close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Утверждаю;doc

код для вставкиСкачать
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 212.304.04 НА БАЗЕ
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ООБРАЗОВАНИЯ «ЮЖНОРОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ)
ИМЕНИ М.И. ПЛАТОВА»,
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ,
ПО ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА НАУК
аттестационное дело №
решение диссертационного совета от 20.11.2014 г. № 80
О присуждении Ярошенко Игорю Владимировичу, гражданину РФ, ученой степени
кандидата технических наук.
Диссертация «Повышение эффективности функционирования высоковольтных мехатронных модулей на основе диагностики технического состояния»
по специальности 05.02.05 - «Роботы, мехатроника и робототехнические системы»
принята к защите 18.09.2014 г., протокол № 79, диссертационным советом Д 212.304.04 на
базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
профессионального образования «Южно-Российский государственный политехнический
университет (НПИ) имени М.И. Платова», Минобрнауки России, 346428, г. Новочеркасск,
Ростовской области, ул. Просвещения, 132, приказ Минобразования России от
14.10.2009 г. № 2059-2485, приказ Минобрнауки России от 11.04.2012г. №105/нк (изменение в связи с переименованием вуза - приказ от 05.11.2013 г. № 735/нк).
Соискатель Ярошенко Игорь Владимирович, 1965 года рождения.
В 1987 году соискатель окончил Новочеркасский политехнический институт, в 2005 2009 г.г. был соискателем ученой степени кандидата наук Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института).
Работает ведущим инженером в закрытом акционерном обществе «ДИАКС» г. Москва.
Диссертация выполнена на кафедре «Мехатроника и гидропневмоавтоматика» ЮжноРоссийского государственного политехнического университета (НПИ) имени М. И. Платова, Минобрнауки России.
Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Круглова Татьяна Николаевна, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова», кафедра «Мехатроника и гидропневмоавтоматика»,
доцент.
Официальные оппоненты:
Дарьян Леонид Альбертович, доктор технических наук, профессор, Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт», кафедра «Техника и
электрофизика высоких напряжений», старший научный сотрудник,
Валюкевич Юрий Анатольевич, кандидат технических наук, профессор ФГБОУ ВПО
«Донской государственный технический университет, Институт сферы обслуживания и
предпринимательства (филиал) ДГТУ в г. Шахты», кафедра «Радиоэлектронные и электротехнические системы и комплексы», доцент,
дали положительные отзывы на диссертацию.
2
Ведущая организация: федеральное государственное унитарное предприятие «Научноисследовательский институт приборов», г. Лыткарино, Московская обл., в своем положительном заключении, подписанном Кононенко Александром Ивановичем, кандидатом
технических наук, начальником управления диагностики и испытаний электротехнических элементов атомных станций и ядерных установок, указала, что тема диссертации актуальна, отметила основные научные результаты с оценкой их новизны и достоверности,
значимости для науки и практики, и сделала вывод, что диссертация является законченной
научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной научнотехнической задачи по повышению эффективности функционирования высоковольтных
мехатронных модулей на основе диагностирования технического состояния. Результаты и
выводы работы рекомендуются к использованию на предприятиях, эксплуатирующих высоковольтные мехатронные модули. Диссертация отвечает требованиям Положения о присуждении ученых степеней, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор Ярошенко Игорь Владимирович, заслуживает присуждения ученой степени кандидата
технических наук по специальности 05.02.05 - «Роботы, мехатроника и робототехнические системы».
Соискатель имеет 13 опубликованных работ, в том числе по теме диссертации - 9, работ,
опубликованных в рецензируемых научных изданиях - 6, в других журналах и изданиях 2, патент на полезную модель - 1; общий объем опубликованных работ по теме диссертации - 5,025 п.л., вклад соискателя - 3,5 п.л. Наиболее значительные работы:
1. Ярошенко И.В. Результаты диагностики электродвигателей в эксплуатации для обоснования ремонта по состоянию / Ное Д., Гвидо М., Аксенов Ю.П. // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. - 2008. № 3 - С. 30-38.
2. Ярошенко И.В. Применение нечеткой логики для диагностирования высоковольтных
мехатронных модулей на основе анализа электроразрядной активности / Т.Н. Круглова,
И.В. Ярошенко // Изв. вузов. Сев-Кавк. регион. Техн. науки. - 2014. - №3 - С. 7-11.
3. Ярошенко И.В. Математическая модель и метод классификации технического состояния высоковольтных мехатронных модулей/ И.В. Ярошенко // Инженерный вестник Дона.
