|
|
|
|
|
О КАФЕДРЕ |
|
|
|
|
ИСТОРИЯ КАФЕДРЫ «АВТОМАТИКА» МИФИ Кафедра Автоматики и телемеханики МИФИ была организована в августе 1949г. для подготовки инженеров-физиков, способных эффективно решать задачи управления и автоматизации ядерными установками, автоматизации физических установок и экспериментов. Первым заведующим кафедрой был к.т.н. К.В. Егоров (возглавлял кафедру с 1949 по 1953 годы). Затем кафедру последовательно возглавляли д.т.н. М.И. Романов (с 1953 по 1956 годы), д.ф.-м.н. Б.М. Степанов (с 1956 по 1960 годы), д.т.н. Е.В. Филипчук (с 1960 по 1989 годы), д.т.н. В.М. Рыбин (с 1989 по 2007 годы), c 2008г, к.т.н. В.Г.Дунаев (с 2008 по 2013), с 2014г. кафедру возглавляет Кишкин Владимир Львович – заместитель главного конструктора, начальника научно-производственного комплекса ВНИИА им. Духова. Первый вариант учебной программы
для студентов кафедры включал курсы: «Автоматика и электроника» (Е.В.
Филипчук, Д.К. Виноградов, Е.В. Арменский,
И.А. Архангельский, А.А. Жигарев, Л.Л. Декабрун);
"Физика ядерных реакторов" (Л.Н. Юрова); "Ускорители"
(О.А. Вальднер); "Электроника экспериментальной
физики" (А.П.Цитович); "Дозиметрия и защита от излучений"
(Столярова) и др. В 50-х годах на кафедре велись исследования магнитных усилителей, призванных повысить надежность измерительной и регулирующей аппаратуры по сравнению с электронными лампами. Разрабатывалась аппаратура на их основе - от измерителей тока ионизационных камер до сервоусилителей приводов систем управления и защиты (СУЗ) ядерных реакторов. В дальнейшем это направление получило развитие в ЦМНИИ и воплотилось в разработку СУЗ атомных подводных лодок и первого атомного ледокола "Ленин". Эта техника настолько хорошо себя зарекомендовала, что продолжала противостоять даже микроэлектронике. Тогда же начались работы над моделями и тренажерами для судовых атомных реакторов (Б. Кувшинников, Н. Челинцев) и сотрудничество с первой в мире АЭС в Обнинске. Е.В. Филипчук участвует в создании энциклопедии "Основы автоматического регулирования" (Машгиз, 1959), ставшей учебником и справочником для нескольких поколений специалистов по автоматике. С 1956г. под руководством проф. Б.М.
Степанова большая часть сотрудников кафедры была привлечена к созданию телеметрической
аппаратуры для регистрации "быстропротекающих процессов"
- ядерных взрывов в атмосфере. Созданный на кафедре комплект аппаратуры
участвовал в измерениях последнего взрыва самой мощной водородной
бомбы на Новой Земле. В те же годы на кафедре под руководством
доцента П.И. Попова была образована учебно-научная группа «Управление»
и были развернуты работы по
надежности СУЗ ядерных реакторов (Попов П.И., Терентьев В.Г.). Результаты
воплотились в технических решениях и регламентах эксплуатации, обеспечивающих
надежную работу как отдельных приборов, так
и комплексов аппаратуры СУЗ. Достижения в области повышения надежности
устройств автоматики и средств измерения отмечены Государственной
премией СССР (Попов П.И., Терентьев В.Г.). По результатам этих исследований
и разработок Попов П.И. защитил
докторскую диссертацию. С начала 70-х годов начались интенсивные исследования
по созданию АСУ ТП ядерных установок. Внедрение таких систем на комбинатах
"Маяк", СХК, ГХК, способствовало повышению эффективности
и безопасности эксплуатации атомных объектов. Научные достижения в
этой области нашли отражение в двух докторских диссертациях (Терентьев
В.Г., Власов В.А.) и более двадцати кандидатских диссертациях. За
создание АСУ ТП и успехи в области обеспечения надежности систем управления
сотрудники кафедры трижды в разные годы
были отмечены премиями Ленинского Комсомола. Лауреатами этих
премий стали Епанешников А.М., Иванов А.Г., Шилкин
И.П., Маслов В.В., Макаренко В.В., Лебедев В.О., Комиссарчук
С.Ю. Накопленный опыт позволил внедрить АСУ ТП на
десятках предприятий в других отраслях, а в атомной отрасли эти работы
продолжаются и в настоящее время. С
начала 90-х годов руководителем группы «Управление» является д.т.н.,
профессор Власов В.А. На основе созданного коллективом научной группы
инструментального программного пакета МИКСИС спроектированы и внедрены
в промышленную эксплуатацию десятки автоматизированных систем управления
технологическими процессами на промышленных, в том числе, на атомных
предприятиях. В 1967 году был запущен исследовательский реактор ИРТ МИФИ, а в 1968
на нем был испытан первый вариант разработанного на кафедре оптимального
по быстродействию регулятора нейтронной мощности. Его развитием стал
блок индикации и регулирования нейтронной мощности БИР-1, опробованный
на ИРТ МИФИ в качестве штатного пультового прибора в 1970-71гг. В 1962г. была образована учебно-научная
группа «Пьезоэлектрические приборы» под руководством профессора В.М.
