Перегляд за Автор "Луцька, Наталія Миколаївна"

Зараз показуємо 1 - 20 з 47

Автоматизовані технологічні комплекси: сучасні методи, задачі аналізу та синтезу. Частина 1. Аналіз проблеми
(2020) Ладанюк, Анатолій Петрович; Власенко, Лідія Олександрівна; Луцька, Наталія Миколаївна; Смітюх, Ярослав Володимирович; Бойко, Регіна Олегівна
У статті досліджено традиційні та сучасні підходи до розробки автоматизованих технологічних комплексів харчової промисловості, зокрема проаналізовано вимоги до системи, яка розробляється, що включають надійність, безпечність, чутливість і стійкість. Показано підходи до проектування системи, особливостями якого є багатовимірність, нелінійність і невизначеність умов функціонування. Визначено основні критерії синтезу ефективних автоматизованих технологічних комплексів і проаналізовано сучасні методи оптимізації цих критеріїв. Зазначено, що внаслідок багатокритеріальності та складності критерію необхідні нові методи для оперативної оптимізації виробництва: багатокрокової редукції розмірності, глобального пошуку за кривою Пеано, покриття прямокутного паралелепіпеда рівними кубами, глобального пошуку за допомогою стохастичного автомата тощо. Особливу увагу приділено формуванню узагальнених висновків щодо синтезу автоматизованих технологічних комплексів, що в загальному включають формування вимог, розробку альтернативних структур системи, оптимізацію параметрів обраної структури технологічного комплексу та перевірку розробленої системи. Окремо авторами вказується на необхідність і доцільність використання методів системної інженерії при проектуванні та створенні сучасних автоматизованих технологічних комплексів, що пов’язано з об’єктивною потребою враховувати велику кількість інформації для обробки, вимог до системи, умов і невизначеностей функціонування та ризиків, а також взаємозв’язки апаратних і програмних складових системи. Дослідження розділено на дві частини (дві статті): перша присвячена аналізу проблеми та визначенню сучасних підходів до розробки автоматизованих технологічних комплексів; друга — аналізу результатів розробки та впровадженню таких систем на конкретних харчових виробництвах. The article explores traditional and modem approaches of the development of automated technological complexes of food industry. Particulary, the requirements for the system under development, including reliability, security, sensitivity, and robustness, are analyzed. Approaches to the design of the system, which features are multidimensionality, non-linearity and uncertainty of operating conditions, are shown. The main criteria for the synthesis of efficient automated technological complexes are determined and the modem methods of optimization of these criteria are analyzed. It is noted that due to the multicriteria and complexity of the criterion, new methods are needed for the operational optimization of production, such as multi-step dimensionality reduction, global Peano’s curve search; coverage of rectangular parallelepiped equal cubes, global search using stochastic automaton and others. Particular attention is paid to the formation of generalized conclusions on the synthesis of automated technological complexes, which generally include formation of requirements, development of alternative structures of the system, optimization of the parameters of the selected structure of the technological complex and the verification of the developed system. Authors point out the necessity and expediency of using systems’ engineering methods in the design and creation of modem automated technological complexes, which is connected to the objective need to take into account a large amount of information for processing, system requirements, conditions and uncertainties of functioning and risks, as well as interconnections hardware and software components of the system. Research is divided into two parts (two articles): the first is devoted to the analysis of the problem and definition of modem approaches of the development of automated technological complexes; the second is about successful results of the development and implementation of such systems in specific food industries.