- 2014. - №2. http://ivdon.ru/magazine/archive/n2y2014/2330 - 0,37 п.л.
На диссертацию и автореферат поступили 10 положительных отзывов. Отзывы прислали: 1) д.т.н., проф., зав. каф. «Робототехники и автоматизации производства» Ларкин
Е.В. (ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет», г. Тула); 2) д.т.н., проф.,
зав. каф. «Техническая кибернетика» Рубанов В.Г. (ФГБОУ ВПО «Белгородский государственный технический университет им. В.Г. Шухова», г.Белгород); 3) д.т.н., доц., проф.
каф. «Электрофикация и энергоэффективность горных предприятий» Шевырев Ю.В.
(НИТУ «Московский институт стали и сплавов», г.Москва); 4) д.т.н, проф., зав. каф. «Теоретической электротехники и электрических машин» Петров Ю.С. (ФГБОУ ВПО «СевероКавказский горно-металлургический институт (ГТУ)», г.Владикавказ); 5) к.т.н., доц.,
проф. каф. «Робототехники и мехатроники» Герасимов В.А. (ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет», г.Ростов-на-Дону); 6) д.т.н., проф., проф. каф.
«Общепрофессиональных дисциплин» Ткаченко В.П. (ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный университет (МАДИ) Сочинский филиал», г. Сочи); 7) к.т.н., доц., исполнительный директор Воронцов Е.А. (ООО «Эффективные технологии», г. Санкт-Петербург); 8) к.т.н., начальник отдела интеллектуальной обработки дан-
3
ных Сиротенко М.В. (ООО «Исследовательский центр Самсунг» г. Москва); 9) к.т.н., зам.
главного механика Бондаренко О.А. (ОАО «Шахтинский завод Гидропривод», г.Шахты);
10) Ing. Giuseppe Noe, (Comelmar italia S.p.A.) (Италия, Милан).
В отзывах содержится 21 замечание, из них критических - 5 (в скобках указывается
номер отзыва, содержащего замечания): 1. Автором предложен метод и алгоритм повышения эффективности функционирования высоковольтных мехатронных модулей на основе разработанной нечеткой модели поиска неисправностей, заключающийся в том, что
по относительным отклонениям амплитуд тока и вибрации на характерных частотах, а
также температуры в контрольных точках, посредством аппарата нечеткой логики, осуществляется поиск возникших неисправностей высоковольтного мехатронного модуля.
Научная новизна и практическая значимость этого вывода очевидна, однако не совсем понятна необходимость применения аппарата нечеткой логики при наличии детерминированных данных по результатам онлайн-диагностики объекта (4); в автореферате при описании содержания третьей главы диссертации на странице 8 указано, что в разработанных
моделях классификации технического состояния мехатронных модулей входными данными модели являются виды дефектов. Далее по тексту, например, на страницах 9 и 10, в качестве входных данных автором использован термин неисправность и указано множество
неисправностей объекта. Необходимо отметить, что согласно ГОСТ Р 27.002-2009
«Надежность в технике. Термины и определения» термины «дефект» и «неисправность»
имеют разный смысл (6); на стр. 2 1 - 2 2 приводятся результаты экспериментального исследования предложенного алгоритма на основе нечетких моделей, однако нет сравнения
с другими, более простыми моделями, например логическими или линейными (8); на стр.
22 автореферата использован термин «оптимальные параметры», который зачастую может
быть оспорен (9); не упоминается третья неотъемлемая задача технической диагностики «определение остаточного ресурса» модуля (9);
10 замечаний вызваны ограниченным объемом автореферата, например: в автореферате
отсутствует методика проведения экспериментальных исследований (2); из текста автореферата не ясно, модули, работающие на каком напряжении, являются высоковольтными
(7); 6 замечаний носят рекомендательный характер, например: на защиту выносится
обоснование структуры устройства, осуществляющего измерение текущих значений диагностических параметров, их усиление и программную обработку согласно разработанной
методике диагностирования, реализующей классификацию текущего состояния объекта и
поиск возникших неисправностей, а также подачу управляющих сигналов на изменение
режима работы объекта. Структура устройства диагностирования технического состояния
представлена на рис.8 автореферата. Хотелось бы увидеть практическую реализацию разработанного устройства (4); на стр. 13 автором дана ссылка на ГОСТ, регламентирующий
предельные значения параметров амплитуды спектра тока и вибрации, при этом не указаны обозначение и наименование стандарта (6).
