МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АЭРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И АЛГОРИТМЫ БЕЗОПАСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОВЕТРИВАНИЕМ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ УГОЛЬНЫХ ШАХТ : МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ АЭРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕСІВ І АЛГОРИТМИ БЕЗПЕЧНОГО УПРАВЛІННЯ ПРОВІТРЮВАННЯ ВИЇМКОВИХ ДІЛЬНИЦЬ ВУГІЛЬНИХ ШАХТ

Краткое описание

a)   МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ

«ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

Чередникова Ольга Юрьевна

УДК 681.5: 622.451

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АЭРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И АЛГОРИТМЫ БЕЗОПАСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОВЕТРИВАНИЕМ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

05.13.07 – Автоматизация процессов управления

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата

технических наук

1.       

2.     Научный руководитель

Святный Владимир Андреевич,

доктор технических наук, профессор

ДОНЕЦК-2012

Содержание

b)   Введение	5
Раздел 1. Состояние проблемы и основные задачи исследований	12
1.1. Состояние работ в области разработки алгоритмов диспетчерского управления проветриванием по газовому фактору шахтных участков	12
1.2. Состояние работ в области методов моделирования аэродинамических процессов в шахтных вентиляционных сетях	16
1.3. Состояние исследований в области математического описания и разработки моделей аэродинамических процессов в шахтной вентиляционной сети как объекта управления	22
1.4. Состояние исследований в области математического описания переходных газодинамических процессов на выемочных метанообильных  участках	30
1.5. Цель и задачи исследований	33
Раздел 2. Математическое описание и разработка моделей аэродинамических процессов горных выработок как объектов управления проветриванием	36
2.1. Математическое описание аэродинамических процессов в горных выработках шахтной вентиляционной сети в частотной области	37
2.2. Математическое описание и разработка приближенных моделей аэродинамических процессов в коротких горных выработках методами моделирования частотных характеристик	44
2.3. Экспериментальные модельные исследования погрешности частотных характеристик и определение области использования приближенных моделей коротких шахтных выработок	52
2.4. Математическое описание и разработка приближенных моделей аэродинамических процессов в длинных выработках методами математического моделирования частотных характеристик	61
2.5. Экспериментальные модельные исследования частотных характеристик, определение структуры и параметров приближенных моделей длинных выработок шахтной сети как объекта управления по воздуху	68
2.6. Выводы	85
Раздел 3. Математическое описание и разработка приближенных моделей аэрогазодинамических процессов на выемочных участках как объектах управления по газовому фактору	87
3.1. Математическое описание аэрогазодинамических процессов и разработка приближенных моделей выработок по газу при изменении режимов проветривания участка	87
3.2. Математическое описание газодинамических процессов в выработанном пространстве участка при регулировании расхода воздуха	96
3.3. Экспериментальные исследования погрешностей моделей газодинамических процессов на выемочных участках	106
3.4. Экспериментальные исследования частотных характеристик по концентрации метана выемочных участков и установление существенного по концентрации метана частотного спектра производственных возмущений по воздуху на участке	117
3. 5. Выводы	122
4. Разработка алгоритмов безопасного  диспетчерского управления проветриванием выемочных участков	124
4.1. Структура контура диспетчерского контроля и управления вентиляцией подземных выработок микропроцессорной системы АСУ ТП угольных шахт КАГИ	124
4.2. Разработка и исследование методами математического моделирования алгоритмов безопасного квазиоптимального по быстродействию управления проветриванием выемочных участков	128
4.3. Математические модели процессов управления в типовых компонентах шахтной вентиляционной сети	158
4.4. Структурно-функциональный подход к моделированию аэрогазодинамических процессов в управляемой шахтной вентиляционной сети	174
4.5. Экспериментальные исследования переходных аэрогазодинамических процессов в управляемой ШВС с помощью структурно-функционального подхода к моделированию	182
4.6. Экспериментальные исследования квазиоптимальных по быстродействию алгоритмов управления по газу с ограничением концентрации метана на допустимом уровне на выемочных участках управляемой ШВС	186
4.7. Выводы	195
Заключение	197
c)   Список использованных источников	200
d)   Приложение А. Акты внедрения и использования результатов диссертационной работы	215

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Системы проветривания крупных современных шахт являются достаточно сложными комплексами горных сооружений и установок, призванных обеспечить безопасную и производительную работу горняков. Без эффективной ее работы невозможно реализовать основной технологический процесс добычи угля. Поэтому систему вентиляции можно отнести к важнейшему технологическому процессу угольных шахт, целью которого является обеспечение жизнедеятельности и комфортных условий работы горняков и ликвидация опасной концентрации  метана в рудничной атмосфере.

Исследование аэрогазовой динамики шахтной вентиляционной сети (ШВС), математическое описание нестационарных процессов в ШВС, разработка алгоритмов безопасного диспетчерского и автоматического управления газодинамикой добычных участков, аппаратуры контроля  состоянием рудничной атмосферы и способов управления распределения потоков воздуха ведется в Украине, России и за рубежом более 50 лет. Существенный вклад в решение этих задач внесли отраслевые и академические институты, высшие учебные заведения (ГУА, МакНИИ, ДГИ, ДонНТУ, МГИ, ДонУГИ, ИГД им. Скочинского, ИГД СО АН СССР, КИА, ИГТМ АН Украины, институт кибернетики АН Украины), предприятия шахтной автоматики. Наиболее важные теоретические  и экспериментальные исследования, разработки аппаратно-программных средств контроля и управления ШВС были выполнены под руководством Ф.А.Абрамова, В.О. Бойко, К.К. Бусыгина, Н.Н.Петрова, О.И. Касимова, Ф.С. Клебанова, Л.А. Пучкова, Р.Б. Тяна, Л.А.Шойхета, Л.П. Фельдмана, В.А. Святного, В.В.Лапко, И.В. Местера, Ю.А.Иванова.

