Search

Анотація: метою донної статі є обґрунтування процедури аналізу якості багатовимірних замкнених систем керування. Показники якості в кожному конкретному випадку можуть бути різними, таких показників існує велика кількість. Це обумовлено різноманіттям систем керування та різними завданнями, які вони виконують. Об’єктом аналізу якості обрана система керування рухом робочої поверхні платформи Стюарта. Платформа Стюарта, має шість ступенів свободи: три поступальні ступені рухливості (зміщення характерної точки вздовж осей нерухомої системи координат, пов'язаної з нерухомим основою) і три обертальні ступені рухливості (поворот рухомої платформи щодо власних осей рухомої системи координат, пов'язаної з рухомою платформою). В межах дослідження динамічного проектування оптимальних багатовимірних систем стохастичної стабілізації виконано постановка та формулювання проблеми максимізації якості відтворення руху робочої поверхні платформи Стюарта. Одна із складових цієї проблеми є визначення принципів вибору та алгоритму розрахунку показників якості системи керування рухом робочої поверхні платформи Стюарта в умовах функціонування - при домінуванні детермінованих складових корисних сигналів, збурень та завад. При визначальному значенні оцінки якості системи керування має детермінована складова, показником якості виступає сума певним чином зважених інтегральних квадратичних показників помилок підтримки положення робочої поверхні платформи Стюарта на програмній траєкторії та значень вектору керування, яка характеризує потужність необхідну для керування.

Система керування є критично важливим компонентом у кожній сфері сучасного життя, особливо в процесах нафтопереробки. Вона забезпечує безперервний контроль і оптимізацію технологічних операцій, таких як очищення, дистиляція та підігрів нафти. Покращена продуктивність таких систем призводить до підвищення загальної ефективності, що в довгостроковій перспективі означає значну економію ресурсів, енергії та підвищення якості нафтопродуктів. Численні системи керування були розроблені спеціально для цієї мети протягом останніх кількох десятиліть у відповідь на постійну потребу в покращенні продуктивності. Маючи це на увазі, ця стаття спрямована на класифікацію та аналіз контролерів різних типів. Перехід від звичайних до більш інтелектуальних адаптивних контролерів виділено разом із відповідними принципами. Звичайні регулятори — це ті, що розроблені для лінійних систем без урахування можливості виникнення параметричних змін. Адаптивні контролери мають здатність автоматично навчатися та адаптуватися до стану заводу та проводити точний поведінки системи.

The concept of automated control systems for positioning radio-signal transmission and reception devices is discussed in this article. The subjects of this article are methods and means for ensuring precise and stable antenna positioning using web-based controllers with integrated sensors and actuators. This research aimed to develop a model of an automated control system for the positioning of radio signal transmission/reception antennas, including directional antennas with a radiation pattern angle of 60-90 degrees, ensuring the minimi zation of azimuth positioning error. The objective of this research is to develop automated antenna positioning systems using embedded systems. This article provides an example of the system's operation, where the controller performs antenna positioning tasks with high accuracy for directional antennas, such as Yagi -Uda antennas, ensuring that the azimuth position control error does not exceed 15 degrees. Positioning accuracy is achieved by a calibration procedure and dynamic servomotor adjustment based on the magnetometer data. This system is designed to ensure communication for operating a mobile robotic platform (unmanned vehicles), particularly in the presence of electromagnet ic interference. Reliable communication with an unmanned vehi - cle depends on the positioning of the communication elements. It is a necessary condition for the operation of a mobile robotic platform, which, according to the classification by size groups, be longs to Micro, Mini, and Midi categories of wheeled vehicles and is used in search, rescue, and military operations. The result of the research is the development of the system, as well as its implementation and testing under laboratory conditions, which confirms the operability of the proposed control system model. Conclusions. This article discusses the concept of an automated control system for antenna positioning based on the use of embedded web technologies and their integration with hardware components that ensure precise positioning of radio-signal transmi ssion/reception devices. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Purpose. To analyze the energy saving reserves under the conditions of implementation and integration of the system in order to find rational driving modes in the general system of managing underground electrified transport. Methodology. The work presents the method for processing data arrays obtained experimentally with the help of a measuring system and theoretically with the use of the “Rational Trajectory” software. Findings. Experimental studies were carried out using a testing system created on the basis of a refurbished train with energy recovery system. Theoretical studies were carried out using the “Rational Trajectory” software, which is based on the principle of solving a multi-criteria problem by the method of the main criterion. The minimum amount of electricity consumption from the overhead contact line was chosen as the main criterion. The software was developed in the LabVIEW graphical programming environment in order to determine the rational modes of driving rolling stock and energy indicators in a given area of its operation. The amount of electricity consumed for traction and the amount of electricity generated by the train during regenerative braking were determined based on the results of experimental and theoretical studies, respectively, under typical and rational modes of driving the train for given identical operating conditions. Originality. Further research on the analysis of energy saving reserves on the rolling stock of underground electrified transport was achieved due to the introduction of a system for finding a rational driving mode. Practical value. It has been established that the implementation and incorporation of the “Rational Trajectory” software into the train control system will save up to 14.7 % of the amount of electricity consumed for traction, compared to typical modes operation on a given track section. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Four control systems are generated using Matlab software based on different controllers for the granulation process in a fluidized bed: controllers for linear systems — PID and optimal LQR, controllers for nonlinear systems — MPC and those based on fuzzy logic. For each control system, transient characteristics are obtained and system efficiency indicators are given. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Introduction. In accordance with one of the ways of solving the problem of increasing the smoothness of the vehicles, a controlled suspension is proposed, which is created on the basis of the use of «smart» materials – magnetorheological elastomers, the mechanical properties of which, in particular, damping, can be changed with the help of a controlling magnetic field. This is implemented with the help of the magnetorheological actuator of the suspension control system, which has the form of an elastic bushing of the suspension arm, consisting of several electrically connected in series toroid-like coils (with a core of magnetorheological elastomer). The device is powered by current, the value of which is controlled by the operator, or automatically, depending on the road profile and driving mode. Magnetorheological actuators (elastic bushings) are placed in the holes of the suspension levers instead of standard rubber ones and combined with a controlled current source. Thus, the suspension becomes controllable, which makes it possible to set the necessary vibration damping of the vehicle body to increase its smoothness. Problem. The disadvantage of the previous designs of the magnetorheological actuator is the insufficient amount of the magnetic flux density and the unevenness of its distribution within the elastic bushings. As a result, the damping properties of such controlled suspensions become insufficiently effective, which reduces the possibility of increasing the smoothness of the vehicles. The purpose of the work is to increase the damping properties of the magnetorheological actuator of the vehicle suspension control system, which will increase the control efficiency. The task is to improve the design of the performing magnetorheological device, to carry out calculations and develop a calculation scheme of the study, to determine the average magnetic flux density value and its distribution across the crosssection of the device, to calculate the dependence of the device damping indicator on the magnetic flux density, to compare the damping indicators of the improved device with previously known ones. Methodology. Research tasks were solved on the basis of magnetic field analysis using methods of magnetic field theory and SOLIDWORKS® and FEMM software packages, as well as analysis of the dependence of the damping properties of bushings from magnetorheological elastomers on magnetic flux density. A description of the design and principle of operation of the magnetorheological actuator of the vehicle suspension characteristics control system is given, based on which the calculation scheme was developed. Results. The results of research calculations showed that the average value of magnetic flux density in the proposed design of the device reached 0.85 T, its distribution became fairly uniform, and there were no zones where it was abnormally small. For the first time, the dependence of the damping index on the magnetic flux density of the controlling magnetic field has signs of scientific novelty. It was found that this indicator for the proposed design of the device increased by 22 % compared to previous other designs, which will increase the efficiency of the control system and the smoothness of the vehicle. A positive result was achieved due to the following features of the proposed design of the suspension actuator: the elastic sleeve consists of several coaxially located actuators made of anisotropic magnetorheological elastomer, in which the conglomerates of the ferromagnetic filler during the manufacturing process are located collinear to the direction of the angular deformations of the sleeve and the control magnetic field flux density vector, and the devices have control coils located on their surfaces, which are made of conductive elastic elastomer and electrically connected in a series circuit. Originality. The control method, previous designs and construction of this controlled suspension are protected by patents of Ukraine. Practical value. The direction of further research is to optimize the parameters of the control coils in order to reduce the energy consumption for them and to protect them from overheating. References 20, figures 10. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Об’єктом дослідження є динамічні характеристики гідравлічного привода системи керування літального апарата. З метою покращення стійкості та керованості літальних апаратів існує необхідність визначення закономірності зміни динамічних параметрів привода (запаси по фазі та амплітуді, частоту та амплітуду резонансного піка тощо) залежно від зміни тиску нагнітання гідравлічної системи. В результаті виконання дослідження за наявною математичною моделлю отримано залежність динамічних параметрів гідравлічного привода заданої кінематичної схеми від тиску нагнітання. Встановлено, що зі збільшенням тиску нагнітання динамічні характеристики привода погіршуються: зменшуються запаси по фазі та амплітуді, збільшується пікова амплітуда резонансу і зменшується частота виникнення резонансу, проте для більш точної кількісної оцінки є необхідність у проведенні подальших досліджень з уточненою математичною моделлю. Отримані результати надалі можуть бути застосовані для оптимізації умов роботи приводів систем керування літальних апаратів, джерелом живлення котрих є насос постійної подачі, що працює в комплексі з гідравлічним акумулятором і гідромеханічним автоматом розвантаження.