Автоматизовані технологічні комплекси: сучасні методи, задачі аналізу та синтезу. Частина 2. Приклади реалізації і проблема технологічних ризиків
(2020) Ладанюк, Анатолій Петрович; Власенко, Лідія Олександрівна; Луцька, Наталія Миколаївна; Смітюх, Ярослав Володимирович; Бойко, Регіна Олегівна
Пропонована стаття є завершенням дослідження ефективності функціонування сучасних технологічних комплексів (ТК). У першій частині проведено аналіз проблеми, здійснено порівняння традиційних і сучасних підходів до розробки автоматизованих технологічних комплексів (АТК) та зроблено висновки щодо доцільності використання сучасних підходів до побудови АТК У другій частині наведено результати оцінки ризиків, що існують під час функціонування АТК і негативно впливають на якість та ефективність його роботи. Для цього на початковому етапі наведено коротку класифікацію існуючих ризиків і подано їхню коротку оцінку. Основне дослідження направлене на підвищення ефективності роботи АТК при дії виробничих ризиків, оскільки їхній вплив безпосередньо формує відхилення від оптимального (обраного чи розрахованого) технологічного регламенту, що знижує продуктивність ТК та якість продукції, суттєво погіршує значення техніко-економічних показників. Розраховано ефективність, взаємозв ’язки та взаємовпливи між такими показниками функціонування АТК: ефективність, керування, дійсне значення регульованої змінної та величина ризику. Запропоновано проводити оцінку останнього на основі прямої залежності величини ризику і стійкості системи автоматичного регулювання (CAP). Для проведення дослідів основними критеріями, що впливають на ефективність, обрано інтегральний квадратичний критерій і показник оцінки ризику Risk. Зокрема, в пункті статті «Проектування CAP на основі оцінки технологічних ризиків» наводяться результати моделювання у вигляді залежності між ефективністю, інтегральним квадратичним критерієм і ризиком. Отриманий результат є основою для функціонування блоку оптимізації інтелектуальної системи моніторингу якості CAP на основі оцінки ризиків, структурна схема якої наведена в статті. Проведені дослідження підтверджують доцільність обраного напряму і є підставою для подальшої роботи авторів над проектуванням та впровадженням ефективних систем керування на основі оцінки ризиків та інтелектуальних підходів. This article is a consummation of study of the effectiveness of modem technological complexes (TC). In the first part the problem, comparison of traditional and modem approaches to the development of automated technological complexes (ATC) were analyzed and conclusions about the feasibility of using modem approaches to the construction of ATC were made. The paper presents the results of risks that exist during the operation of the ATC and negative influence on the quality and efficiency of its functioning. For this, at the initial stage, a brief classification of existing risks and its brief assessment were given. The main study is aimed at improving efficiency of ATC under the action of production risks, as its impact directly forms deviations from an optimal (selected or calculated) technological regulations, which reduce productivity of TC and product quality, significantly worsens technical and economic indicators. The authors calculated efficiency, relationships and interactions between the following indicators of ATC operation: efficiency, management, actual value of the regulated variable and the magnitude of the risk. It was proposed to evaluate the latter on the basis of the direct dependence of the magnitude of risk and stability of the automatic control system (ACS). An integrated quadratic criterion and a risk assessment “Risk” indicator were chosen as the main criteria influencing the effectiveness of the experiments. In particular, the paragraph of the article “Design of ACS based on technological risk assessment” presents the results of modeling in the form of the dependence between efficiency, integrated quadratic criterion and risk. The obtained result is the basis for an operation of an optimization unit of an intelligent quality monitoring system of the ACS based on risk assessment, the structural scheme of which was given in the paper. The conducted researches confirm an expediency of the chosen direction and is the basis for the authors’ further work on the design and implementation of an effective management systems based on risk assessment and intelligent approaches.
Аналіз технологічних трендів на основі класифікаційного підходу
(2018) Луцька, Наталія Миколаївна; Власенко, Лідія Олександрівна
Показано переваги застосування класифікаційного підходу до аналізу технологічних трендів. Проілюстровані вимоги до вибору часового ряду та його ознак, типу класифікатора. Наведено результати аналізу часового ряду температури в другій зоні дифузійної установки застосуванням бінарного класифікатора.
Багатопараметричний регулятор на основі нечіткої логіки
(2009) Кроніковський, Дмитро Олегович; Ладанюк, Анатолій Петрович; Луцька, Наталія Миколаївна
В статті розглянуто нову модель багатопараметричного регулятора на основі нечіткої логіки. Зроблено порівняльний аналіз даної модифікації регулятора з аналоговим ПІДД2Д3. Сформований системний висновок про можливість використання, а також обґрунтовані переваги й недоліки. The article considers a new model of multi controller based on fuzzy logic. The comparative analysis of the modified controller with analog PIDD2D3. Formed a systematic conclusion about the use and the advantages and disadvantages.
Визначення спостережності та керованості епюраційної колони з використанням структурного підходу
(2010) Пупена, Олександр Миколайович; Ельперін, Ігор Володимирович; Луцька, Наталія Миколаївна
В статті розглядається індивідуальний підхід визначення спостсрежності та керованості епюраційної колони як об’єкта автоматизації. Класичні підходи не дають змогу дослідити даний об’єкт, тому в роботі використаний структурний підхід. Дослідження показали, що епюраційна колона є частково спостережною та керованою, тому вказані підходи для усунення даного недоліку, зокрема введення додаткових вимірюваних змінних та управлінь. The article deals with an individual approach determining the observability and controllability of the column as Epuration automation object. Classical approaches do not allow us to study this object, so we used the structural approach. Studies have shown that Epuration column is partially observant and controlled, so the approaches to overcome this problem, in particular the introduction of additional measured variables and controls.