Дальнейший рост нагрузки на добычные участки и увеличение глубины добычи угля в настоящее время значительно повышают требования к качеству работы систем управления и, следовательно, к точности математических моделей ШВС и выемочных участков как объектов управления. Поэтому разработка достоверных математических моделей регулируемых выработок еще требует доработки. Особую актуальность имеет проблема разработки приближенных математических моделей, параметры которых определяются физическими свойствами выемочных участков, геометрическими, аэродинамическими и акустическими характеристиками ШВС. Важное научное и практическое значение имеет задача совершенствования алгоритмов диспетчерского управления по критерию быстродействия с ограничением концентрации метана на безопасном уровне в штатных режимах проветривания участков. При этом прогресс в области  теории автоматизированных систем, цифровых систем управления, методов и средств моделирования объектов управления создает предпосылки для качественно нового решения сложной научно-технической проблемы создания работоспособных и безопасных систем управления проветриванием путем использования современной моделирующей среды для оперативной оценки результатов диспетчерского маневрирования потоками воздуха в ШВС, поддержки процессов проектирования систем.

Связь темы с научными программами, темами, планами. Работа выполнена   в   рамках   гостемы  кафедры  «Компьютерная инженерия»  Н-26-10 «Теоретический анализ и исследование процессов управления и обработки данных в компьютерных системах». Автор принимала участие в этих исследованиях в качестве исполнителя.

Целью диссертационной работы является разработка математических моделей аэрогазодинамических процессов и алгоритмов оптимального по критерию быстродействия диспетчерского управления проветриванием выемочных участков с ограничением концентрации метана в переходных режимах на безопасном уровне для обеспечения повышения уровня безопасности в шахтных вентиляционных сетях.

Достижение поставленной цели осуществляется решением следующих задач исследований:

1. Математическое описание и разработка математических моделей переходных аэродинамических процессов в горных выработках шахтных вентиляционных сетей, оптимальных по сложности и адекватных динамическим свойствам реальных выработок в существенном для шахтной сети спектре частот аэродинамических возмущений и управляющих воздействий.

2. Математическое описание и разработка математических моделей газодинамических процессов выемочных участков как объектов управления с учетом реального частотного спектра аэрогазодинамических возмущений и фильтрационных свойств выработок и выработанных пространств добычных участков.

3. Разработка алгоритмов квазиоптимального по критерию быстродействия диспетчерского управления аэрогазодинамическими процессами в сети с ограничением  концентрации метана на допустимом уровне в стационарном и переходном режимах проветривания.

4. Разработка структурно-функциональных моделей управляемых шахтных вентиляционных сетей и выемочных участков как совокупности взаимосвязанных и согласованных по интерфейсу их типовых функциональных компонентов.

5. Исследование количественных и качественных характеристик разработанных алгоритмов и средств программной поддержки  контура диспетчерского управления проветриванием добычных участков.

Объектом исследований являются аэрогазодинамические процессы в шахтных вентиляционных сетях при управлении вентиляцией выемочных участков по газовому фактору.

Предметом исследования являются математические модели шахтных вентиляционных сетей и алгоритмы оптимального по критерию быстродействия диспетчерского управления проветриванием добычных участков с ограничением концентрации метана на безопасном уровне при отработке расчетных значений дебитов расхода воздуха.

 Методы исследований. При разработке аэрогазодинамических моделей горных выработок использованы уравнения аэрогазодинамических процессов в шахтных вентиляционных сетях как объектах с распределенными параметрами, на основе которых построены адекватные модели с учетом реального спектра производственных аэрогазодинамических возмущений в шахтной сети. Апробация моделей динамики воздушных потоков выполнена методами частотного математического моделирования в реальном диапазоне частот с граничными условиями, для которых частотные характеристики выработок теоретически обоснованы. Апробация газодинамических моделей выработанных пространств и выемочных участков выполнена с использованием данных экспериментальных шахтных наблюдений.

Алгоритмы диспетчерского управления аэрогазодинамическими процессами на выемочных участках разработаны методами фазовой плоскости с обеспечением критериев быстродействия и безопасности по газовому фактору.

Научная новизна результатов, полученных автором в работе, заключается в следующем:

1. Усовершенствованы математические модели аэродинамики горных выработок шахтной вентиляционной сети как объектов с распределенными параметрами, отличающиеся учетом реального спектра аэродинамических возмущений.

2. Выведены уравнения газодинамических процессов в горных выработках и выработанных пространствах, отражающие характерные свойства выемочных участков как объектов управления по газу, которые отличаются использованием законов движения метано-воздушной смеси и реальных горно-технических параметров выработок.