Технології комп’ютерного зору отримали широке застосування в різних галузях, зокрема в медицині, виробництві, транспорті, логістиці, сільському господарстві. В статті наведено загальну схему контролю якості продукції на основі комп’ютерного зору. Як приклад розглянуто задачу виявлення дефектів друкованих плат та проаналізовано стек технологій для її розв’язання. Розпізнавання дефектів базується на індексі структурної подібності SSIM, що обчислює різницю між зображеннями еталонної і поточної плати. Незважаючи на значний прогрес у галузі машинного зору, залишається багато невирішених питань щодо якості та розмірності вхідних даних, вибору моделей, точності результатів. Інтеграція елементів систем машинного зору для обміну інформацією та прийняття рішень також становить значну проблему, тому у статті представлено один із підходів до її розв’язання. Запропоновано програмну реалізацію для виявлення дефектів у вигляді веб-додатку. Архітектура системи складається з клієнтської та серверної частини. Клієнтська частина реалізована з використанням Vue.js, на стороні сервера використано Flask фреймворк, що полегшує інтеграцію з існуючими Python-бібліотеками.

The object of the study is the dynamic properties of the hydraulic actuator of the aircraft control system. In order to improve the stability and controllability of an aircraft, it is necessary to determine the regularity of changes in the dynamic parameters of the actuator (phase and amplitude margins, resonant peak frequency and amplitude, etc.) depending on changes in the pressure of the hydraulic system. As a result of the study performed using the available mathematical model, the dependence of the dynamic parameters of the hydraulic actuator of the specified kinematic scheme on the supply pressure was obtained. It was found that with an increase in supply pressure, the dynamic parameters of the actuator deteriorate: phase and amplitude mar-gins decrease, peak resonance amplitude increases, and resonance frequency decreases. However, for a more accurate quantitative assessment, further research with a refined mathematical model is necessary. The obtained results can be applied in the future to optimize the operating conditions of actuators for aircraft control systems, the power source of which is a constant delivery pump working in conjunction with a hydraulic accumulator and a hydro-mechanical pump unloading mechanism. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Мета роботи. Розробка мехатронної системи на прикладі моделі літального апарата типу «Планер» для вивчення та дослідження процесів керування ним. Методи дослідження. Фізичний експеримент на розробленому лабораторному стенді, комп’ютерне моделювання, розрахунково-аналітичний. Отримані результати. В ході дослідження було розглянуто та проаналізовано основні процеси керування планером: взаємодію органів керування пілота та діючих механізмів крила. Проведено аналіз недоліків та переваг існуючих розробок за досліджуваною тематикою з урахуванням питань мобільності, економічності, простоти і надійності виконання, а також можливості використання в якості навчального стенду. Розроблено лабораторний стенд у вигляді мехатронної системи на прикладі моделі літального апарата типу «Планер» для вивчення та дослідження процесів взаємодії органів керування та виконавчих механізмів польоту. Підключення програмно-апаратного комплексу здійснюється за допомогою інтерфейсу USB. Для обробки команд процесору та конвертації їх у рухи елеронів використано SOC платформу з мікроконтролером ArduinoUno. В якості інтерфейсу керування обрано джойстик Logitech Extreme 3D. З метою підвищення подібності до реальних систем передбачено певну затримку (інерцію) між моментом впливу оператора на джойстик та реакцією планера. Як матеріал моделі планера використано пінополістирол. Сервоприводи MG-90S та DS-37 використовуються для керування положенням рухомих частин моделі планера. Обертання планера здійснюється за допомогою двигуна 28BYJ-48. Розроблено програмне забезпечення, особливістю якого є легке налаштування та швидкий запуск лабораторного стенду. Передбачити можливість ведення журналу, який дозволить проводити аналіз дій оператора стенду. В результаті проведеного дослідження було визначено особливості керування планером та структуру механізмів, що забезпечують процес керування. Наукова новизна. Запропоновано та розроблено мехатронну систему моделі літального апарату типу «Планер» на основі програмно-апаратного комплексу на базі ArduinoUno, який відрізняється від існуючих наявністю програми, яка забезпечує легке налаштування та швидкий запуск літального апарату, що дозволяє досліджувати взаємодію органів керування та виконавчих механізмів польоту. Практична цінність. Розроблений лабораторний стенд на основі літального апарату типу «Планер» розширює можливості вивчення та дослідження електромеханічних процесів систем автоматичного керування складними мехатронними об’єктами.

У більшості випадків очищення вихідного продукту процесу виробництва оцтової кислоти здійснюється шляхом ректифікації. Оскільки процес ректифікації полягає в розділенні сумішей на фази по температурі кипіння, то стає зрозуміло, що досить важливим технологічним параметром є температура та концентрація суміші, що обробляється. Зазвичай, дані технологічні параметри задаються кип’ятильником при ректифікаційній колоні, який ще зветься кубом колони. Саме тому існує потреба у якісному та ефективному керуванні кип’ятильником, як одним із важливих технологічних об’єктів. У роботі розроблена та проаналізована система керування кип’ятильником на базі MPC-регулятора. Робота MPC-регулятора базується на визначенні поведінки об’єкта та прогнозування майбутньої поведінки, після чого за рахунок оптимізації керування на певному проміжку часу здійснюється виведення його на бажану траєкторію. Проміжок часу на якому здійснюється розрахунок оптимальної траєкторії ще називається горизонтом. Визначення горизонту впливає на характер здійснюваного керування, тому його вибір повинен бути обраний виходячи з характеру динамічних властивостей об’єкту керування. Саме тому при розробці даних регуляторів потрібно досліджувати характер впливу даних параметрів на перебіг процесу. В результаті дослідження було отримано стратегії керування для різних значень горизонтів прогнозування та керування. Проаналізувавши результати роботи регулятора при різних налаштуваннях горизонтів прогнозування та керування можна дійти висновку, що при збільшенні горизонту прогнозування збільшується час перехідної характеристика, але також зменшується перерегулювання. Тому при виборі оптимального значення потрібно керуватися впливом перерегулювань на процес.