Выбор официальных оппонентов обосновывается их компетентностью в научно- исследовательской деятельности, связанной с мехатронными системами и электромеханическим
технологическим оборудованием, наличием значительного количества публикаций в данной сфере, ведущей организации - широкой известностью своими достижениями в области диагностики и испытаний электротехнических элементов и мехатронных систем.
4
Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненных соискателем исследований:
разработаны:
- нечеткая модель классификации технического состояния высоковольтного мехатронного модуля, отличающаяся тем, что позволяет по результатам измерения параметров электроразрядной активности и среднеквадратического значения виброскорости определить
техническое состояние объекта, отнеся его к одному из пяти классов;
- модель поиска неисправностей, реализованная с помощью аппарата нечеткой логики,
отличающаяся тем, что по измеренным значениям амплитуд тока и вибрации на характерных частотах, а также температуры в контрольных точках, позволяет выявить неисправности объекта;
- метод и алгоритм оценки технического состояния, отличающиеся использованием совместного анализа параметров электроразрядной активности и СКЗ виброскорости, с помощью аппарата нечеткой логики, позволяющие определить текущее техническое состояние объекта и подать сигнал в блок управления модулем на изменение режима работы;
- метод и алгоритм поиска неисправностей высоковольтного мехатронного модуля, отличающиеся тем, что позволяют по результатам тепловизорного контроля, спектрального
анализа питающего тока и вибрации, измеренной в трех ортогональных направлениях, посредством нечеткой логической модели, определить состояние объекта;
предложены
- метод повышения эффективности функционирования высоковольтного мехатронного
модуля, основанный на нечеткой модели классификации, заключающийся в том, что по
результатам измерения электроразрядной активности и среднеквадратического значения
виброскорости, посредством аппарата нечеткой логики, оценивается состояние объекта
путем отнесения его к одному из пяти классов;
- метод повышения эффективности функционирования на основе нечеткой модели поиска
неисправностей, заключающийся в том, что по относительным отклонениям амплитуд тока и вибрации на характерных частотах, а также температур в контрольных точках, посредством аппарата нечеткой логики, осуществляется поиск возникших неисправностей;
- структура устройства диагностирования высоковольтного мехатронного модуля, осуществляющего измерение текущих значений определяющих параметров, их усиление и
обработку согласно разработанной методике диагностирования;
доказано, что применение разработанных методов и средств диагностирования высоковольтных мехатронных модулей позволяет:
- сократить затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования;
- увеличить ресурс системы в целом за счет выбора рациональных режимов, тем самым
повысить эффективность эксплуатации.
Теоретическая значимость исследований обоснована тем, что
доказаны:
- эффективность совместного применения электрического метода контроля электроразрядной активности и неэлектрического метода вибрационной диагностики;
- целесообразность совместного использования спектрального анализа тока, вибрации и
теплового контроля корпуса высоковольтного мехатронного модуля, позволяющих определять возможные неисправности объекта;
применительно к проблематике диссертации результативно использованы методы мехатроники, робототехники, построения микропроцессорных систем, искусственного интеллекта, технического диагностирования; при разработке и исследовании диагностических моделей, методов, алгоритмов и системы функционального и параметрического диагностирования использованы методы идентификации, компьютерного моделирования,
программирования, теории нечетких множеств; аналитические исследования проведены
на ЭВМ, а экспериментальные - на реальных объектах в производственных условиях;
изложены результаты экспериментальных производственных исследований технического
состояния высоковольтных мехатронных модулей с помощью контроля параметров электроразрядной активности, вибрации, тока и температуры;
раскрыты неизвестные ранее закономерности формирования и развития дефектов высоковольтных мехатронных модулей;
изучены характерные стадии формирования дефектов: появление признаков явления; их
устойчивая фиксация; наличие динамики развития; переход в предельное состояние;
проведена модернизация алгоритма диагностирования, в котором, в качестве первых шести входов нечеткой модели классификации технического состояния, задаются неисправности, выявляемые по электро-разрядной активности с четырьмя функциями принадлежности, характеризующими стадии развития дефекта.
Значение полученных соискателем результатов исследований для практики подтверждается тем, что:
разработаны и внедрены:
- методика повышения эффективности функционирования и программа в ОАО «Концерн
по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях» (ОАО «Концерн Росэнергоатом») и в ОАО «Вольский цементный завод».