Плужникова. Ее основными направлениями были научные исследования и практические
разработки в области применения физических эффектов в твердом теле
для создания чувствительных элементов и приборов автоматики и измерительной
техники. Плодотворным полем научно-практической
деятельности научной группы стали исследования физических эффектов
в пьезосегнетоэлектрических кристаллах.
В результате теоретических и практических исследований этих эффектов
был разработан целый ряд приборов, таких как ассоциативная память,
диэлектрические умножители, датчики температуры и давления. В 70-80-е годы в рамках этой научной группы развились направления:
пьезорезонансные датчики давления и температуры
(д.т.н. В.В. Малов), устройства обработки сигналов на поверхностных
акустических волнах (к.т.н. А.Н. Алексеев); создание датчиков и приборов
для исследований Мирового океана (д.т.н. В.М. Плужников, к.т.н. B.C.
Семенов). В научной группе была образована отраслевая лаборатория
Министерства Геологии СССР
по созданию приборов для геологии и геофизики, которую возглавляли
к.т.н. В.В. Макаров и к.т.н. В.Н. Симонов. В лаборатории
был разработан ряд приборов для геофизических исследований. Сотрудники
лаборатории стали лауреатами премий МинГео
СССР "За вклад в развитие геологии СССР", участвовали в
12-ти научно-исследовательских рейсах на кораблях "Академик Курчатов",
"Дмитрий Менделеев" и других. Научная
группа "Автоматизация физических процессов" образовалась
на кафедре в 1964г. (руководитель - д.т.н. Мицкевич Ю.Г., зам. руководителя
– к.т.н. Журомский В.М.). Основным направлением
научно-исследовательских работ являлась автоматизация управления технологическими
процессами предприятий по переработке ядерного топлива (Измайлов А.В., Андронов В.Г., Журомский В.М.). Научная группа принимала активное участие
в проектировании АСУТП новых предприятий по данному профилю. Более 20-ти лет на кафедре работала
научная группа «Микроконтакт» (руководитель – к.т.н. Закурдаев А.В.), которая занималась исследованием, созданием
и внедрением устройств коммутации -
«Мифисторов» с использованием ртутных контактов. Результаты
работы группы запатентованы
в ряде стран, а сотрудники получили более 30-ти авторских свидетельств
на изобретения. В МИФИ с 60-х годов работала межфакультетская,
межкафедральная отраслевая научно-исследовательская лаборатория
(ОНИЛ 740) Минатома РФ. Её отдел "Автоматизация физических измерений",
ставший кафедральной учебно-научной
группой "АВТОСКАН", в разные годы возглавляли профессоры кафедры
Розов Б.С., Филипчук Е.В., Рыбин
В.М. Научная группа "АВТОСКАН"
вела разработки автоматизированных систем сбора и обработки
информации. В 1965 году была разработана и сдана в эксплуатацию система
ионизационного калориметра для исследования космических лучей. В процессе
разработки системы были созданы и исследованы транзисторные и гибридные
схемы усилителей с уникальными параметрами. В 1964-1969 годы разработана,
изготовлена и сдана в эксплуатацию уникальная измерительная система
для измерения траекторий элементарных частиц на снимках с пузырьковых
камер. В 1970-1975 гг. группа вела разработки
в нескольких направлениях, объединенных задачей обработки графических
изображений с высокой точностью. Это - устройство для обработки показаний
стеклянных детекторов ядерных частиц (Прибытов
В.И.), устройство для обработки данных с искровой камеры (Канцеров
В.А.), зеркальное сканирующее устройство (Мамаев В.Л.), а также устройство
и система для сканирования аэрофотоснимков
(Кольцов И.М.). С 1972г. в группе велись разработки
и исследования прецизионного лазерного сканирующего устройства. Были
разработаны несколько оригинальных конструкций устройств и всесторонне
исследованы системы управления сканирующим зеркалом для различных
приложений. В работах принимали участие доценты
Алексаков Г.Н., Журомский В.М., Михеев В.П., Кольцов И.М.. По результатам
исследования измерительных сканирующих приборов и устройств Розовым