Використання моделі та схеми інформаційних потоків при розробці автоматизованих систем управління технологічними процесами на прикладі мереж Modbus
(2008) Луцька, Наталія Миколаївна; Пупена, Олександр Миколайович; Іващук, Вячеслав Віталійович
Розглядаються питання розробки та проектування автоматизованих системи управління технологічними процесами (АСУТП) з використання моделі та схеми інформаційних потоків на прикладі мереж Modbus. Подані фрагменти проекту на вдосконалення АСУТП типового бурякоцукрового заводу. The problems of design and development of automated process control systems with the use of models and diagrams of information flows on the network as an example Modbus. Served fragments project to improve diabetes control system model of the plant.
Використання мультимедійних технологій при викладанні спеціальних дисциплін
(2008) Іващук, Вячеслав Віталійович; Луцька, Наталія Миколаївна; Ладанюк, Анатолій Петрович
В даній роботі представлені можливі варіанти створення інтегрованих додатків активного викладання студентам спеціальних дисциплін. Матеріал являє собою концептуальний путівник до створення електронних додатків навчання на базі сучасного психолого-педагогічного підґрунтя. This paper presents options for building integrated additions active presentation to students of special disciplines. The material is a conceptual guide for the development of electronic learning based on additions of contemporary psychological and pedagogical direction.
Використання сучасних методів моделювання при розрахунку фазової рівноваги в системах етанол-вода-домішка
(2010) Пупена, Олександр Миколайович; Ельперін, Ігор Володимирович; Луцька, Наталія Миколаївна
В роботі розглядаються ефективні підходи розрахунку фазової рівноваги для ректифікаційних колон спиртової промисловості. Наведена послідовність побудови моделі фазової рівноваги, алгоритми розрахунку тиску і складу пари та коефіцієнтів фугітивності парової фази. Також наведений алгоритм розрахунку коефіцієнтів активності рідкої фази систем типу етанол-вода-домішка за модифікованим методом UNIFAC. We consider effective approaches to calculating the phase equilibrium for distillation columns alcohol industry. The above sequence model building phase equilibrium calculation algorithms pressure and composition steam and coefficients fuhityvnosti vapor phase. Also presented algorithm calculating activity coefficients of the liquid phase systems such as ethanol-water-additive method for modified UNIFAC.
Динамічна оптимізації технологічних об’єктів управління
(2010) Ладанюк, Анатолій Петрович; Луцька, Наталія Миколаївна; Голованов, С. О.
В роботі використані різні методи оперативної оптимізації для технологічних об’єктів, технологічних ліній та виробництва. Приведено класифікацію за типами технологічних об’єктів управління, що обумовлює вибір підходу та методу оперативної оптимізації. The paper used different methods for operationaloptimization of technological facilities, processing lines and production. The classification of the types of technological facilities management, hence the choice of approach and method foroperational optimization.
Дослідження впливу вагових матриць на робастну стійкість оптимальної системи керування
(2015) Луцька, Наталія Миколаївна
У статті досліджено вплив вагових матриць інтегрально-квадратичного критерію оптимального керування на робастну стійкість оптимальної системи керування, що синтезована за алгоритмом аналітичного конструювання оптимальних регуляторів. Як об'єкт керування взято типові теплові багатовимірні об'єкти, математична модель яких має різні розмірність і власні значення. Результати дослідження надають можливість набувати більш ефективну систему оптимального керування технологічними об'єктами. This paper examines the impact of weighting matrixes of integral quadratic criterion for optimal control of robust stability of the optimal control system, which is synthesized by the algorithm of analytical design of optimal controllers. Typical thermal multidimensional objects are taken as a control object, the mathematical model of which has different dimensions and eigenvalues. The survey results will help to build a more effective system of optimal control of industrial objects.
Дослідження робастно-оптимальних систем керування багатозв’язними технологічними об’єктами
(2018) Луцька, Наталія Миколаївна; Ладанюк, Анатолій Петрович
В результаті отримана структура робастно-оптимального регулятора, що складається з компенсатора та локальних PID-регуляторів, параметри яких розраховуються при оптимізації Н∞-норми замкненої системи. Порівняння запропонованої системи з іншими системами шляхом моделювання підтвердило ефективність робастно-оптимальної багатовимірної системи, зокрема підвищується якість системи та розмах невизначеності, при якому система зберігає стійкість. Розроблена система керування зберігає стійкість у всьому діапазоні невизначеності об’єкта, однак в номінальному режимі якість системи дещо гірша, ніж в традиційних системах керування. Це пояснюється грубими налаштуваннями системи, якими володіють робастно-оптимальні системи. Усунення остатнього недоліку і є перспективою подальших досліджень.
Дослідження робастності оптимальної системи керування тепловим об’єктом
(2014) Луцька, Наталія Миколаївна
Наведена математична модель об’єкт керування, що описує температурний режим нахиленої дифузійної установки цукрового заводу та показні джерела невизначеностей її параметрів. Проведені дослідження оптимальної системи керування з регулятором, що синтезований при мінімізації Н∞-норми передатної функції системи, показали доцільність його застосування при дії різних видів збурень та при зміні параметрів об’єкта. Presented the mathematical model of control object, which describes the temperature regime inclined diffusion plant sugar factory and show examples of the calculation of uncertainties of parameters. Studies optimal control system with controller, synthesized by minimizing Н∞-norm of the transfer function of the system shown the expediency of its use under the influence of various kinds of perturbations and change object's parameters.
Дослідження робастної стійкості оптимальної системи керування технологічним об’єктом харчової промисловості
(2012) Луцька, Наталія Миколаївна
В роботі досліджується оптимальна система керування технологічним об’єктом молочної промисловості, що працює в умовах невизначеності. Наведено математичну модель об’єкта управління у вигляді диференціальних рівнянь та у просторі змінних стану, визначено характеристичні поліноми систем для неперервного та дискретного варіанту. На основі характеристичних поліномів неперервної та дискретної системи проводяться аналітичні та графічні дослідження робастної стійкості системи в межах заданої невизначеності. In the work study the optimal control system of technological objects dairy industry, which is operating under uncertainty. The mathematical model of control object in the form of differential equations and in the space of state variables defined characteristic polynomial systems for the continuous and discrete option. Based on the characteristic polynomials of continuous and discrete system conducted analytical and graphical studies robust stability of the system within the specified uncertainty.
Дослідження та синтез оптимальних регуляторів для систем автоматизації технологічних комплексів неперервного типу
(2006) Луцька, Наталія Миколаївна
Розроблено функціональну структуру для реалізації алгоритмів оптимальних регуляторів, що включає структуру з переключенням та інтелектуальну підсистему підтримки прийняття рішень. Розроблено віртуальний лабораторний стенд для моделювання систем з оптимальними регуляторами та вивчення їх особливостей.
Дослідження фазових траєкторій при побудові оптимального керування утфельним вакуум-апаратом
(2013) Глущенко, Маргарита Сергіївна; Луцька, Наталія Миколаївна
В роботі досліджується технологічний об’єкт управління – варка утфелю в вакуум-апараті періодичної дії як об’єкт оптимізації. Визначено фазовий простір для моделювання фазових траєкторій та за результатами моделювання обрано один з напрямків подальшого синтезу оптимального керування процесом уварювання утфелю – синергетична або прикладна теорія управління. The technological object of management is cooking of fillmass in the vacuum pan of batch-type as an object of optimization. Phase space is certain for the design of phase trajectories and on the results of design one of directions of further synthesis of optimum management of the process cooking of fillmass is chosen as a synergetic or applied theory of management.
Енергоефективність робастно-оптимальних систем керування технологічними об’є ктами
(2018) Луцька, Наталія Миколаївна
У статті досліджується енергоефективність робастно-оптимальних систем керування для технологічних об ’єктів неперервного типу в динамічному режимі, що працюють в умовах суттєвих невизначеностей. Енергоефективність системи керування безпосередньо залежить від компромісу між якістю та енерговитратами, який на сьогодні покладений на проектанта системи автоматизації. Логічним вдосконаленням такої системи є побудова оптимізаційної задачі автоматичного вибору компромісу. Метою статті є розробка методики альтернативи вибору між енерговитратами та якістю системи керування, пристрій регулювання якої синтезується за критерієм Нх-норми замкненої системи в просторі змінних стану. Наведена загальна постановка задачі робастно-оптимального синтезу керуючого пристрою в просторі змінних стану, в математичну модель об’єкта якої введені вагові параметри. Останні задаються як дійсні числа, коефіцієнти заданих стійких дробово-раціональних передавальних функцій або множина дробово-раціональних передавальних функцій. Сформовані три критерії енергоефективності на основі введених вагових параметрів, що визначають компроміс між якістю й енергозбереженням системи. Два з нихзведені до однокритеріальної задачі оптимізації з обмеженнями та один — до двокритеріальної задачі на основі стабільно-ефективного компромісу. Приведені підходи до розв ’язку таких задач.