3. Установлены опасные по газовому фактору частотные составляющие возмущений по расходам воздуха на участке, что позволило пренебречь распределенностью параметров горных выработок выемочных участков при разработке алгоритмов управления.

4. Впервые предложен структурно-функциональный подход к моделированию управляемой шахтной вентиляционной сети, отличающийся использованием топологической композиции разработанных типовых динамических компонентов сети.

5. Модифицирован алгоритм оптимального по быстродействию безопасного по газу диспетчерского управления проветриванием выемочных участков путем использования скользящих режимов отработки управляющих воздействий для достижения заданного состояния шахтной атмосферы.

Практическое значение полученных результатов.

1. Реализована модель управляемой ШВС с использованием предложенного структурно-функционального подхода к отображению топологии управляемой сети  из динамических компонентов сети, в том числе с распределенными параметрами.

2. Усовершенствована структура, алгоритмы систем диспетчерского управления проветриванием добычных участков и система программной поддержки автоматизированного регулирования, обеспечивающая максимальное быстродействие при отработке требуемых режимов вентиляции участков и сохранении условий безопасной работы горняков по газовому фактору.

3. Теория и методика построения моделей сетевых динамических объектов с распределенными параметрами нашли применение в выпускных работах магистров кафедры  «Компьютерная инженерия».

4. Разработанная модель управляемой ШВС использована при отладке программного обеспечения системы опроса датчиков в типовом комплексе аэрогазодинамической информации (КАГИ), внедренного в содружестве с МакНИИ и ООО НПКП «Техно-СИЗ»

на угольных шахтах Донбасса.

5. Разработанные модели горных выработок выемочных участков и алгоритмы регулирования параметров проветривания для обеспечения безопасных условий труда использованы в программном комплексе тепловых расчетов выемочных участков глубоких шахт, который используется специалистами ГП «Донецкий ЭТЦ» при осуществлении экспертных оценок микроклимата глубоких угольных шахт и научно-технической деятельности.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на конференциях и семинарах, а именно:

1. VIII международный научно-практический семинар “Практика и перспективы развития партнерства в сфере высшей школы» (Донецк, апрель 2007г.);

2. Научная конференция молодых ученых и студентов (Донецк, декабрь 11-13, 2007);

3. Международная научно-практическая конференция “Современные проблемы охраны труда и аэрологии горных предприятий” (Донецк, 15-16 января 2008г.);

4. IV научно-практическая конференция “Донбас 2020: наука і техніка – виробництву” (Донецк, 27-28 мая 2008г);

5. Международная научно-практическая конференция “Горноспасательное дело и проблемы горного производства” (Донецк, 29-30 октября 2008г.).

           6. V международная научно-практическая конференция “Сучасні проблеми і досягнення в галузі радіотехніки, телекомунікацій та інформаційних технологій”, (Запорожье, 22-24 сентября 2010г.)

            7. Международная научно-практическая конференция «Промислова безпека і вентиляція підземних споруджень в XXI сторіччі» (Донецк, 21-22 апреля 2011г.)

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ, из них 8 статей опубликованы в изданиях, утвержденных ВАК Украины, и 5 в трудах международных научных конференций и семинаров.

            Личный вклад соискателя. В работах [39, 41-45] автору принадлежат основные идеи, алгоритмы, методы построения приближенных моделей и результаты модельных экспериментов. В работах  [40, 73] личный вклад автора состоит в отладке программного обеспечения системы ввода информации в системе автоматизации контроля проветриванием шахт. Для  работ [46, 47, 48] автором проводились модельные эксперименты, анализ полученных результатов и рекомендации по полученным данным. В работе [92] автору принадлежат основные идеи,  алгоритмы и реализация сетевой модели. Работа [93] написана автором  самостоятельно.

Структура и объем работы. Диссертационная работа объемом 214 машинописных страниц состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников, включающего 120 наименований и расположенного на 15 листах. Диссертация содержит также 89 рисунков (из них 38 рисунков расположены на отдельных листах) и 12 таблиц (из них 3 таблицы расположены на отдельных листах).

Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение научной задачи, важной для теории и практики проектирования систем безопасного управления проветриванием метанообильных шахт, заключающееся в разработке и обосновании адекватных аэрогазодинамических моделей управляемых шахтных вентиляционных сетей с распределенными параметрами, аэрогазодинамических моделей выемочных участков как объектов управления, эффективных методов реализации моделей сложных управляемых вентиляционных сетей, алгоритмов и структур безопасного управления проветриванием метанообильных участков шахтной вентиляционной сети.

1. Предложен новый подход к разработке приближенных аэродинамических моделей длинных локальных ветвей шахтной вентиляционной сети, отличающийся тем, что для оценки точности приближенных аэродинамических моделей локальных ветвей сети использовались частотные характеристики действительных выработок,  согласованных по выходу, вид которых теоретически известен для произвольного спектра аэродинамических возмущений.

2. Установлена зависимость порядка приближенной многозвенной модели длинных ветвей от их геометрической протяженности для нетипичных длинных ветвей шахтной сети. Показано, что оптимальная длина «коротких» звеньев многозвенной модели длинных выработок составляет 200м.