Б.С. была защищена докторская диссертация. С 80-х годов отделу "Автоматизация
измерений" было поручено решение задач автоматизации лазерных
установок и физического эксперимента в проектах ТОКАМАК. Были проведены
работы по созданию системы автоматического управления (САУ) юстировками,
диагностике и стабилизации параметров излучения и плазмы в импульсной
лазерной установке ТИР-1 для исследований по лазерному термоядерному
синтезу. Разработаны сканирующие устройства и САУ для лазерной технологии
на базе уникального лазера ЛТ-1. Эти работы были внедрены в ФИАЭ им.
Курчатова, ныне ТРИНИТИ (г. Троицк). Научная группа разрабатывала автоматизированную
систему управления (САУ) перестраиваемого твердотельного лазера для
физических экспериментов в установках ТОКАМАК (включая ИТЭР) и спектроскопических
задач. Была разработана информационно-измерительная система как для
САУ газонапуска в ТОКАМАК, так и для перестраиваемых
лазеров широкого применения, например, для диагностики пристеночной
плазмы по резонансной флуоресценции линий в экологии, спектроскопии,
лазерной локации и т.д. В частности, разработана, изготовлена и исследована
электронная аппаратура на линии с ЭВМ, датчик изменения длины волны
излучения на основе интерференции; оптоакустический
фильтр с электронным управлением, созданы алгоритмы и программное
обеспечение на основе современных компьютерных технологий для этой
аппаратуры и исследовательских задач. Более двадцати лет ярким примером
высокого научно-технического потенциала кафедры
была деятельность научной группы «Автоматика» (руководили: профессоры Е.
В. Филипчук и П.Т. Потапенко),
входившей в состав Физико-энергетической проблемной лаборатории (ФЭПЛ).
Базовая тематика научной группы - фундаментальные исследования и практические
разработки в области методов, средств и систем управления ядерными
энергетическими установками как многомерными объектами с распределенными
параметрами. Пуск 1 блока ЛАЭС с РБМК подтвердил прогнозировавшуюся
неустойчивость поля энерговыделения, что
подтолкнуло развитие работ по анализу, контролю и регулированию поля
энерговыделения, начатых в ФЭПЛ еще в 1962-65 годах. Весомым результатом этой работы стала монография, изданная в 1981г.,
"Управление нейтронным полем ядерного реактора" Е.В. Филипчука, П.Т. Потапенко и В,
В, Постникова (НИКИЭТ), а также докторская диссертация П.Т. Потапенко. Основные направления научных
исследований и разработок группы «Автоматика» ФЭПЛ: органы управления
нейтронным полем (жидкостное и газовое регулирование) ядерных реакторов
(Потапенко П.Т., Косилов А.Н., Михайлов В.В., Фокин А.Б.),
методы, алгоритмы и системы управления полем энерговыделения,
цифровые системы управления ядерными энергетическими установками (Потапенко П.Т., Плеханов Л.П., Косилов А.Н., Дунаев В.Г.,
Небоян В.Т., Кузнецов Н.А.,
Тимохин Е.С., Боженков О.Л., Лукьянец И.А.,
Сивоконь В.П., Аниканов С.С.,), методы моделирования нейтронного
поля и технологических процессов в ЯЭУ, тренажеры для операторов ядерных
реакторов и АЭС (Потапенко П.Т., Кучеренко
А.А.. Королев С.А., Крылов В.М., Кабачников
А.Б., Чернаков В.А., Андрюшенко А.А., Осадчий
М.А., Казеннов А.Ю., Кориковский
К.П.). Среди
важнейших внедренных разработок группы «Автоматика» ФЭПЛ следует назвать:
·
органы регулирования
поля энерговыделения для промышленных, энергетических
и опытных реакторов канального типа;
·
цифровые системы регулирования
и автоматизированного управления для исследовательских и водо-водяных
энергетических ядерных реакторов;
·
алгоритмы оптимального
управления полем энерговыделения для энергетических
и промышленных ядерных реакторов;
·
алгоритмы советчиков
операторов и контроля критических параметров безопасности для АЭС
с ВВЭР;
·
первый в стране полномасштабный
тренажер для операторов промышленного
канального ядерного реактора. К
началу 90-х годов в научной
группе «Автоматика» ФЭПЛ сложился
коллектив, который выделился в отраслевую научно-исследовательскую
лабораторию ОНИЛ 702Т (руководитель – профессор, д.т.н.
П.Т. Потапенко, зам. руководителя
к.т.н. А.А. Кучеренко), а затем в подразделение НИЦ "Тренажер"
МИФИ, которые решали задачи проектирования, оснащения и развития систем
и средств подготовки персонала отраслевых предприятий и АЭС.
В активе этого коллектива - целый комплекс внедренных разработок,
в том числе: проекты систем подготовки персонала Чернобыльской, Курской
АЭС, персонала исследовательских и опытных реакторов НИИАР (г. Димитровград),
компьютерные и полномасштабные
тренажеры и обучающие системы для АЭС с РБМК и ВВЭР. В дальнейшем
из НИЦ «Тренажер» были сформированы НИЛ МИФИ «Тренажерные системы
обучения» (руководитель Чернаков В.А.) и «Информационные технологии
и обучающие системы» (руководитель к.т.н. Королев С.А.), в которых
были продолжены разработки в области тренажеростроения и систем подготовки персонала АЭС. В 2008г.
эти лаборатории вошли в состав кафедры «Автоматика». В 1960г. для решения проблем автоматизации
электрофизических установок деканом факультета ЭВУСА, к.т.н., доцентом Арменским Е.В. была организована учебно-научная группа
«Автоматизация электро-физических
установок (АЭФУ)». Тематика
учебно-научной работы группы была тесно связана с направлением работы
кафедры Электрофизических установок, которой руководил д.т.н., профессор
Вальднер О.А. В 1969г.
Арменский Е.В. защитил докторскую диссертацию
на тему "Системы управления
ускорителями заряженных частиц на энергии до 100 МэВ". В дальнейшем
под руководством профессора. Рыбина В.М., защитившего докторскую
диссертацию в 1984г., научная
группа активно занимались разработкой и исследованием первичных преобразователей
для измерения параметров пучков заряженных частиц магнитоиндукционного,
резистивного и акустического типа. По заказу ИАЭ им. И.В. Курчатова, ФИАН им. П.Н. Лебедева,
ИЯИ, МРТИ, ОИЯИ и других предприятий был выполнен ряд важных научно-исследовательских
работ, связанных с разработкой и исследованием информационно-измерительных
и управляющих систем линейных ускорителей "Факел" и "Хризантема",
мощного инжектора нейтронов для термоядерных реакторов, источника
многозарядных ионов и др. Совместно с сотрудниками кафедры
Кибернетики МИФИ в последние годы велись работы по созданию интеллектуальных
управляющих систем сложных технических объектов и комплексов с применением
искусственного интеллекта и экспертных систем. На протяжении многих лет под руководством к.т.н. доцента Алексакова Г.Н. на кафедре действовало студенческое конструкторско-исследовательское
бюро СКИБ-А, ставшее настоящей школой научно-исследовательской,
конструкторской и инженерной деятельности для многих студентов
кафедры. В СКИБ-А активно велись
работы по атомной тематике, начиная с
создания в 1971г. оптимального
регулятора нейтронной мощности, который несколько лет отработал в
составе СУЗ реактора ИРТ МИФИ. В 1982 году результатом сотрудничества
СКИБ-А с Курской АЭС стало создание системы
«Полескоп» для контроля поля энерговыделения
в активной зоне РБМК. В 1983г. для НПО «Энергия» (в настоящее время
- ОАО «ВНИИАЭС») были разработаны элементы измерительно-диагностической
системы «РИТМ». С 1984г. успешно развивалось сотрудничество с ИАЭ
им. Курчатова по созданию систем контроля нейтронных полей и реактивности
для критических стендов УГ и РБМК. В 1985г. Разработанный в СКИБ-А
аналогово-вычислительный комплекс АВК-6, внедренный в учебный процесс более 100 вузов страны, был удостоен Золотой медали Лейпцигской ярмарки. Плодотворная учебно-научная деятельность
кафедры в разное время привела к формированию новых структурных подразделений
института. Так в 1971г. группа сотрудников во главе