Система керування напірним ящиком відкритого типу має високу складність, що пов'язано із необхідністю не тільки стабілізувати параметри об’єкта, але й здійснювати координоване керування ним у випадку автоматичного переведення папероробної машини з одного виду продукції на інший за мінімальний час. Розроблено математичну модель напірного ящика відкритого типу як об’єкта керування рівнем маси. У моделі вихідною змінна об’єкта керування є рівень маси у напускній камері, а керувальним діянням є витрата маси, що подається до напускної камери. В моделі враховано збурювальне діяння – площу випускальної щілини. На основі розробленої моделі розглядається два варіанти побудови алгоритму керування напірним ящиком під час переведення його із одного режиму у інший. Розроблено структуру алгоритму координованого керування напірним ящиком. Наведено ілюстративний приклад застосування розробленого алгоритму. Здійснено розрахунки оптимального перехідного процесу в об’єкті які підтверджують ефективність розробленого алгоритму керування. Алгоритм координованого керування застосовано для стандартного напірного ящика ЯНО-180. Продемонстровано розробку алгоритму переведення напірного ящика з робочої (0,485 м) на максимальну (0,575 м) висоту рівня маси у напірному ящику за час 180 с. Результати розрахунків показують, що алгоритм координованого керування забезпечує переведення рівня маси на максимальну висоту за заданий час. Розроблений на основі отриманої математичної моделі алгоритм дозволяє здійснювати керування рівнем маси у такому складному об’єкті, як напірний ящик відкритого типу при переведенні папероробної машини з одного режиму роботи на інший за час, вказаний системою координованого керування.

Надійність та енергоефективність технічної експлоатації СХУ багато в чому залежить від своєчасного виявлення недоліків у роботі механізмів, та прийняття своєчасних об'єктивних рішень на підставі отриманих у режимі реального часу та оброблених термодинамічних параметрів за допомогою програмовано-логічних контролерів (ПЛК)

The subject matter of this article is a control system for unmanned aerial vehicles (UAVs) whose mathematical model is a finite state machine (FSM). The goal is to develop FSM structural models that enable (1) detection of multiple faults of FSM elements caused by an electromagnetic pulse or laser beam, and (2) prevent negative impacts on the controlled object. The tasks to be solved are as follows: to develop FSM structural models to detect invalid input vector X for the whole FSM and in each state, to detect invalid output vector Y for the whole FSM, at each transition and in each state, invalid code of the present (current) state, invalid code of the next state, and invalid transition between states; to determine the possible causes of the faults, which can be the failure in the logic Φ of forming the code of the next state, the invalid input vector X, the failure in the feedback circuit, the failure in the logic Ψ of forming the output vector, the failure in the state register R, the failure in the wire between the FSM input and the input of the logic Ψ; development of a combined structural model for the detection of all listed faults with a minimum number of additional combinational circuits, as well as a structural model that combines all additional combinational circuits. The methods used are: the theory of finite state machines, structural models of FSMs, state encoding methods of FSMs, representation methods of FSMs, and Verilog hardware description language. The following results were obtained: (1) the Mealy FSM structural models were developed to detect all the above mentioned faults, (2) the combined FSM structural models were developed, and (3) the possible causes of faults detected by each FSM structural model were identified. Experimental studies have shown that for the presented FSM structural models, the area overhead averages 3-23%, for onehot encoding of FSM states, and 2-8%, for binary encoding of FSM states. Conclusions. The scientific novelty of the obtained results consists in the following for the first time FSM faults that are not caused by radiation and cosmic rays but by an electromagnetic pulse affecting the control device are considered; the number of faults is not limited for the state codes as well as for the input and output vectors; the faults can be detected not only in the state register R but also in the input vector X, in the logic Φ of generating the next state code, in the logic Ψ of generating the output signals, and in the feedback circuit; the invalid transitions of FSMs and the transitions to invalid states are also detected; the proposed structural models not only detect FSM failures but also prevent their negative impact on the controlled object; combined structural models allow simultaneous detection of faults in all elements of the FSM. Future research will focus on developing structural models for correcting FSM failures. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Purpose. To develop the method and software for building empirical models of muffle furnaces with two heating elements. Methodology. The method for processing experimental data according to the improved algorithm, which is based on the areas method, is used for constructing empirical models of the muffle furnace. Experimental research of the muffle furnace dynamic is conducted using the following methodology. The muffle furnace is cooled to the room temperature and then the lower heater is turned on and temperatures at the furnace output are fixed using the experimental two-channel temperature controller MIC-344. The second cycle of the experimental research began by cooling the furnace to the room temperature with turning on the upper heater. Observations based on the results of the experiment are conducted until the temperature is stabilized at the two outputs of the muffle furnace. Archiving of temperature trends is carried out using the RS485/Ethernet interface and the SmartReview software (a product of private limited company “Microl”). Findings. The developed software can be used for iteratively selection of the optimal empirical model based on the criterion of the root mean square deviation of the calculated and experimental data. The calculating method for the acceleration curve based on the transfer functions coefficients with a variable discreteness step is improved in order to compare the experimental data with the empirical modeling results. Twelve empirical models were tested for four signal transmission channels in the process of experimental research. It has been established that only four of them are stable (have left-hand roots of the characteristic equation). Among the selected sustainable models, the model with the numerator polynomial equaled to two and denominator polynomial equaled to three has been established as the best model (according to the established criterion). A structural diagram is created based on the synthesized empirical model of the muffle furnace, which includes four transfer functions and cross connections. Originality. For the first time, the empirical model of a muffle furnace with two electrical energy sources has been developed, which describes its dynamic properties as the object of automatic control with high accuracy, which enables to reveal the presence of internal cross-connections, that significantly complicate the controlling process of the object. Practical value. The created empirical models with two electric sources (tens) can be used for the synthesis of the high-precision automatic temperature control system of the muffle furnace. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