3. На основе анализа данных шахтных наблюдений и обыкновенных дифференциальных уравнений материального баланса метана в выработках и выработанном пространстве вентиляционной сети участка разработаны приближенные модели переходных газодинамических процессов на выемочных участках. Установлено, что при регулировании вентиляционных режимов  в разработанной модели воспроизводятся существенные свойства газодинамики участка. Оценка адекватности разработанной по газу модели выполнена сравнением динамических характеристик математической модели участка по газу с данными шахтных наблюдений на реальном выемочном участке. На основе проведенных теоретических исследований установлена взаимосвязь параметров газодинамической математической модели участка и  горнотехнических данных участка, рассчитываемых по результатам штатных измерений в статических режимах распределения утечек и концентрации газовоздушной смеси в вентиляционной сети участка.

4.Установлено, что существенный спектр производственных помех по воздуху для газодинамической сети участка составляет 10^-3 рад/с, т.е. значительно уже реального спектра производственных возмущений по воздуху в шахтной сети, составляющего 0.5 рад/с. В силу этого математическая аэродинамическая модель горных выработок добычных участков при расчете систем управления по газу значительно упрощается. Для горных выработок выемочных участков аэродинамика участка адекватно описывается обыкновенным дифференциальным уравнением с сосредоточенными аэродинамическим сопротивлением выработки и акустической массой воздушного потока.

5. Предложен структурно-функциональный подход к моделированию управляемой ШВС на основе разработанных функциональных динамических компонентов ШВС, отличающийся тем, что реализация сложных объектов и модели сети в целом сводится к простому соединению элементарных математических объектов граф-схемы сети, что обеспечивает наглядный и удобный интерфейс построения модели сети. Проведение машинных экспериментов в структурно-функциональной модели ШВС сводится к одновременному запуску процесса интегрирования во всех элементарных динамических объектах структурной модели сети, объединенных в систему. В процессе работы структурно-функциональной модели ШВС передача данных происходит только между соседними структурными компонентами сети, что открывает определенные возможности распараллеливания вычислительных процессов при реализации моделей сложных сетей в многопроцессорных системах.

6. Методами фазовой плоскости разработаны алгоритмы квазиоптимального по быстродействию управления проветриванием участками по газу при отработке желаемого конечного состояния участка с ограничением концентрации метана на расчетном допустимом уровне. Показано, что при определенных режимах проветривания перевод участка в желаемое состояние неосуществим оптимальным образом без превышения концентрацией метана расчетного безопасного уровня.

7. На основе структурно-функциональной модели управляемой ШВС и квазиоптимального по быстродействию алгоритма управления состоянием участка с ограничением концентрации метана на безопасном уровне разработана аналого-цифровая модель вычислительных и исполнительных устройств контура диспетчерского регулирования проветриванием участков сети. Методами математического моделирования процессов диспетчерского регулирования расходов воздуха показана работоспособность и достаточно высокое качество разработанных алгоритмов и средств программной поддержки контура диспетчерского управления проветриванием газообильных выемочных участков шахтной сети.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.     Абдрахманов Б.А. Современные проблемы рудничной аэрогазодинамики и безопасности при подземной разработке угольных месторождений / Б.А. Абдрахманов, Ю.М. Бирюков. – Калининград: Изд-во ФГОУ ВПО «КГТУ», 2006. – 273 с.

2.     Автоматизированная система контроля и прогнозирования состояния рудничной атмосферы угольных шахт./ Лапко В.В. и др.  Наукові праці Донецького державного технічного університету. Серія: Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем, випуск 10: - Донецьк, ДонДТУ, 1999. – С. 253 – 258.

3.     Антощенко Н.И., Сятковский С.Л. Факторы, определяющие уровень газовыделения в шахтах // Уголь Украины. – 2005. - №12. – С.33-34.

4.     Антощенко Н.И., Сятковский С.Л., Шепелевич В.Д. Модель динамики газовыделения при развитии очистных работ // Сборник научных трудов. – Алчевск: ДГМИ, вып. 20, 2005. – С.25-34.

5.     Аппаратно-программный комплекс автоматизации контроля состояния рудничной атмосферы / [Святный В.А., Лапко В.В., Достлев Ю.С., Краснокутский В.А., Иванов А.Ю.]  // Донбасс-2020: Наука и техника - производству: матер. науч.-практ. конф., 5-6 янв. 2002г..-Донецк : ДонНТУ, 2002. – С.163-173.

6.     Абрамов Ф.А. Моделирование динамических процессов рудничной аэрологии / Абрамов Ф.А., Фельдман Л.П., Святный В.А. – К.: Наук. думка, 1981. – 284 с.

7.      Абрамов Ф.А. Расчет вентиляционных сетей шахт и рудников. / Ф.А.Абрамов, Р.Б. Тян, В.Я. Потемкин. – М.: Недра, 1978. – 232 с.

8.     Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники, часть 1./ Г.И.Атабеков. – М.: Энергия, 1964. – 310с.

9.      Бахвалов Н. Численные методы / Н. Бахвалов, Н. Жидков, Г. Кобельков. М.: изд-во «Лаборатория базовых знаний», 2003. – 632 с.

10.          Бирюков Ю.М., Садчиков В.А. Способы и технологические схемы управления газовыделением на угольных шахтах средствами вентиляции и дегазации. Калиниград: Изд-во ФГОУ ВПО «КГТУ», 2009, 171 с.