с профессором Ю.И. Топчеевым, преимущественно
занимавшаяся управлением авиационно-космическими объектами, выделилась
в новую кафедру института "Управление большими комплексами",
в 1986г. из специалистов кафедры был сформирован научно-исследовательский
центр МИФИ «НИЦ ТРЕНАЖЕР» (руководитель – к.т.н. Кучеренко А.А.),
в 1990г. на базе СКИБ-А был сформирован «Инженерный
центр» МИФИ. В настоящее время учебно-научная
деятельность кафедры связана с приоритетными направлениями развития
науки и техники и, прежде всего, атомного энергопромышленного комплекса
России, в области разработки, создания и эксплуатации
автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП)
атомных электростанций. Эта деятельность осуществляется в тесной кооперации
с ведущими отраслевыми организациями, в том числе с Всероссийским
научно-исследовательским институтом по эксплуатации атомных электростанций
(ВНИИАЭС) - генеральным конструктором АСУТП АЭС, ВНИИ Автоматики, СНИИП, НИКИЭТ, ИАЭ им. И.В.
Курчатова, концерном «Энергоатом». В составе
кафедры – четыре научно-исследовательские лаборатории: тренажерных
систем и АСУТП АЭС (руководитель Чернаков В.А.), информационных технологий
и систем (руководитель Королев С.А.), управления ядерными энергетическими
установками (руководитель Власов В.А.), инженерный центр (руководитель
Федоров В.А.). Основные направления проводимых исследований и разработок:
·
автоматизированные
системы управления технологическим процессом (АСУТП) атомных электрических
станций и промышленных ядерных установок;
·
тренажерные системы
и моделирующие комплексы для АЭС и других энергетических предприятий;
·
системы контроля, диагностики,
управления и защиты реакторных установок;
·
системы промышленной
автоматики;
·
информационно-измерительные
комплексы. Среди
важнейших достижений последних лет следует отметить разработку и внедрение
совместно с ВНИИАЭС полномасштабного тренажера блока №3 Калининской
АЭС, тренажера оборудования и систем
АСУТП блока №2 Ростовской АЭС, разработку программных моделирующих средств инженерной поддержки верификации и пуско-наладки АСУТП АЭС, разработку и внедрение программно-технических
комплексов (ПТК) «УМИКОН» в АСУТП на предприятиях атомной, химической и
горно-обогатительной промышленности. На протяжении всех лет и сегодня
отличительной чертой кафедры является
интеграция учебной и научной
деятельности. Это выражается, с одной стороны, в непосредственном
использовании результатов научных исследований и разработок в читаемых
кафедрой учебных дисциплинах, а с другой, в активном участии студентов
кафедры в деятельности научных лабораторий и в реализации выполняемых
инженерно-технических проектов и исследований. На кафедре созданы
новые учебные лаборатории: программно-технических комплексов АСУТП
АЭС, компьютерных тренажеров и анализаторов АЭС, систем управления
и защиты ядерных энергетических установок, элементов и систем автоматического
управления, информационной техники и измерительных систем, лаборатория
инженерного практикума. Все учебные лаборатории оснащены реальным
оборудованием и программным обеспечением, используемым в современных
АСУТП атомных и других промышленных
и энергетических предприятий. Ежегодно кафедра выпускает 40-50 специалистов для организаций и предприятий Росатома, Академии наук, других промышленных отраслей. За 65 лет работы кафедры для предприятий и организаций отрасли подготовлено более 3000 инженеров-физиков по автоматизации технологических процессов, физических установок и физического эксперимента. |
|
|
|
|
|
Copyright © 2014 МИФИ |
|