In the structure of the generating capacities of the Integrated Power System of Ukraine, the power units of thermal power plants (TPP) with a capacity of 200 and 300 MW carry the main load to ensure the balance of the daily power demand curve in semi-peak mode. In 2022, these power units were one of the main targets of missile attacks aimed at unbalancing the energy system. The emergency shutdown of some power units must be compensated by the capacity of others, otherwise emergency shutdowns of power supply to consumers are introduced. The issue of increasing the maneuverability of existing power units is extremely acute today. Boiler units of TPP are characterized by changes in dynamic characteristics when their operation mode is changed. That is why control systems are subject to increased requirements for the quality of functioning and stability margins. The article contains an analysis of modern developments in the field of synthesis of robust and adaptive control systems by inertial circuits of TPP boiler units. Control schemes with tabular adjustment of PI controller parameters, piecewise-linear adaptation, as well as schemes with an internal model control and with a dynamic corrector are considered. The water-steam flow path of the pulverized coal direct-flow boiler unit of the TPP with a capacity of 300 MW is considered as a control object. The setting parameters of the considered circuits are calculated according to known methods. Computer models of regulation schemes were built, based on which simulations of their operation were carried out. A comparative analysis of quality indicators of their functioning was carried out. Stability margins of control systems in the entire range of operating loads of the power unit are calculated. Graphs of the dependence of the stability reserves on the gain and on the phase depending on the load of the power unit are constructed. The obtained results are summarized in a final table indicating the advantages and disadvantages of each of the considered schemes. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The object of this study is an effective approach to designing automatic control systems with a model of complex technological processes, which include interrelated and complementary stages from the formulation of the task to the implementation of the control system at the facility. It includes a set of measures, starting with the analysis of the process in its hardware design with the construction of an information and logical scheme to the development of all types of security and commissioning. The main problem in the implementation of a control system with a technological process model is the limited ranges of adequacy of mathematical models. Therefore, when changing the load on the unit, changing external and internal perturbations, it is necessary to constantly ensure the necessary level of adequacy of the models. It is proposed to use a combined model as a mathematical model of the control object, combining the advantages of analytical and experimental-statistical models. This makes it possible to significantly expand the information base of the resulting model. A simple and effective iterative algorithm for calculating this model is also proposed. It includes sequential steps to determine the parameters of the model by basic dependences (the deterministic part of the model), followed by clarifying them according to the current data from the object (experimental statistical part of the model). The effectiveness of the approach is confirmed by the example of ASC TP of the ammonia synthesis column. By improving the accuracy of determining the control parameters and narrowing the range of their change around the optimal value, the volume of ammonia release increases by 5–8 %. The application of the described approach on the example of the development of an automatic control system for the technological process of ammonia synthesis confirmed the economic feasibility of implementing the proposed solutions [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Мета роботи. Вдосконалення інструментарію взаємодії між сенсорами та системою керування будівлі за допомогою використання трикутної мікросмужкової антени. Методи дослідження. Математичне моделювання методом кінцевих різниць у часовій області. Отримані результати. Запропоноване технічне рішення полягає у виборі оптимальної конструкції випромінюючого модулю у формі трикутної мікросмужкової антени, шляхом математичного моделювання, значень геометричних розмірів трикутника, товщини діелектричного шару та значення його діелектричної проникності, загальних розмірів випромінюючого модулю які забезпечують оптимальне узгодження антени з фідером живлення у вигляді мікросмужкової лінії. Розроблено комп'ютерну модель трикутної мікросмужкової антени методом кінцевих різниць у часовій області дозволяє провести дослідження щодо параметрів даної антени, які забезпечують стійкий бездротовий зв’язок між системою давачів (сенсорів) та блоком керування автоматизацією будинка. Умовою підвищення ступеня узгодження антени із лінією живлення вибір способу живлення антени. Встановлено, що найбільш оптимальним способом живлення трикутної антени є спосіб приєднання мікросмужкової лінії до середини сторони трикутника, у порівнянні зі способом приєднання лінії живлення до вершини трикутника. Проведено оптимізацію ширини мікросмужкової лінії живлення по критерію мінімізації модуля коефіцієнта відбиття на вході антени. Проведено дослідження ступеня узгодженості антени на робочих частотах 2,4 та 7 ГГц. На частоті 7 ГГц величина модуля коефіцієнта відбиття складає -23,6776 дБ. Розраховані тривимірна та двовимірні діаграми спрямованості даної антени. Діаграма спрямованості має майже сферичну форму, тобто дозволяє розміщувати випромінюючий модуль у довільній орієнтації щодо земної поверхні. Це дозволяє використовувати трикутну мікросмужкову антену у якості випромінюючого модуля системи енергетичного менеджменту будівель та системи розумний дім. Наукова новизна. Дослідження способів живлення трикутної мікросмужкової антени дозволяє знайти оптимальне узгодження антени із лінією живлення, що забезпечує формування характеристик випромінювання які забезпечують ефективну взаємодію між давачами (сенсорами) та системою керування енергетичного менеджменту будівлі. Практична цінність. Отримані в результаті дослідження характеристик випромінювання трикутної мікросмужкової антени дозволяють використовувати її для організації бездротового каналу зв’язку в 4% смузі робочих частот.

The paper aims to develop a new method for the design of hybrid multivariable automatic control systems. We determine a hybrid control system as a system that includes two different types of parallel operating controllers. The paper's aim is achieved by solving the following tasks. The first task is to develop a method for the design of hybrid control systems. Investigated systems include PI controllers and a linear-quadratic controller. The second task is to investigate the resulting control system. The investigation is based on direct quality indicators, robustness, and fragility analyses. The most significant result of the paper is the development of a method for the tuning of a linear-quadratic controller, which should work with the decentralized control system in parallel. BLT (Biggest Log Modulus) method is used for decentralized control system tuning. BLT is a well-known method of PI controller detuning. The idea of BLT is to ensure the robustness of multivariable control systems tuned by Ziegler Nichols's rules. The proposed method for the design of the control system is not complicated. The possibility of correcting the tunings of decentralized controllers remains. Design of the new hybrid automatic control system for the distillation plant made using the developed method. The analysis of the dynamic properties of the designed control system showed that the use of a parallel linear-quadratic controller provides a small percentage of overshoot in the control by the reference and high accuracy of stabilizing the values of controlled variables at the largest disturbances. At the same time, the robustness does not decrease and the control system remains fragile, i.e., it is possible to change the settings of the controllers without significant loss of robustness. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The problems of intelligent control system organization are considered: determining the number of intellectualization levels, the sequence of actions required for analysis of the control process, adding to the control system new elements providing for enhancement degree of its intellectualization, special features of its structural organization, estimating the possibilities of intellectualization, providing examples of practical intellectualization. The primary purpose of the study is to determine the purposeful organization of intelligent control systems as well as the necessity and usefulness of systemic consideration that takes into consideration the following: requirements of the problem statement, characteristics of the environment, means for acquiring and processing necessary information, working control mechanisms, functional characteristics and experience of user-operator. As a result of the analysis performed, characteristic levels of the intellectual development of a system were determined, the stages of performing intellectualization of a control system were proposed, and the effectiveness of proposed solutions for practical problems was shown. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Introduction. The article is devoted to the development of the microprocessor automatic control system for a gearless controlled electric drive of a mono-switch tie based on a linear inductor electric motor. This solution provides control the position of the switch point, to carry out the transfer process with a smooth drive of shanks to the frame rail, to protect electric motor elements from overloads. Goal. Development and study of the behavior of microprocessor automatic control system for mono-switch tie type with linear inductive electric motor and discrete PID speed controller which coefficients are adjusted according to Chien-Hrones-Reswick method to meet modern traffic safety requirements and improve operational reliability factors. Methodology. On the basis of electric drive theory, a kinematic line of a mono-switch tie type with nonlinear friction characteristic is presented. Using differential equation theory and Laplace transformation, a mathematic description of a linear inductor electric motor has been made. Using the z-transform method, a difference equation for describing a discrete PID speed controller is obtained, the coefficients of which are derived using the Chien-Hrones-Reswick method. A simulation mathematical model of the electric drive mono-switch tie type as the microprocessor automatic control system with linear inductive electric motor and discrete PID speed controller and nonlinear friction characteristic was built in MATLAB. Results. Simulation modelling of a mathematical model of the microprocessor automatic control system of the electric drive mono-switch tie type with the linear inductive electric motor and discrete PID speed controller and nonlinear friction characteristic have been developed and performed. Studies of dynamics of switch point movement have shown that, a drive time of less than 0.7 s at a constant speed motor armature of 0.2 and 0.3 m/s provides to meet modern requirements for railway switch points. The application of discrete PID speed controller has shown improved dynamics of switch point. Originality. First for the electric drive of the mono-switch tie type with linear inductive electric motor a mathematical model of the discrete PID speed controller and nonlinear friction characteristic as an object of speed control of switch point movement, has been developed. Practical value. Mathematical model of a railway track switch of the mono-switch tie type with linear inductive electric motor and discrete PID speed controller has been developed to carry out the control of the position of the switch point, process with a smooth drive them to the frame rail, to protect electric motor elements from overloads. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The gas-dynamic stability of compressors of aircraft gas turbine engines is one of the most important conditions that determine their reliability and level of flight safety. Unstable operation of the compressor in the engine system (surge) leads to loss of thrust accompanied by an increase in gas temperature in front of the turbine and increased vibration because of large amplitudes of pressure pulsations and mass flow through the engine path. To improve the parameters of ACS aviation gas turbine engines are increasingly using regulators built using fuzzy logic algorithms. The implementation of fuzzy control algorithms differs from classical algorithms, which are based on the concept of feedback and reproduce a given functional dependence or differential equation. These functions are related to the qualitative assessment of system behavior, analysis of the current changing situation, and the selection of the most appropriate for the situation supervision of the gas turbine engine. This concept is called advanced management. ACS gas turbine engines with fuzzy regulators are nonlinear systems in which stable self-oscillations are possible. Approximate methods are used to solve the problems of analysis of periodic oscillations in nonlinear systems. Among them, the most developed in theoretical and methodological aspects is the method of harmonic linearization. The scientific problem is solved in the work – methods of synthesis of intelligent control system with the fuzzy regulator as a separate subsystem based on the method of harmonic linearization and design on its basis of fuzzy ACS reserve of gas-dynamic stability of aviation gas turbine engine. Based on the analysis of the principles of construction of fuzzy control systems, it is shown that the use of fuzzy logic provides a new approach to the design of control systems for aviation gas turbine engines in contrast to traditional control methods. It is shown that the fuzzy controller, as the only essentially nonlinear element when using numerical integration methods, can be harmonically linearized. Harmonic linearization allows using the oscillation index to assess the quality in the separate channels of fuzzy ACS aviation gas turbine engines. A fuzzy expert system has been developed for optimal adjustment of the functions of belonging of typical fuzzy regulators according to quality criteria to transients.