11.          Булгаков Ю.Ф. Моделирование аэродинамического взаимодействия распыленной жидкости с вентиляционным потоком. / Ю.Ф. Булгаков, Я.В. Мельникова // Сб. докладов 10 Сессии Международного бюро по Горной Теплофизике.  – Гливице, 2005. – С.515 – 522.

12.          Волков І. В. Моделі фільтрів напівпровідникових перетворювачів з використаннім рівнянь стану / І.В. Волков, С.В. Подольний // Праці інституту електродинаміки НАНУ. – 2007. - №2. – С.87 – 94.

13.          Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. Часть 2. Специальные линейные и нелинейные системы автоматического регулирования одной величины. / А.А. Воронов. – М.: Энергия, 1966. – 325с.

14.          Гандер В. Решение задач в научных вычислениях с применением Maple и MATLAB./ В. Гандер, И. Гржебичек . – Изд-во "Вассамедина", 2005. - 520с.

15.          Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0 : учебное пособие / С.Г.  Герман-Галкин. – СПб.: КОРОНА принт, 2001. – 320 с.

16.          Герман-Галкин С.Г. Линейные электрические цепи : лабораторные работы / С. Г. Герман-Галкин. –  СПб.: КОРОНА принт, 2002. – 192 с.

17.          Гоголенко С.Ю., Святный В.А. К вопросу о границах применимости аналитических и численных решателей уравнений, описывающих движение воздуха в шахтных  вентиляционных сетях // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серiя "Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем" (МАП-2008). Випуск: 7 (150) - Донецьк: ДонНТУ. - 2008. – с.52 – 65

18.          Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. / И.С. Гоноровский. – М.: Советское радио, 1963. – 684с.

19.          Дьяконов В. Математические пакеты расширения МАТLAB : специальный справочник / В. Дьяконов, В. Круглов. – СПб.: Питер, 2001. – 480 с.

20.          Дьяконов В. П. Matlab 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6 в математике и моделировании. В. П. Дьяконов. –  М.: СОЛОН-Пресс, 2005. - 576с.

21.          Евстратенко И.А. Повышение эффективности проветривания железорудных шахт после массовых взрывов / Евстратенко Игорь Анатольевич. Дисс...канд. техн. наук по специальности 02.26.01 –“Охрана труда”- Национальный горный университет, Днепропетровск, 2006.

22.          Завадская Т.В. Блочно-ориентированная модель системы многосвязного управления воздухораспределением в шахтной вентиляционной сети // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серiя "Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем" (МАП-2008). Випуск: 7 (150) - Донецьк: ДонНТУ. - 2008. – с.104-115.

23.          Завадская Т.В., Святный В.А. Модельная поддержка разработок систем управления вентиляцией шахт с учетом горно-технических условий // «Информатика и компьютерные технологии». Сборник трудов III международной научно-технической конференции молодых ученых и студентов, 11-13 декабря 2007 года, г.Донецк, ДонНТУ-2007– C. 456.

24.          Изучение аэрогазодинамики очистных забоев, подготовительных выработок и выработанных пространств в шахтах Донбасса, разрабатывающих пласты полого падения (отчет). МакНИИ. – шифр темы №4(1-63). – Макеевка, 1964. – 143с.

25.          Каледина Н.О. Компьютерное моделирование шахтных вентиляционных сетей // Н.О. Каледина, С.Б. Романченко, В.А. Трофимов. – М.: Горная книга, 2008. – 72 с.

26.          Каледина Н.О. Вентиляция производственных объектов / Н.О. Каледина. – М.: Горное образование, 2008. – 193 с.

27.          Касимов О.И. Физическая сущность и некоторые закономерности переходных газодинамических процессов на выемочных участках шахт Донбасса / О.И. Касимов, И.Н. Попов. – В кн.: Аэродинамические процессы на выемочных участках угольных шахт. – Киев: ИТТ АН УССР, 1965. – С.3-8.

28.          Клебанов Ф.С. Аэродинамическое управление газовым режимом в шахтных вентиляционных сетях. / Ф.С. Клебанов. – М.: Наука, 1974. – 136с.

29.          Колесов Ю.Б. Визуальное моделирование сложных динамических систем / Ю.Б. Колесов, Ю.Б. Сениченков. – СПб.: Изд-во Мир и Семья & Интерлайн, 2001. – 242 с.

30.          Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. – М.: Наука, 1984. – 832с.

31.          Кравченко Н.М. Обоснование параметров воздухорапределения в горных выработках угольных шахт с учетом действия конвективных газовых потоков / Кравченко Наталья Михайловна. Дисс...канд. техн. наук по специальности 02.26.01 –“Охрана труда” Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности, Макеевка, 2006.

32.          Кривилев А. Основы компьютерной математики с использованием системы MATLAB. / А. Кривилев. – М.: Лекс-Книга, 2005. – 106 с.

33.          Круглов Ю.В. Расчет сложных вентиляционных сетей на ЭВМ / Ю.В.Круглов // Известия вузов. Горный журнал. – 2004. – №2. – С. 46 – 49.

34.          Круглов Ю.В. Сравнительный анализ современных алгоритмов расчета вентиляционных сетей / Ю.В. Круглов, А.Г. Исаевич, Л.Ю. Левин // Известия вузов. Горный журнал. – 2006. - №5. – С. 32 – 37.

