published in ACM Great Lakes Symposium on VLSI, 2014. DOI: 10.1145/2591513.2591596
20. Mead, C.A. Introduction to VLSI Systems [Электронный ресурс] / C.A. Mead, L. Conway. – URL: https://www.researchgate.net/
publication/234388249_Introduction_to_VLSI_systems (дата обращения: 12.07.2023).
21. National Instruments. Multisim [Электронный ресурс]. – URL: http://www.ni.com/multisim/.
22. Microwind & Dsch Version 3.5 [Электронный ресурс]. – URL: https://www.yumpu.com/en/document/view/40386405/microwind-manual-lite-v35pdf-moodle (дата обращения: 13.07.2023).