Застосування адаптивних систем керування для нестаціонарних об'єктів технологічних комплексів неперервного типу
(2005) Ладанюк, Анатолій Петрович; Заєць, Наталія Анатоліївна; Луцька, Наталія Миколаївна
В даній роботі показано необхідність застосування адаптивних регуляторів для нестаціонарних об’єктів харчової промисловості на прикладі нахиленої дифузійної установки. Побудована математична модель дифузійної установки та виконана серія експериментів з адаптивним регулятором та моделлю з невизначеними параметрами об’єкта, показано ефективність його застосування.
Застосування системних підходів до управління цукровим заводом
(2015) Глущенко, Маргарита Сергіївна; Луцька, Наталія Миколаївна
В роботі аналізуються різні аспекти управління цукровим виробництвом та зроблено висновок, що для покращення ефективності функціонування цукрового заводу необхідно використати системний підхід до управління. При цьому задача управління підприємством розбивається на ієрархічні рівні, де нижньому рівні вирішується задача регулювання окремим технологічним апаратом, вище – ділянкою цеху, ще вище - цехом або відділенням, ще вище - лінією і т.д. Тобто проблема розбивається на підпроблеми так, щоброзв ’язання сукупності підпроблем приводило до розв ’язйння проблеми в цілому. Розроблено фрагмент стратифікованого управління продуктовим відділенням цукрового виробництва, де на кожному рівні вирішується задача оптимального управління згідно зі своїм критерієм.
Керованість та спостережність технологічних об’єктів управління
(2010) Луцька, Наталія Миколаївна; Савченко, Тетяна Віталіївна
В роботі приведені основні принципи спостережності та керованості технологічних об’єктів управління. Досліджується дане питання на прикладі пастеризаційно-охолоджувальної установки молочного виробництва, що описується чотирма лінійними диференціальними рівняннями. Зроблено висновок, що даний технологічний об’єкт управління є повністю спостережний та керований. Сформульована задача оптимального управління, що може бути розв’язана відповідними методами. Basic principles of observable and controllable of technological objects of management are in-process resulted. This question is probed on an example pasteurization-cool settings of suckling production which is described four linear differential equations. A conclusion is done, that information the technological object of management is fully observable and controllable. Formulated task of optimum management which can be untied the proper methods.
Комплексування методів теорії керування в системах автоматизації технологічних об’єктів. Частина 2. Приклади
(2017) Ладанюк, Анатолій Петрович; Луцька, Наталія Миколаївна; Кишенько, Василь Дмитрович; Смітюх, Ярослав Володимирович; Шумигай, Дмитро Анатолійович
У статті розглядаються приклади комплексного використання існуючих методів і принципів керування для отримання нових, більш досконалих систем, які мають властивості емерджентності та дають змогу збільшити ефективність функціонування складних технологічних комплексів. Наводяться приклади комплексування робастного та предиктивного регуляторів, нечітких і нейромережевих систем, ситуаційного та координаційного керування, аналітичних і синергетичних методів. Новостворені системи керування завдяки своїм новим властивостям, які неможливо отримати при тривіальному використанні обох методів, обраних для комплексування, забезпечують якісне й ефективне керування складних об ’єктів, для яких стандартні системи керування не можуть гарантувати необхідної точності за умови енегро- та ресурсоефективності. The paper gives the examples of synthesis of existing methods and principles of control to get new, more sophisticated systems that have emergent properties and increase the efficiency of complex technological systems. Authors proposed combination of robust and predictive controllers, fuzzy and neural systems, situational control and coordination, synergy and analytical methods. New control systems because of their new properties, that can not be obtained by trivial use both methods chosen for complexation, provide qualitative and efficient control of complex plants for which the standard control system can not guarantee the required accuracy.