35.          Круглов Ю.В. Разработка комбинированного метода расчета рудничных вентиляционных сетей с переменными параметрами. Стратегия и процессы освоения георесурсов /Ю.В. Круглов // Материалы науч. сессии Горного ин-та УрО РАН по результатам НИР в 2005г. Пермь: Горный институт УрО РАН, 2006. С.229-232.

36.          Круглов Ю.В. Моделирование систем оптимального управления воздухораспределением в вентиляционных сетях подземных рудников / Круглов Юрий Владиславович. Автореф. Дисс...канд. техн. наук по специальности 25.00.20 “Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика” Горный институт Уральского отделения Российской академии наук, Пермь, 2006.

37.          Кузнецов С.М. Исследования переходных процессов в тяговой сети численными методами. / С.М. Кузнецов // Электротехника. – 2004. №3. – С.41-46.

38.          Лапко В.В. Передаточные функции горной выработки как звена системы управления распределением воздуха / В.В. Лапко, С.С. Ефремов, А.Г.Кравченко // Разработка месторождений полезных ископаемых, рудничная вентиляция и техника безопасности. – К: Техника, 1992. - №36. – С. 3 – 8.

39.          Лапко В.В. Синтез структуры и параметров аэродинамической модели длинных выработок вентиляционных систем угольных шахт / В.В. Лапко, О.Ю. Чередникова // Наукові праці ДонНТУ, серія інформатика, кібернетика і обчилювальна техніка. – 2007. –  №8(120). –  С. 193-200.  

40.          Лапко В.В. Компьютерная система автоматизации контроля рудничного проветривания угольных шахт / В.В. Лапко, А.В. Молдованов, О.Ю.Чередникова: материалы VIII международного научно-практического семинара [«Практика и перспективы развития партнерства в сфере высшей школы»], Донецк–Таганрог, 2007. – №7. – С.161 -167.

41.          Лапко В.В. Разработка методами частотного анализа математической модели длинных аэродинамических каналов как объектов управления / В.В.Лапко, О.Ю. Чередникова // Научная конференция молодых ученых и студентов, Донецк, 11-13 декабря, 2007 : тезисы докл. – С.510-513.

42.          Лапко В.В. Идентификация оптимальной по сложности структуры аэродинамической модели воздушного потока коротких горных выработок шахтной вентиляционной сети / В.В. Лапко, О.Ю.Чередникова // Наукові праці ДонНТУ, серія Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем. – 2007. – №6(127) – С. 46-53.

43.          Лапко В.В. Аэродинамические модели с сосредоточенными параметрами лавы шахтной вентиляционной сети / В.В. Лапко, О.Ю. Чередникова // Наукові праці ДонНТУ: серія інформатика, кібернетика і обчилювальна техніка. – 2008. – №9(132). – С. 111-114.

44.          Лапко В.В. Математическая модель переходных аэродинамических процессов в вентиляционных сетях с сосредоточенными и распределенными параметрами / В.В. Лапко, О.Ю. Чередникова //Наукові праці ДонНТУ: серія Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем. –  2008. –№7(150). –  С. 40 - 51.

45.          Лапко В.В. Разработка методами частотного анализа аэродинамических моделей локальных ветвей шахтной вентиляционной сети / В.В. Лапко, О.Ю. Чередникова // Вісті Донецького гірничого інституту: Всеукраїнський науково-технічний журнал гірничого профілю. – Донецьк: ДВНЗ «ДонНТУ», 2008. – №1.  – С.130 – 137.

46.          Лапко В.В. Математическая модель и исследование переходных газодинамических процессов на выемочных участках шахт Донбасса / В.В. Лапко, О.Ю. Чередникова // Вісті Донецького гірничого інституту: Всеукраїнський науково-технічний журнал гірничого профілю. – Донецьк: ДВНЗ «ДонНТУ», 2008. – №2.  – С.115 – 122.

47.          Лапко В.В. Модельное проектирование алгоритма оптимального по бістродействию безопасного управления неминимальнофазовым объектом //В.В. Лапко, О.Ю. Чередниковa // Тези доповідей V міжнародної науково-практичної конференції “Сучасні проблеми і досягнення в галузі радіотехніки, телекомунікацій та інформаційних технологій (22-24 вересня 2010р., м. Запоріжжя). – ЗНТУ, 2010. – с.56 – 58.

48.          Лапко В.В. Синтез и исследование квазиоптимальных по быстродействию алгоритмов управления выемочным участком по газу с ограничением концентрации метана на расчетном уровне // В.В. Лапко, О.Ю. Чередникова // V міжнародна науково-практична конференція “Промислова безпека і вентиляція підземних споруджень в XXI сторіччі”. – 21-22 квітня 2011р. – Донецьк. – С. 101 – 107.

49.          Лаушник І.П. Моделювання нестаціонарних процесів в горизонтальних газопроводах / І.П. Лаушник, Я.П. П’янило, О.Я. П’янило // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”: Комп’ютерна інженерія та інформаційні технології. – Львів, 2000. - №392. – С.188 – 192.

50.          Лямаев Б.Ф. Стационарные и переходные процессы в сложных гидросистемах. / Б.Ф. Лямаев. – Л.: Машиностроение, 1978. – 192 с.

51.          Мазикин В.П. Методология и опыт управления газовыделением на шахтах в условиях технического и технологического перевооружения / В.П. Мазикин. – М.: Горные науки, 2005. – 104 с.