The paper aims to develop a new method of designing one-dimensional automatic control systems with P, PI, and PID control laws. The method scope is static and astatic plants, and it aims to minimize the influence of measurement noise on the dynamic properties of the control system. Achievement of this aim should be without complicating the structure of the control channel. The scope of the method is the problems of stabilization of relatively fast processes, which most of the time are controlled by regulators in the mode when the control error is close to the measurement error. Examples of such problems are: temperature stabilization in a heat exchanger or flow (pressure) control. The goal is achieved by solving the following tasks: 1) to develop rules for PID-type controllers for static and astatic control plants with a dead tune, which achieve a guaranteed value of the ratio of the output dispersion to the input (according to the white noise model); 2) to investigate the rules on the model of the technological plant, which takes into account the peculiarities of the automation in the control channel. The most significant result of the work is a method that represents a set of simple rules similar to the rules of other known methods of tuning PID-type controllers. A plant's reference dynamic mode is supposed in the form of a combination of a first-order aperiodic or integrating link with a dead time link. The method is also suitable for hard-controlled plants with a significant or dominant dead time. An example of the application of the developed method for controlling the temperature in the heat exchanger of a beer distillation column using a PI controller is demonstrated. It is shown that the method allows a reduction of the dispersion by a quarter compared to the controller obtained using the pidtune program. Similar results are achieved for other PID-type controllers. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Resource and energy efficiency of industrial production, in particular, food production, is a defining requirement that will ensure its functioning without loss of quality and quantity of final products. This is achieved by observing the requirements for the operational parameters of the company's technological processes and their operational changes. Given the complexity of the functioning of the energy component of the world and Ukraine due to military operations and their consequences, the issue of quality/cost ratio has become more acute. Therefore, for large manufacturing enterprises, the development of systems for supporting management decision-making in accordance with the Industry 4.0 concept becomes relevant. This will contribute to improving the production and economic indicators of the enterprise through coordinated actions of all links of production activities by structuring and processing large amounts of heterogeneous information. The purpose of the study is to develop a decision support system for the task of choosing the structure of an automated control system based on an ontological knowledge base. The developed application ontology uses descriptive logic and is interpreted as part of a digital production double implemented by a single ontological knowledge base and ontological repository. Considering existing international standards, the OWL2 language was chosen for the implementation of the ontological knowledge base. The ontology system architecture contains an ontology server, a Node-Red application, and a user form. A project decision support system that issues recommendations based on requests for the structure of the control system for a technological facility with uncertainties, considering the requirements and restrictions set for each technological process of a food enterprise, reduces the time to choose the appropriate structures, schemes, and methods. Thus, the designer receives the necessary information, supported by knowledge from the subject area, for the synthesis of an effective automated control system. It is also assumed that the ontological system will be expanded by connecting new created applied ontologies that implement related tasks of an industrial enterprise. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The object of the research is the unmanned aerial vehicle monitoring system, the data exchange protocol and the unmanned aerial vehicle control line. A study was conducted, based on the results of which the unmanned aerial vehicle protection protocol and criteria were selected. An algorithm has been developed that ensures the establishment of the fact that the received radio radiation belongs to the class of radio signals of unmanned aerial vehicle remote control systems with pulse-position and pulse-code modulations. The results of practical testing of possible solutions are presented and the results of the functioning of the developed communication components are given. The user interface was developed, and the hybrid data exchange protocol was implemented in software. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

У статті розглянуто застосування сучасної методики налаштування двоконтурних автоматичних систем регулювання (ДАСР) з введенням диференціатора в проміжній точці. Мета статті полягає в аналізі існуючих методик налаштування ДАСР, дослідженні сучасної методики налаштування на прикладі теплоенергетичного об’єкта, а також порівнянні її з класичною методикою. На основі проведеного аналізу для налаштування системи регулювання температурного режиму прямоточного котлоагрегату обрано методику, запропоновану Свириденко В.П. Проведено процедуру ідентифікації контурів регулювання. Отримано моделі температурних контурів вода-парового тракту пиловугільного прямоточного котлоагрегату, наведено перехідні характеристики інерційної і проміжної ділянок. Здійснено розрахунок ДАСР за класичною методикою, а також для порівняння розрахована одноконтурана система регулювання. Результати комп’ютерного моделювання системи регулювання температурного режиму водо-парового тракту свідчать, що класична методика налаштування диференціатора не забезпечує необхідної якості перехідних процесів, наявна велика коливальність, що не допустимо для даного теплоенергетичного об’єкту. Для цього ж об’єкта проведений розрахунок за методикою Свириденка В.П. Отримані перехідні процеси мають більший ступінь затухання в середньому на 30%. За результатами дослідження можна зробити висновок, що запропонована методика налаштування ДАСР в порівнянні з класичною методикою краще підходить для налаштування об’єктів, до яких відносяться прямоточні котлоагрегати. Розглянута методика є відносно простою з точки зору її використання, має чітко сформульовані критерії та підкріплена повним набором розрахункових формул. Визначено недоліки даної методики і наведені рекомендації для її подальшого удосконалення.

Мета роботи. Визначити для розробленої електромеханічної системи керування 4-приводного електричного транспортного засобу потужності приводів та коефіцієнти редукторів, що забезпечують мінімальне споживання енергії при розгоні від 0 до 100 км/год за 5 с. Методи дослідження. Математичний аналіз та моделювання. Отримані результати. Запропоноване рішення полягає у визначенні, для заданої динаміки транспортного засобу (розгін від 0 до 100 км/год за 5 с), шляхом математичного моделювання, значень потужностей приводів та коефіцієнтів редукторів, що сприяють підвищенню ККД електромеханічної системи. Умовою підвищення ККД є мінімізація витрат електричної енергії на розгін. Розроблена комп'ютерна модель електромеханічної системи керування 4 - приводного електричного транспортного засобу дозволяє провести дослідження щодо визначення електромеханічних параметрів системи керування, що забезпечують мінімальне споживання енергії при розгоні від 0 до 100 км/год за 5 с.Визначення споживаного приводами струму проводилось шляхом дослідження енергетичних характеристик приводів, які отримано на розробленому раніше лабораторному стенді. Знайдено коефіцієнти редукторів та потужність приводу, що забезпечує мінімальне споживання електричної енергії при розгоні 4-приводного електричного транспортного засобу. З отриманих даних видно, що для кожної досліджуваної потужності існують мінімуми на проміжку коефіцієнтів редукторів 1-3,4. Також у процесі дослідження виявлено, що серед досліджуваних потужностей30-160 кВт існує привод, який витрачає меншу кількість енергії. Для досліджуваного електричного транспортного засобу– це чотири привода по 75 кВт з коефіцієнтом редуктора 3,3.Наявність мінімумів на проміжку коефіцієнтів редукторів і проміжку досліджуваних потужностей приводів, пояснюється мінливістю ККД двигуна в діапазонах навантаження, що варіюються від 0,3 до 2 разів та частот обертання валу двигуна 0-3000 об/хв, обумовлене різним ступенем впливу втрат, що виникають у динамічних режимах роботи приводу. Наукова новизна. При дослідженні енергетичних характеристик на основі розробленої системи керування 4- приводним транспортним засобом знайдено електромеханічні параметри системи, що забезпечують мінімум споживання енергії при розгоні від 0 до 100 км/год за 5 с. Практична цінність. Отримані в результаті дослідження електромеханічні параметри системи керування 4-х приводним електричним транспортним засобом дозволяють в межах однієї дослідної номінальної потужності двигуна отримати економію електричної енергії при розгоні від 0 до 100 км/год за 5 с в 2-3%.

У статті проведено аналіз відомих конструктивних рішень, що використовуються для комплектування некерованих авіаційних ракет та некерованих реактивних снарядів системами керування з метою підвищення їх точності. Розглядаються можливі способи комплектування реактивних боєприпасів до РСЗВ середнього калібру системою керування та пропонується конструктивне рішення щодо її удосконалення.

Різноманітний кліматичний режим світового океану та стан водної поверхні грають істотну роль у формуванні мікроклімату внутрішньосуднових приміщень. Гідрометеорологічні умови, викликаючи різні фізіологічні відхилення від норми у пасажирів і екіпажу, можуть створити у перших незадоволення морською подорожжю, а другим ускладнити виконання службових обов'язків по управлінню судном. Основним призначенням судової системи комфортного кондиціонування повітря (ССККП) є автоматична підтримка заданих параметрів мікроклімату внутрішньосуднових приміщень незалежно від зміни в часі та просторі зовнішніх гідрометеорологічних умов навколишнього середовища. До найбільш поширених на морському флоті способам автоматичного керування і регулювання ССККП відноситься спосіб регулювання шляхом зміни температури холодоносія, яка в свою чергу регулюється зміною продуктивності компресора за допомогою системи керування «Unisab». Дана система допускає регулювання продуктивності компресора в автоматичному режимі, однак, виникає необхідність в завданні значення температури холодоносія механіком в залежності від мінливих зовнішніх і внутрішніх умов навколишнього середовища. Запропонована модель використання програмованих логічних контролерів в якості генератора сигналу управління завданням температури холодоносія дозволяє вирішити проблему коректного регулювання і таким чином збільшити надійність та енергоефективність експлуатації ССККП.

В статті розглянуто підхід аналізу стійкості нелінійної систем керування, що базується на нечіткій логіці. Метою статті є аналіз існуючих методів дослідження нелінійних інтелектуальних систем керування, що базуються на апараті теорії нечітких множин; розробка методики аналізу стійкості системи керування, що базується на двоканальному нечіткому регуляторі; дослідження стійкості системи автоматичного регулювання температурного режиму котлоагрегату ТЕС, побудованої на основі двоканального нечіткого регулятора. Проведено аналіз існуючих проблем і методів дослідження нечітких систем керування. Для нечітких регуляторів загальноприйнятих, універсальних методів перевірки стійкості не виявлено. Існуючі методи аналізу нечітких систем керування не надають обґрунтування стійкості, а лише забезпечують можливість перевірки працездатності за існуючих збурень, вихідних сигналів тощо. Для аналізу стійкості системи з двоканальним нечітким регулятором розроблено методику, що ґрунтується на приведенні нелінійної системи до еквівалентної адаптивної системи з підлаштуванням параметрів лінійного регулятора. Обґрунтовано можливість представлення схеми двоканального нечіткого регулятора як еквівалентної до адаптивного І- або ПІ-регулятора. Отримано аналітичні залежності між вихідними параметрами двоканального нечіткого регулятора і налаштуваннями ПІ-регулятора. Для всього діапазону зміни вхідних параметрів двоканального нечіткого регулятора згідно отриманих залежностей визначені комбінації налаштувань еквівалентного ПІ-регулятора. Розраховані запаси стійкості системи керування для всіх ділянок перехідного процесу системи регулювання температурного режиму прямоточного котлоагрегату в усьому діапазоні зміни навантаження енергоблоку. Визначені ділянки перехідного процесу, на яких система керування працює за межею стійкості, забезпечуючи при цьому збільшення швидкості реакції на збурення порівняно зі стандартним ПІД-регулятором з фіксованими налаштуваннями.

У даній статті представлено результати розрахунку, проектування та розробки імітатору магнітного поля для наносупутників, за основу якого взято принцип клітки Гельмгольца. За допомогою інтегральних напівмостів, одноплатного комп'ютера Raspberry Pi, мікроконтролера STM32F103ZET6 та Arduino NANO було реалізовано систему керування імітатором магнітного поля. Для зменшення пульсацій розраховано та виготовлено вихідні RLC-фільтри. Випробування системи показали, що отримані результати повністю задовольняють висунуті вимоги.

For an electric power system (EPS) of the combined propulsion complex (CPC), working on a constant-power hyperbola (CPH), the strategy of managing power distribution between propulsion electric motors and own needs consumers has been improved. The study reported here aimed to reduce fluctuations in current consumption and load by optimizing voltage controllers and the rotation frequency of generator assemblies (GA). The system of EPS GA voltage and frequency stabilization was synthesized by determining, in the system of equations, the dynamics of the values of EPS links’ time constants and the coefficients that correspond to control parameters. To define the characteristics of the control signals from the regulators of EPS GA rotation frequency and excitation voltage, the laws that control the speed and excitation current were calculated. After sampling the coefficients of the GA speed control regulator, the tasks for the excitation voltage controller were determined. The methodology of data acquisition was applied on the basis of a correlation between the EPS characteristics and the experimental characteristics of GA. The system of EPS dynamics equations was optimized in accordance with the structure and settings of the optimal controller and the probability of a situational error by using Spearman’s rank correlation coefficient. The optimization has made it possible to reduce the likelihood of a situational error during the synchronization of GA and enable the stable operation of GA close to the mode of operation on CPH. The power controller was tested under the mode of changing the load of own needs with the power levels of EPS on CPH in the range of 50‒100 % of the rated power. The range of deviations of the current consumed with an enabled GA rotation controller was 10 % of the average value. The range of EPS power deviations with the power controller turned on was 5 %. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