- материалы диссертационной работы используются в учебном процессе кафедрой «Мехатроника и гидропневмоавтоматика» ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова для студентов,
обучающихся по направлению подготовки 221000 «Мехатроника и робототехника»;
определены основные признаки неисправностей высоковольтных мехатронных модулей:
коронная активность в статорной обмотке, частичные разряды в корпусной изоляции и в
кабельной линии, искрения в контактах в районе клеммной коробки, пазовый разряд в обмотке статора, разряды в обмотке ротора, искровые разряды в активной стали;
созданы:
- инженерная методика, содержащая рекомендации по использованию методов и средств
повышения эффективности функционирования высоковольтных мехатронных модулей,
опробованная в производственных условиях;
- устройство диагностирования высоковольтных мехатронных модулей, осуществляющее
измерение текущих значений определяющих параметров, их усиление и обработку согласно разработанной методике диагностирования;
представлены результаты производственных испытаний, подтвердивших работоспособность предложенной методики повышения эффективности функционирования высоко-
6
вольтного мехатронного модуля на основе диагностики их технического состояния, правильность теоретических разработок и принятых технических решений.
Полученные результаты рекомендуется использовать научно-исследовательским, опытно-конструкторским и промышленным предприятиям, занимающимся разработкой, модернизацией и эксплуатацией высоковольтного электромеханического оборудования:
концерны «Росэнергоатом», «РусГидро», предприятия нефтеперерабатывающей и химической промышленности; в вузах при обучении по направлению подготовки 221000 «Мехатроника и робототехника», 130302 «Электроэнергетика и электротехника», 190600
«Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов».
Оценка достоверности результатов исследований выявила:
для экспериментальных работ - использована многопараметрическая диагностика, т.е.
одновременный контроль тепловых, электрических и механических дефектов на рабочем
напряжении с применением методов, позволяющих с достаточной степенью точности
определить факт появления дефекта, сопровождающегося электромагнитными, тепловыми
и вибрационными явлениями. Для диагностики технического состояния высоковольтных
мехатронных модулей использован декларативно-процедурный метод представления знаний, базирующийся на аппарате фреймов;
теория базируется на интеллектуальном анализе диагностической информации, полученной в результате совместного применения известных методов анализа электроразрядной
активности, вибрации, спектров потребляемого и емкостного токов и температуры корпуса.
идея базируется на анализе существующих методов диагностирования высоковольтных
мехатронных модулей, результатах экспериментальных исследований, показавших необходимость разработки методов и средств комплексного диагностирования их технического состояния и целесообразность применения аппарата нечеткой логики для их практической реализации.
использован значительный объем экспериментальных данных с последующей статистической обработкой с целью создания методики диагностирования объектов исследования;
установлено качественное и количественное совпадение авторских результатов по диагностике технического состояния высоковольтных мехатронных модулей с результатами,
представленными другими авторами по данной тематике;
использованы:
- современные апробированные методы исследований;
- анализ научно-исследовательских работ по рассматриваемому вопросу;
- статистические методы планирования и обработки экспериментальных данных с использованием современных ЭВМ и программных продуктов.
Личный вклад соискателя состоит в постановке задач исследований; разработке математических моделей и устройства диагностирования и управления режимами работы оборудования; непосредственном участии в проведении экспериментальных производственных исследований технического состояния действующих высоковольтных мехатронных
модулей атомных, тепловых и гидроэлектростанций, технологических линий нефтеперерабатывающих комбинатов.
7
На заседании 20.11.2014 г. диссертационный совет отметил, что диссертация соответствует требованиям Положения о присуждении ученых степеней, в том числе п. 9, представляет собой научно-квалификационную работу, в которой изложены научно обоснованные технические решения и разработки по повышению эффективности функционирования высоковольтных мехатронных модулей на основе диагностирования технического
состояния, что имеет существенное значение для развития мехатроники машиностроительной и энергетической отраслей страны и принял решение присудить Ярошенко Игорю Владимировичу ученую степень кандидата технических наук.
При проведении тайного голосования диссертационный совет в количестве 17 человек, из
них 6 докторов наук по специальности 05.02.05, участвовавших в заседании, из 24 человек, входящих в состав совета, проголосовал: за - 16, против - 1, недействительных бюллетеней нет.
Председатель
совета, д.т.н., проф
Н.И. Сысоев
Ученый секретарь
совета, д.т.н., проф.
B.C. Исаков
21.11.2014 г.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа