УФИМСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННОМУ НЕФТЯНОМУ ТЕХНИЧЕСКОМУ УНИВЕРСИТЕТУ – 70 ЛЕТ
UFA STATE PETROLEUM TECHNOLOGICAL UNIVERSITY – 70
ПРЕДСТАВЛЯЕТ УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ … 3
UFA STATE PETROLEUM TECHNOLOGICAL UNIVERSITY PRESENTS … 3
Гулин А. И., Дворников О. В., Прокопенко Н. Н., Бугакова А. В.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННО-СТОЙКИХ BiJFET ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ ДЛЯ РАБОТЫ В АНАЛОГОВЫХ ИНТЕРФЕЙСАХ ДАТЧИКОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ … 4
Аннотация: Рассмотрены особенности проектирования BiJFET операционных усилителей, предназначенных для работы в аналоговых интерфейсах датчиков при воздействии проникающей радиации и низких температур, на основе BiJFET технологического процесса 3КБТ (ОАО “Интеграл”, г. Минск). Определены диапазоны рабочих температур для созданных моделей биполярных и полевых транзисторов, позволяющие выполнять адекватное моделирование BiJFET аналоговых микросхем в среде LTSpice. Приведен пример схемного построения BiJFET ОУ и результаты его компьютерного моделирования.
Ключевые слова: BiJFET технологический процесс, аналоговые микросхемы, операционный усилитель, схемотехническое моделирование, радиационная стойкость, низкие температуры.
Gulin A. I., Dvornikov O. V., Прокопенко Н. Н., Бугакова А. В.
DESIGN OF THE RADIATION-HARDENED BiJFET OP-AMP FOR OPERATION IN ANALOGUE INTERFACES OF SENSORS AT LOW TEMPERATURES … 4
Abstract: Features of design of BiJFET of the operational amplifiers intended for operation in analog interfaces of sensors in case of influence of the penetrating radiation (PR) and low temperatures are considered. For a basis BiJFET technological process of 3KBT (JSC “Integral”, Minsk) is selected. The operating temperature ranges for the created models of bipolar and field transistors allowing executing adequate simulation of BiJFET of Op-Amps in the environment of LTSpice are defined. The example of design for BiJFET Op-Amp and results of its computer simulation are given.
Keywords: BiJFET technological process, analog microcircuits, operational amplifier, circuit simulation, radiation-hardened, low temperatures.
Веревкин А. П., Кирюшин О. В., Павлова З. Х.
МЕТОД СИНТЕЗА СЛОЖНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ С ПЕРЕМЕННЫМИ БУЛЕВОЙ И НЕЧЕТКОЙ ЛОГИК … 10
Аннотация: Описан метод синтеза управляющих устройств и алгоритмов логического управления распределенными технологическими объектами, позволяющий синтезировать иерархические автоматы в терминах двузначной и нечеткой логик.
Ключевые слова: логическое управление, конечные автоматы, нечеткие автоматы, иерархические автоматные системы, координация автоматов.
Verevkin A. P., Kiryushin O. V., Pavlova Z. Kh.
METHOD FOR THE SYNTHESIS OF COMPLEX LOGICAL CONTROLLERS WITH VARIABLES OF BOOLEAN AND FUZZY LOGICS … 10
Abstract: The article describes a method for synthesizing control devices and algorithms for the logical control of distributed technological objects. The method makes it possible to synthesize hierarchical automata in terms of two-valued and fuzzy logic.
Keywords: logical control, finite automata, fuzzy automata, hierarchical automaton systems, coordination of automats.
Сухинец Ж. А., Чернов Н. И., Бутырлагин Н. В.
ДЕШИФРАТОРЫ И МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ ТОКОВЫХ СИГНАЛОВ ДАТЧИКОВ … 15
Аннотация: Рассмотрены принципы построения и функциональные схемы нового подкласса дешифраторов и мультиплексоров, работающих с токовыми сигналами. Приведены методика их синтеза и результаты компьютерного моделирования.
Ключевые слова: дешифратор, мультиплексор, токовая логика, линейная алгебра.
Sukhinets Zh. A., Chernov N. I., Butyrlagin N. V.
DECODERS AND MULTIPLEXERS FOR CURRENT SIGNALS OF THE SENSORS … 15
Abstract: The principles of construction and functional schemes of a new subclass of decoders and multiplexers working with current signals are considered in the paper. The methods of their synthesis and the results of computer modeling are given.
Keywords: decoder, multiplexer, current logic, linear algebra.
Латышев Л. Н, Лебедьков С. С.
ИНВАРИАНТНАЯ ИНФОРМАЦИОННО ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА ГАЗА … 20
Аннотация: Предложена инвариантная информационно измерительная система для измерения расхода и количества газа на основе вихревого расходомера, позволяющая корректировать показания расходомера большого диаметра и устранять влияние неинформативных факторов.
Ключевые слова: погружной вихревой расходомер, инвариантная система, мультипликативная погрешность, функция преобразования.
Latyshev L. N., Lebed'kov S. S.
INVARIANT INFORMATION MEASURING SYSTEM FOR MEASUREMENT OF FLOW AND AMOUNT OF GAS … 20
Abstract: An invariant information measuring system for measuring the flow and quantity of gas based on a vortex flowmeter is proposed, which allows to correct the readings of a large diameter flowmeter and eliminate the influence of noninformative factors.
Keywords: submerged vortex flowmeter, invariant system, multiplicative error, conversion function.
Чернов Н. И., Краснов А. Н., Прокопенко Н. Н., Югай В. Я.
МНОГОЗНАЧНЫЕ ТОКОВЫЕ ТРИГГЕРЫ ДЛЯ РАБОТЫ В ТЯЖЕЛЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ … 24
Аннотация: Рассмотрены принципы работы и схемотехника нового поколения многозначных триггеров, реализуемых на основе токовых логических элементов прямого и обратного циклического сдвига с применением математического аппарата линейной алгебры. При этом операции циклического сдвига рассматривались как обобщенное представление инверсии. Приведены результаты компьютерного моделирования разработанных триггеров и их основных функциональных узлов.
Ключевые слова: многозначный триггер, токовая логика, линейная алгебра, элемент прямого циклического сдвига, элемент обратного циклического сдвига.
Chernov N. I., Krasnov A. N., Prokopenko N. N., Yugay V. Ya.
MULTI-VALUED CURRENT TRIGGERS FOR HEAVY OPERATION CONDITIONS … 24
Abstract: The architecture and circuitry of new generation multi-valued triggers depending on the current logic elements with forward and reverse cyclic shift are considered adapting of linear algebra mathematical apparatus. In this specific case, we consider cyclic shift operations as a generalized representation of the inversion. The results of computer simulation of the developed triggers and their main functional nodes are presented.
Keywords: multivalued trigger, current logic, linear algebra, element of direct cyclic shift, element of inverse cyclic shift.
Сапельников В. М., Хакимьянов М. И.
ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ … 30
Аннотация: Рассмотрена методика построения функционального цифроаналогового преобразователя с реализацией функции аппаратным способом. Выполнен анализ методической погрешности такого преобразователя.
Ключевые слова: цифроаналоговый преобразователь, функция логарифма, методическая погрешность, кусочно-линейная аппроксимация.
Sapelnikov V. M., Khakimyanov M. I.
LOGARITHMIC FUNCTIONAL DIGITAL-TO-ANALOG CONVERTER FOR ELECTRIC DRIVE CONTROL SYSTEMS … 30
Abstract: A method of constructing a functional digital-to-analog converter is considered. This converter realizes logarithm function in hardware. The analysis of the systematic error of the converter is made.
Keywords: digital-to-analog converter, logarithm function, systematic error, piecewise linear approximation.
Чигвинцев С. В., Ишмухамедов И. К., Шеховцов Д. Б.
ВЛИЯНИЕ ТОКОВ СОСЕДНИХ ФАЗ НА ПОГРЕШНОСТЬ ДАТЧИКА ТОКА В СИСТЕМЕ МОНИТОРИНГА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ … 33
Аннотация: Предложено применение нескольких магниточувствительных элементов и оптимального их расположения в системе мониторинга воздушных линий электропередачи, что позволяет уменьшить влияние на датчик внешнего магнитного поля, созданного токами соседних фаз.
Ключевые слова: датчик, ток, измерение, магниточувствительный элемент, магнитное поле, моделирование.
Chigvintsev S. V., Ishmukhamedov I. K., Shekhovtsov D. B.
INFLUENCE OF THE CURRENTS IN ADJACENT PHASES ON THE ERROR OF THE CURRENT SENSOR MONITORING SYSTEM OF OVERHEAD TRANSMISSION LINES … 33
Abstract: The use of several magnetosensitive elements and their optimal location is proposed to reduce the influence of the external magnetic field created by the currents in adjacent phases.
Keywords: sensor, current, measurement, magnetosensitive element, magnetic field, simulation.
Ураксеев М. А., Важдаев К. В., Сагадеев А. Р.
ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АКУСТООПТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ … 38
Аннотация: Рассмотрены теоретические предпосылки построения приборов и систем на базе акустооптических преобразователей, приведены примеры новых разработок таких устройств.
Ключевые слова: акустооптика, информационно-измерительная система, преобразователь.
Urakseev M. A., Vazhdaev K. V., Sagadeev A. R.
INFORMATION-MEASURING SYSTEMS BASED ON INTERFEROMETERS USING ACOUSTO-OPTIC CONVERTERS … 38
Abstract: Theoretical premises for constructing devices and systems based on acousto-optic converters are considered. Examples of new developments of such devices are given.
Keywords: acousto-optic, information-measuring system, converter.
Тынчеров К. Т., Селиванова М. В.
МЕТОД КОРРЕКЦИИ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СКВАЖИННОЙ ИНФОРМАЦИИ В БАЗИСЕ СИСТЕМЫ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ С ОДНИМ КОНТРОЛЬНЫМ ОСНОВАНИЕМ … 44
Аннотация: Рассмотрен вопрос повышения достоверности передаваемой по электромагнитному каналу связи скважинной информации. Предложено помехоустойчивое кодирование в системе остаточных классов с коррекцией ошибок при наличии всего одного контрольного основания. Доказано, что альтернативная совокупность чисел в системе остаточных классов при определенных вычислительных условиях повышает эффективность коррекции ошибок, снижает временные и аппаратурные затраты в сравнении с аналогичными методиками.
Ключевые слова: нефтяные скважины, телеметрическая информация, помехоустойчивое кодирование, система остаточных классов, коррекция ошибок, альтернативная совокупность, информативность.
Tyncherov K. T., Selivanova M. V.
METHOD OF CORRECTION OF TELEMETRIC WELL INFORMATION IN THE BASIS OF THE SYSTEM OF RESIDUAL CLASSES WITH ONE CONTROL BASIS … 44
Abstract: The article studies the issue of increase of authenticity of the transmitted electromagnetic communication channel downhole information. As a solution to the question proposed error-correction coding in the system of residual classes with error correction in the presence of only a single control base. It is proved that an alternative set of numbers in the system of residual classes under certain conditions increases the computational efficiency of error correction, reduces the time and hardware cost compared with similar methods.
Keywords: oil well; telemetric information, error-correcting coding, residue number system, error-correction, an alternative set of, information.
Ишемгужин А. И., Умутбаев Р. Р., Мухамадеев А. Р.
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДАТЧИКА С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ РЕАКТИВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ … 50
Аннотация: Рассмотрены структуры дистанционных измерительных преобразователей активного сопротивления датчика для высокотемпературных скважин, инвариантных к параметрам линии связи и воздействию помех. Измерительный канал представляет собой двухпроводную линию связи.
Ключевые слова: измерительные преобразователи, резистивные датчики, высокотемпературные скважины, электрические реактивные элементы, инвариантность, измерительный канал.
Ishemguzhin A. I., Umutbaev R. R., Muhamadeev A. R.
TRANSDUCERS WITH ELECTRICAL REACTIVE ELEMENTS FOR SENSOR RESISTANCE TELEMETERING MEASUREMENT … 50
Abstract: There are some structures of measuring transducers of the active sensor resistance for the high temperature well (up to 250 – 300 °C) in the article. These transducers are invariant to communication settings and noise influence. The measuring signal is two-wire line.
Keywords: measuring transducers, resistive sensor, high temperature well, electrical reactive elements, invariance, measuring channel.
Агзамов З. В.
УПРАВЛЕНИЕ С ПРОГНОЗИРУЮЩИМИ МОДЕЛЯМИ ТРАЕКТОРИЕЙ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН … 55
Аннотация: Рассмотрен метод управления траекторией направленного бурения нефтяных и газовых скважин с использованием прогнозирующих моделей. Разработанный способ управления не требует применения процедур оптимизации, что позволяет снизить требования к необходимому уровню вычислительной производительности управляющего компьютера. Благодаря данному способу возможно отслеживать проектный профиль с высокой точностью не только по угловым, но и по декартовым координатам. При этом управляющее воздействие вычисляется как по текущим значениям задающих воздействий (проектный профиль), так и по прогнозу траектории скважины по аналитической модели в условиях ограничения управляющего воздействия по типу “насыщение”. Результаты моделирования разработанной системы управления подтверждают ее высокую точность и эффективность функционирования в условиях действия сильных возмущений.
Ключевые слова: управление с прогнозирующими моделями, режимы бурения слайдинг/вращение, отслеживание профиля скважины по угловым и декартовым координатам, прогноз “на забой”, управление траекторией скважины в условиях действия случайных возмущений.
Agzamov Z. V.
MODEL PREDICTIVE CONTROL OF OIL&GAZ WELLBORE TRAJECTORY … 55
Abstract: The method of directed drilling trajectory control for oil and gas wells using predictive models is considered in the paper. The developed method doesn't apply optimization and therefore there is no need for the increased computing productivity. Nevertheless, it allows to follow a project profile with high precision on condition of manipulated value saturation. Manipulated value is calculated both from present target setpoint values (project profile) and from well trajectory prediction by analytical model using. This method allows following a project profile not only on angular, but also on the Cartesian coordinates. Simulation of developed control system has confirmed high precision and operation performance in large disturbances conditions.
Keywords: model predictive control, sliding/rotation drilling modes, project profile following on angular and Cartesian coordinates, well bottom prediction, well trajectory control in large disturbances conditions.
***
УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ, ОПУБЛИКОВАННЫХ В ЖУРНАЛЕ “ДАТЧИКИ И СИСТЕМЫ” В 2017 г. … 60
INDEX OF ARTICLES PUBLISHED IN THE JOURNAL "SENSORS AND SYSTEMS" IN 2017 … 60