It is developed a new design method for multivariable control systems with the following properties: a system has minimum complexity and its performance index is close to the integral of square error ISE. The intended scope of the new method is to solve distillation column control problems. The desired aim is achieved by solving the following problems: to develop a new form of notation of multivariable systems in the state space; to develop a procedure for the design of the optimal multivariable controller, which has the property of integrity and convenient matrix sparse structure; to develop a new method for the design of the controller with the block structure, the performance index of which is close to the optimal multivariable controller. The most significant result of the work is the development of a new iterative design algorithm, which is based on the application of the optimization procedure on the base of the ISE performance index. The optimization procedure is not resource-demanding since it is based on the Lyapunov matrix equation usage. The developed method has the following restrictions for the transfer function matrix of the plant model: all channel models must be stable; all channel models must be minimally realized; all channel models by rows and columns of the matrix have no common right multiplier in the form of the transfer function. A new automatic control system for the vacuum distillation column has been synthesized. The distillation is part of the distillation unit with the capacity of 60000 liters of alcohol per day. Simulation of transients shows that the developed control system very qualitatively overcame the maximum disturbance because the deviation of all outputs is significantly less than the permissible. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Currently, the world is intensively expanding the areas of research and use of mobile robots - mechatronic systems based on the latest achievements in mechanics, microprocessor technology, control and measurement systems, computer science, and control theory. To successfully complete a wide range of tasks, robots must have both mobility and the ability to interpret, plan, and automatically perform the resulting task using an on-board computing system. Their special feature is the ability to achieve a given goal in an uncertain external environment, avoiding collisions with stationary obstacles and moving objects. Now the confident functioning of mobile robots can be ensured in relatively familiar and well-structured workspaces. Methods of controlling robots based on well-formulated models and algorithms are developed. When working in an unfamiliar or changing environment, the mobile robot must be able to adapt to changes in the environment, respond to unforeseen situations, and act based on previous experience. Thus, the robot needs a control system with elements of artificial intelligence. As a control object, the robot is a multi-channel nonlinear dynamic system. Despite the fact that a number of studies have been conducted in the field of mobile robot management to date, universal approaches to the synthesis of automatic robot control systems have not been sufficiently developed. The purpose of the study is to substantiate the software of a mobile robot for phytomonitoring. The methodology is an algorithm implemented by this programme, which provides for reading and storing information about the state of plants and the value of technological parameters of the environment in the greenhouse. The paper substantiates a flowchart of the mobile robot control algorithm for phytomonitoring in industrial greenhouses. Given the significant area of an industrial greenhouse and, accordingly, a significant number of plants in it, it is necessary to calculate the distance to which a mobile robot for phytomonitoring can transmit a digital signal. The authors prove that the total power of the channel is equal to the sum of all the powers of the transmitter, receiver, and antenna of the transmitter, the sensitivity of the system, and the loss difference of the transmission system. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Задачі оптимізації режимів руху механічних систем, зокрема роботів та маніпуляторів, є актуальною в контексті сучасного розвитку суспільства та машинобудування. Роботи і маніпулятори здатні автономно виконувати складні задачі по заданих програмах керування, що значно знижує вартість виконуваних ними робіт. Алгоритми оптимальних переміщень складових елементів роботів і маніпуляторів дозволяють реалізовувати складні траєкторії переміщень їхніх робочих органів з прогнозованими енерговитратами, точністю позиціювання, швидкодією. Пошук оптимальних режимів руху є складною і не однозначною задачею, що вимагає точного формулювання функції оптимізації, рівнянь обмежень та методів визначення оптимальних законів, які б задовольняли критерії поставленої оптимізаційної задачі. Одним із шляхів вирішення таких складних задач є евристичні методи перебору варіантів розв’язку на обмеженій площині, зокрема одним з таких є методів рою частинок. В даному досліджені проаналізовано класичний метод рою частинок для пошуку оптимального режиму руху стріли маніпулятора за однієї з узагальнених координат. Цільовою функцією оптимізації вибрано «енергію» прискорень механічної системи, а пошук оптимального закону переміщення здійснюється із застосуванням полінома четвертого порядку. Проведене теоретичне дослідження показало, що метод рою частинок може бути застосований для пошуку оптимальних законів руху, проте при роботі з даним методом необхідно модернізувати алгоритм визначення його складових, зокрема швидкості переміщення частинок та їх корегувальних коефіцієнтів. При визначенні оптимальних законів руху маніпулятора методом рою в даному дослідженні застосовується підхід, де прийнято, що час є дискретним, а значення цільової функції визначалося лише в прийнятих точках дискретизації часу.

Розглянуто схему системи автоматичного керування з двоканальним нечітким контролером при регулюванні технологічних параметрів в умовах нестаціонарності динамічних характеристик об’єкта керування. Актуальність даного дослідження полягає у використанні більш складних структур керування, коли необхідно добитися малих відхилень показників якості керування за умов зміни параметрів моделі керування. Застосування схем з предикторами і алгоритмами адаптації обмежене на об’єкта теплоенергетики, зокрема прямоточних котлоагрегатах. Як вдосконалення існуючих систем розповсюдженим підходом є реалізація ПІД-алгоритму регулювання за допомогою нечіткого регулятора, а потім за рахунок підбору функцій належності і побудови бази правил відбувається вдосконалення алгоритму регулювання. На відміну від описаної схеми, в основі побудови двоканального нечіткого контролера лежить не ПІД-закон, а знання і досвід оператора при регулюванні технологічного параметра в ручному режимі. Визначені діапазони вхідних і вихідних змінних fuzzy-контролера. На основі експертних знань і аналізу дій оператора укладено базу правил для блоків нечіткої логіки. Виконано математичне моделювання спроектованої системи. Проведено порівняння одноконтурної системи при незмінних налаштуваннях регулятора і двоканального нечіткого контролера для різних режимів роботи об’єкта, що визначаються змінним навантаженням енергоблоку ТЕС. Розраховано показники якості функціонування обох систем. Застосування двоканального нечіткого контролера забезпечує сталість показників якості функціонування системи автоматичного регулювання. При цьому забезпечується робастність системи автоматичного регулювання за стійкістю в умовах параметричної нестаціонарності досліджуваного об’єкта.

The article considers the problem of information synthesis for capable of learning control system of prosthetic hand with non-invasive biosignal readout system. Machine learning was carried out within the framework of information-extreme intellectual technology of data analysis, which is based on maximizing the information capacity of the control system in the process of its learning. The article presents a formalized statement of the problem of information synthesis for capable of learning control system of prosthetic hand. A categorical model of machine learning is proposed in the form of a directed graph in which the edge is characterized by the mapping operator of the corresponding set to the other. According to the categorical model, the process of machine learning is considered as a consistent optimization of learning parameters that influence the functional efficiency of the control system. The geometric parameters of the hyperspherical containers of recognition classes and control tolerances on the recognition signs are optimized as learning parameters. The algorithm of machine learning is presented in the form of a two-cycle procedure. The internal cycle of the procedure calculates the geometric parameters of the containers of the recognition classes according to the information criterion, and the outer loop determines the optimal control tolerances for the recognition signs by the maximum value of the criterion. The modified Kulbak information measure was considered as a criterion for optimizing the training parameters. This optimization of control tolerances initially carried out in a parallel procedure when all signs of recognition are changing at every step of training time. Then determined by parallel optimization quasi-optimal control tolerances are used as starting points for their consistent optimization. This approach allows to ensure high reliability and efficiency of machine learning. The hyperspherical deciding rules are constructed as a result of the information-extreme machine learning of control system of prosthetic with non-invasive biosignal readout system and are practically insensitive to the multidimensionality of the space of recognition attributes unlike artificial neural networks. An example of the implementation of the proposed algorithm of machine learning for the recognition of three functional states of prosthesis hand is given.

