Email this article 
Analytical Design of Observation Systems in Chemical Cybernetics
- Authors: Gorobtsov A.S1, Grigorieva O.E1, Ryzhov E.N1
-
Affiliations:
- Volgograd State Technical University
- Issue: Vol 59, No 6 (2025)
- Pages: 80-93
- Section: Articles
- Published: 15.12.2025
- URL: https://ogarev-online.ru/0040-3571/article/view/382028
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034605325060079
- ID: 382028
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
An approach to constructing observation systems for the state space of a reacting mixture is proposed. The observation system consists of subsystems of observing oscillators of the self-oscillatory type for the phase subspaces of the system of kinetic equations of the observed groups of substances of the reacting mixture. Geometrically, the approach is based on the scheme of synthesis of limit cycles in the observation phase space. With this approach, the output amplitudes of the observing self-oscillatory processes established in the observation system mean stabilization of the concentrations of the observed reagents in the ranges of their admissible values. Some mathematical aspects of the approach are considered. The results of the article are illustrated by numerical simulation of the dynamics of stabilization of the amount of matter and the phase dynamics of the observation system associated with it.
About the authors
A. S Gorobtsov
Volgograd State Technical UniversityVolgograd, Russian Federation
O. E Grigorieva
Volgograd State Technical UniversityVolgograd, Russian Federation
E. N Ryzhov
Volgograd State Technical University
Email: rzhv@mail.ru
Volgograd, Russian Federation
References
- Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Кольцова Э.М. Системный анализ процессов химической технологии. М.: Наука, 1988.
- Кафаров В.В., Мешалкин В.П. Анализ и синтез химико-технологических систем. М.: Химия, 1991.
- Быков В.И., Старостин И.Е., Халютин С.П. Анализ формирования диссипативных структур в сложных сосредоточенных системах на основе потенциально потокового метода. Кибернетический подход // Сложные системы. № 4(5). 2012. С. 73.
- Решетников С.И., Быков В.И. Управляемый катализ. Задачи оптимального регулирования каталитических процессов и реакторов. Монография НГТУ. Новосибирск, 2021.
- Гудвин Г.К., Гребе С.Ф., Сальдаго М.Э. Проектирование систем управления. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2004.
- Ким Д.П. Теория автоматического управления. В 2-х томах. Том 2. М: Физматлит, 2004.
- Рубин А.Б. Биофизика. М.: Наука, 2004.
- Быков В.И., Цыбенова С.Б. Нелинейные модели химической кинетики. М.: КРАСАНД, 2011.
- Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Рыскин Н.М. Нелинейные колебания. М.: Физматлит, 2005.
- Горобцов А.С., Рыжов Е.Н. Устойчивость кинетических уравнений и нелинейное наблюдение за процессами стабилизации количества вещества // Теорет. основы хим. технологии. 2012. Т. 46. № 4. С. 470.
- Кубасов А.А. Химическая кинетика и катализ. Часть 1. М.: Изд-во Московского университета, 2004.
- Наимов А.Я., Назанский С.Л., Быков В.И. Параметрический анализ математической модели каталитического осциллятора // Теорет. основы хим. технологии. 2023. Т. 57. № 5. С. 606.
- Bykov V., Tsybеnova S., Yablonsky G. Chemical Complexity via Simple Models. De Gruyter Graduate, 2018.
- Писаренко Е.В, Писаренко В.Н., Анализ нелинейной кинетики химических реагирующих смесей // Теорет. основы хим. технологии. 2013. Т. 47. № 2. С. 173.
- Горобцов А. С., Григорьева О. Е., Рыжов Е.Н. Аналитическое конструирование систем нелинейной стабилизации: монография. Волгоград: Изд-во ВолгГТУ, 2013.
- Горобцов А.С., Григорьева О.Е., Рыжов Е.Н. Притягивающие эллипсоиды и синтез автоколебательных режимов. //Автоматика и телемеханика. 2009. Т. 70. № 8. С. 40.
- Никольский Б.П., Смирнова Н.А. , Панов М.Ю. и др. Физическая химия. Теоретическое и практическое руководство. М.: Химия , 1987.
- Яблонский Г. С., Быков, Горбань А. Н. Кинетические модели каталитических реакций. Новосибирск: Наука, 1983.
- Арнольд В.И., Ильяшенко Ю.С. Обыкновенные дифференциальные уравнения. Итоги науки и техники. Современные проблемы математики. Динамические системы -1 т. 1. М.: ВИНИТИ, 1985.
Supplementary files