52.          Масюк А.Л. Единое представление модели сетевого объекта для эффективной реализации алгоритмов диалоговой поддержки моделирования ШВС / А.Л. Масюк // Наукові праці ДонНТУ, сер. “Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка”, вип.93, 2005. – С. 91 – 98.

53.          Матикашвили Т.И. Составление математической модели вентиляционной системы с распределенными параметрами и автоматическими регуляторами. / Т.И. Матикашвили . –  Сб. «Вопросы динамики шахтных турбомашин и их сетей». Тбилиси: «Мецниереба», 1967. – 124с.

54.          Медведев В.С. Control System Toolbox. MATLAB 5 для студентов / Медведев В.С., Потемкин В.Г. ; [под общ. ред. к.т.н. В.Г. Потемкина]. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2000. – 287 с.

55.          Мельникова Я.В. Основы моделирования шахтных вентиляционных сетей. /Я.В. Мельникова. В кн.: Поддержание и проведение выработок глубоких шахт Донбасса: Монография под общ. Ред. С.С. Гребенкина. – Донецк: «Каштан», 2005. – С.206 – 215.

56.          Молдованова О.В. Способы организации параллельных вычислений в задачах математического моделирования шахтных вентиляционных сетей: дисс. на соискание науч. степени канд. техн. наук: спец. 01.05.02 – Математическое моделирование и численные методы / О.В. Молдованова; Институт проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины, К., 2008. – 150с.

57.          Мэтьюз Д.Г. Численные методы. Использование MATLAB / Д.Г. Мэтьюз, К.Д. Финк. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. – 720 с.

58.          Назаренко В.И. Разработка и исследование системы диспетчерского управления проветриванием шахт методами математического моделирования.: Дис. канд. техн. наук. / Назаренко Виктор Иванович. – Донецк, 1974. –  222с.

59.          Павленко М.В. Особенности метановыделения из угля при использовании волнового воздействия / М.В. Павленко. В кн. «Современные проблемы шахтного метана». Сб. научных трудов. – М.: Горные науки, 2005. – С.102 – 110.

60.          Петров Н.Н. Методы синтеза систем автоматического регулирования вентиляторов главного проветривания./ Н.Н. Петров, П.Н. Ермолаев, П.Т.Пономарев. В кн. «Автоматическое управление в горном деле». Сб. научных трудов. –  Новосибирск ИГД СО АН СССР, 1971. – С. 23-49.

61.          Петров Н.Н. Электронная модель системы автоматического управления проветривания шахт./ Н.Н. Петров, П.Н. Ермолаев, П.Т. Пономарев. В кн.: Автоматическое управление в горном деле. – Новосибирск: Б.И.,1971. – С.89 – 93.

62.          Подольний С.В. Процеси у довгих лініях зв’язку ШІМ-інвенторів з віддаленими споживачами електроенергії і способи їх оптимізації / Подольний Сергій Вікторович. Діс...канд. техн. наук по спеціальності 05.09.05 “Теоретична електротехніка” НАНУ “Інститут електродинаміки”, Київ, 2009.

63.          Порцевский А.К. Вентиляция шахт. Аэрология карьеров (Аэрология горных предприятий): Учебное пособие. - М.: МГОУ, 2004. - 71 с.

64.          Пучков Л.А. Методы и алгоритмы автоматического управления проветриванием угольных шахт / Л.А. Пучков, Л.А. Бахвалов. – М.: Недра, 1992. – 399с.

65.          Пучков А.А. Проблема метана в современном горном производстве. В кн. «Современные проблемы шахтного метана». Сб. научных трудов. – М.: Горные науки, 2005. – С.16 – 22.

66.          Пучков Л.А. Решение проблем угольного метана: метанобезопасность, промышленная добыча газа, экология /Л.А. Пучков, С.В. Сластунов // Уголь, 2005. - №5. – С.5-7.

67.          П’янило Я.Д. Аналітико-числове моделювання масопереносу в газопроводах та природних пористих середовищах / Ярослав Данилович П’янило. Діс...докт. техн. наук по спеціальності 01.05.02 “Математичне моделювання та обчислювальні методи” Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2007.- 290 с.

68.          П’янило Я.Д. Ітераційні методи розв’язування задач про розподіл тиску в трубопроводах / Я. Д. П’янило, М.Г. Притула, Б.В. Землянський // Фізико-математичне моделювання та інформаційні технології. – 2005. – Вип. 1. – С.97 – 105.

69.          Расширение функциональных возможностей комплекса аэрогазового информационного – КАГИ/ [Ю.А.Иванов и др.] // Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах. Сборник трудов. – Макеевка, 2003. – C. 56-60.

70.          Рубан А.Д. Совершенствование технологии управления метановыделением на высокопроизводительных выемочных участках / А.Д. Рубан, В.С. Забурдяев //Горный информационно-аналитический бюллетень. Отдельный выпуск Аэрология, - МГГУ, 2008. - С 96-103.

71.          Святный В.А. Решение задач расчета воздухораспределения в шахтной вентиляционной сети методом установления / В.А. Святный // Известия вузов. Горный журнал. – 1979. –  №1. – С.50-59.

72.          Святный В.А. Моделирование аэрогазодинамических процессов и разработка систем управления проветриванием шахт: дисс. доктора техн. наук: 05.13.07 / Святный Владимир Андреевич. –  Донецк, 1985. –  440 с.

73.          Святный В.А. Микропроцессорный комплекс мониторинга параметров безопасности рудничной атмосферы угольных шахт / В.А. Святный, В.В.Лапко, О.Ю. Чередникова// Материалы IV научно-практической конференции «Донбасс 2020: Наука и техника – производству». – Донецк, 2008. – С.398-400.

74.          Cвятный В.А. Комбинирование сервисно-ориентированного подхода и UML для комплексной реализации дискретных моделей технологических процессов (на примере объектов угольной промышленности) // В.А. Святный, А.А. Чепцов // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія “Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка” (ІКОТ-2008). Випуск 9(132)- Донецьк: ДонНТУ. - 2008. – с.27-32.

75.          Смагин А.Н. Моделирование промышленных шахтных вентиляционных сетей  / А.Н. Смагин, Т.В. Завадская, Д.В Надев // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серiя «Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем» (МАП-2010). – Вип. 8 (168) - Донецьк: ДонНТУ. - 2010. С. 15-23.

76.          Справочник по рудничной вентиляции / Под ред. К.З. Ушакова. – М.:Недра, 1977. – 328с.

77.          Сухинин Б.В. Синтез оптимальных по быстродействию систем на основании использования теоремы об интервалах управления // Б.В. Сухинин, В.В. Сурков, А.Э. Соловьев //Вести высших учебных заведений Черноморья. - №2. – 2010.- С. 57 - 63.

78.          Сятковский С.Л. Совершенствование прогноза газовыделения на выемочных участках антрацитовых шахт / Сятковский Сергей Леонидович/ дис... кандид. техн. Наук по специальности 05.26.01 – “Охрана труда”. – Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности, Макеевка, 2007.

79.          Теоретичне обгрунтування та експериментальні дослідження аеродинамічних характеристик гірничих виробок та вентиляційних мереж у нормальних та аварійних умовах вугільних шахт України для підвищення безпеки праці: Звіт з НДР Д-11-06  / Керівник Ю.Ф. Булгаков, ДонНТУ, 2008.

80.          Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника / Е.П. Угрюмов. – Санкт-Петербург, 2000. – 517с.

81.          Ушаков В.К. Математическое моделирование надежности и эффективности шахтных вентиляционных систем / В.К. Ушаков : учебное пособие. – М.: изд-во МГГУ, 2003. – 182 с.

82.          Ушаков К.З. Газовая динамика шахт / К.З. Ушаков. – М.: Горные науки, 2004. – 481 с.

83.          Ушаков К.З. Регулирование шахтных вентиляционных сетей по фактору аэродинамического старения горных выработок./ К.З. Ушаков. В кн. «Современные проблемы шахтного метана». Сб. научных трудов. – М.: Горные науки, 2005. – С.52 – 60.

84.          Ушаков К.З. Гидравлика / К.З. Ушаков. – М.: Горное образование, 2009. – 414 с.

85.          Уэйкерли Дж. Проектирование цифровых устройств, том 2. / Дж.Уэйкерли. – М.: Постмаркет, 2002.- 1064с.

86.          Фалдин Н.В. Релейные системы автоматического управления / Н.В. Фалдин, Р.В. Фалдин // Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления / Под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. М.: МГТУ им. Баумана, 2004. – С.573 – 636.

87.          Фельдман Л. П., Святный В.А. Исследование динамики воздушного потока на аналоговой вычислительной машине. / Л.П. Фельдман, В.А.Святный. – Известия ВУЗов. Горный журнал, 1966.-  №6. – С.63-67.

88.          Фельдман Л.П. Уравнения неустановившегося движения метано-воздушной смеси в выработках и выработанном пространстве участка. / Л.П. Фельдман. – В кн.: Разработка месторождений полезных ископаемых. – Киев: Техника, 1971, вып.22. – С.95-105.

89.          Фесенко Н.С. Разработка системы оптимального управления шахтными вентиляторами главного проветривания. Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.13.07 / М.С. Фесенко; Донец. нац. техн. ун-т. — Донецьк, 2005. — 17 с.

90.          Цой С. Принцип минимума и оптимальная политика управления вентиляционными и гидравлическими сетями. / С. Цой, Г.К. Рязанцев. – Алма-Ата: Наука Каз.ССР, 1968. – 258 с.

91.          Частотные свойства шахтной вентиляционной сети как объекта автоматического регулирования / П.Н. Ермолаев и др. – В кн.: Автоматическое управление в горном деле. – Новосибирск: Б. И., 1971, с.16 – 23.

92.          Чередникова О.Ю. Моделирование переходных процессов в сложных сетевых системах / О.Ю.Чередникова, Д.А. Назаренко // Наукові праці ДонНТУ, серія “Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка”, вип.93, 2005. – С.129 – 131.

93.          Чередникова О.Ю. Исследование частотных характеристик добычных участков по каналу «расход воздуха – концентрация метана» // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серiя «Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем» (МАП-2010). – Вип. 8 (168) - Донецьк: ДонНТУ. - 2010. С. 24-31.

94.          Черных И.В. Simulink: Инструмент моделирования динамических систем / И.В. Черных // http:// www.matlab.exponenta.ru

95.          Шестаков М.П. Синтез системы управл