Здатність мобільного робота здійснювати переміщення в навколишньому середовищі є важливою задачею в робототехніці, тому розробка досконалих систем керування роботів є актуальною темою досліджень. Системи керування чіткої логіки роботизованих колісних машин є одними з найбільш розповсюджених. Такі системи прості за конструктивним виконанням, а отже мають найнижчу вартість у порівнянні з іншими. Одним з недоліків подібних систем керування є їх обмежена точність. Зазвичай це пов’язано з недосконалими програмами керування по яких працюють подібні системи та недосконалістю механічної системи перетворювачів приводу, зокрема для колісних роботів з диференційними приводом можливі такі випадки, коли робот з керуванням за чіткою логікою може безкінечно здійснювати пошук цілі та виконувати переміщення до заданої точки простору навіть за відсутності перешкод на шляху його руху. В даному дослідженні пропонується аналіз переміщень двоколісного робота за розробленим алгоритмом чіткої логіки. Для цього було розроблено математичну модель покрокового переміщення колісного робота, яка розраховує координати центра рухомої системи координати відомого робота відносно заданого початкового положення в нерухомій системі координат цілі, де таке положення прийнято за базове. На вхід математичної моделі необхідно на кожному кроці руху робота подавати координати положення цілі, а математичний апарат моделі визначає потрібний кут повороту та необхідне переміщення рухомої платформи робота. Система прийняття рішення в розробленій моделі побудована на релейному (“ON-OFF”) контролері, в якому кут повороту робота на кожному кроці вибирається з діапазону заданих значень. Моделювання недосконалості процесу керування роботом виконується за рахунок введення випадкової похибки, яка накладається на значення виміряної роботом координати цілі.

The paper reviews the results of studies of brushless magnetoelectric systems of return-rotary motion, carried out for many years at the Electrodynamics Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine. Structures of specialized brushless magnetoelectric motors with elastic magnetic coupling between the stator and the rotor are presented. An example of structural optimization of the motor is given. The electromechanical characteristics of the motors of the return- rotary motion are described and the indexes of their efficiency are proposed. An example of the formation of functional dependences for motor control in an open-loop system is given. Structures of the system for automatic control of the rotor oscillations angle amplitude and stator current limitation, as well as a system for vector control of the auxiliary winding current for active compensation of reactive alternating torque of the main rotor are presented. Examples of calculation of transient responses of the main parameters of the motor are given. References 11, figures 9. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

A vegetable storage facility is an energy-consuming object with distributed parameters. The quality of product storage depends on the microclimate in the vegetable storage facility: current temperature, humidity, and carbon dioxide level. Existing temperature controllers in a vegetable storage facility use a two-position law of control, which leads to the consumption of excess energy and product spoilage. The purpose of the study is to improve the work of the controller in the process of product storage at the storage phase due to closing the two-position controller through feedback in the form of a firstorder aperiodic link. To achieve the goal, the procedure for calculating the transfer function of a control object through the equation of thermal balance was used. This procedure made it possible to take into consideration the parameters of a vegetable storage facility: the area and the type of thermal insulation material of floorings, the weight, and the type of a stored product, as well as thermal energy supplied to the vegetable storage facility. Based on the heat balance equation, the nature of the operation of controlling elements, transfer functions of a vegetable storage facility without a product, and the vegetable storage facility filled with a product, were calculated. The heat model of a vegetable storage facility was constructed in the MATLAB Simulink environment (USA) to check the algorithms of the temperature field control. The product storage for 180 days with changes in the daily temperature of outdoor air from minus 8 °C to plus 2 °C and changes in humidity from 50 % to 100 % was modeled. According to the results of modeling, it is possible to conclude that the addition of an aperiodic link to the feedback of the two-position controller will enable taking into consideration the inertia of a control object. This allows decreasing the maximum error in control of self-oscillations to 0.15 °C and decreasing the total operation time of controlling elements by 13 %. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Electrical Engineering & Electromechanics is the property of National Technical University, Kharkiv Polytechnic Institute and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Виробництво графітованої продукції складне, багатостадійне та дуже енергоємне. На процес графітування впливає цілий ряд факторів, та головним чинником, який визначає якість готової продукції є температурний режим обробки. Ця обставина зумовлює необхідність дослідження температурних полів, які формуються під час графітування вуглецевих виробів. У існуючих дослідженнях, які хоч і мають практичну цінність, та їх напрям і результати не спрямовані на побудову системи керування процесом. Підвищення ефективності останнього пов’язане зі створенням ефективної системи керування. Звичайно, для цього необхідне експериментальне дослідження на промисловому обладнанні та воно неможливе, оскільки може принести великі фінансові затрати у зв’язку з реальною загрозою випуску бракованої продукції, та можливістю створення аварійної ситуації. У цих умовах єдиною альтернативою промисловим експериментам є дослідження за допомогою методу математичного моделювання. Процес графітування умовно можна поділити на два етапи – нагрівання та охолодження. Проводилось дослідження для чотирьох типів завантажень: заготовки діаметром 400, 500, 600 мм, а також комбіноване завантаження. Результати досліджень показали, що нагрівання заготовок при різних типах завантаження печі відбувається із суттєво різною інтенсивністю. Характерною особливістю процесу нагрівання є те, що найбільший перепад температур в усіх заготовках спостерігається фактично в один і той самий час, але цей час різний для варіацій діаметрів. Як і очікувалось, швидкість охолодження заготовок залежить від їх розмірів: чим більший діаметр, тим довше вони остигають, причому різниця у тривалості охолодження досить суттєва. Тобто, результати досліджень показали, що температурні поля процесу графітування вуглецевих виробів як у режимі нагрівання, так і у режимі охолодження суттєво залежать від типу заготовок, що завантажуються у піч, а також від їх розташування. Враховуючи суттєву температурну розподіленість процесу графітування, визначені місця розташування заготовок з найбільшою та найменшою температурами у досліджуваних режимах, які не змінюються у залежності від типу завантаження. На підставі проведеного дослідження повинна бути розроблена система керування процесом графітування вуглецевих виробів.

Copyright of KPI Science News is the property of National Technical University of Ukraine KPI and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Copyright of Cybernetics & Systems Analysis / Kibernetiki i Sistemnyj Analiz is the property of V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Copyright of Radio Electronics, Computer Science, Control is the property of Zaporizhzhia National Technical University and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Copyright of Science-Based Technologies is the property of National Aviation University and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Copyright of Technical Electrodynamics / Tekhnichna Elektrodynamika is the property of National Academy of Sciences of Ukraine, Institute of Electrodynamics and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Copyright of Cybernetics & Systems Analysis / Kibernetiki i Sistemnyj Analiz is the property of V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

Розглянуто сучасне й перспективне технічне рішення щодо зменшення енергозатрат у процесі виробництва мастил на основі мильних загусників. Проаналізовано існуючі типи моделей для реакторів змішування. Отримано математичну модель процесу у реакторі з урахуванням параметричної невизначеності. Сформульовано можливі шляхи подальшого удосконалення керування процесом виробництва мастил на основі мильних загусників.