Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
55 результатів
Результати пошуку
Документ Розроблення автоматизованої системи керування технологічними процесами виробництва хліба з використанням сценарного підходу(2016) Гончаренко, Борис Миколайович; Кишенько, Василь Дмитрович; Лобок, Олексій Петрович; Кронг (Довженко), Євгенія Володимирівна; Віхрова, Лариса ГригорівнаРозглянуті підходи до інтенсифікації хлібопекарного виробництва, які забезпечують попит населення України у хлібопекарних виробах.Документ Застосування лінійних матричних нерівностей при синтезі модального керування багатомірними лінійними системами(2018) Лобок, Олексій Петрович; Гончаренко, Борис Миколайович; Сич, Марина АнатоліївнаУ статті наведено розв’язок задачі побудови модальних регуляторів для лінійних багатовимірних систем, що забезпечують D-стійкість (асимптотичну стійкість) об’єкта керування. Керування представлено у вигляді регуляторів, що забезпечують зворотний зв’язок за виходом об’єкта керування, і здійснюється з використанням спостерігачів Луенбергера повного і зниженого порядку. Для обчислення матриць регуляторів застосовано техніку лінійних матричних нерівностей і узагальнення поняття стійкості за Ляпуновим (D-стійкість). Наведено теореми, що дають необхідні і достатні умови D-стійкості керованої системи. Запропоновано конструктивний розв’язок задачі синтезу D-стабілізувальних (модальних) регуляторів за вимірюваним виходом об’єкта керування, заснований на побудові спостерігачів стану об ’єкта певного порядку. Розв ’язок отримано на основі використання теорії лінійних матричних нерівностей (LMI). Для чисельного моделювання отриманих модальних регуляторів можна використовувати ефективні методи опуклої оптимізації і відповідне програмне забезпечення, яке входить до ряду пакетів прикладних програм, зокрема, в систему MatLab. Описано методи розв ’язання не тільки прямої задачі модального керування, коли вибір параметрів регулятора забезпечує збіг коренів характеристичного рівняння замкненої системи з попередньо заданим набором комплексних чисел, розташованих у лівій частині комплексної площини, але й інших задач модального регулювання, в яких вимога точного розміщення коренів у лівій комплексній півплощині вже не накладається, а потрібна лише їх приналежність до заданих областей. Такі області, описані системою лінійних матричних нерівностей, називаються LMI-областями. The paper gives a solution to the problem of constructing modal regulators for linear multidimensional systems that provide D-stability (asymptotic stability) of the control object. The control is represented as regulators providing feedback on the output of the control object, and it uses the full and low order observers of Luenberger. To calculate the matrices of the regulators, we use the technique of linear matrix inequalities and generalization of the Lyapunov stability concept (D-stability). The theorems which give necessary and sufficient conditions for D-stability of the controlled system are given. The constructive solution of the problem of synthesis of D-stabilizing (modal) regulators according to the measured output of the control object, based on the construction of observers of the state of the object of the complete and reduced order, is given. The solution is obtained based on the use of the theory of linear matrix inequalities (LMI). For numerical simulation of the obtained modal regulators you can use effective methods of convex optimization and corresponding software that is included in a number of application packages, in particular, in the MatLab system. In this paper we describe methods for solving not only the direct problem of modal control, when the choice of parameters of a regulator is ensured by the coincidence of the roots of the characteristic equation of a closed system with a predefined set of complex numbers located on the left side of the complex plane, but also other problems of modal control, in which the requirement of the exact placement of the roots in the left integrated half-plane is not superimposed, but only their membership in certain specified areas is required. Such areas, described by a system of linear matrix inequalities (LMI), are called LMI domains.Документ Визначення D-області стійкості дробових лінійних динамічних систем(2018) Лобок, Олексій Петрович; Гончаренко, Борис Миколайович; Савіцька, Наталія Митрофанівна; Віхрова, Лариса ГригорівнаУ статті наведено розв’язок задачі виділення області стійкої стабілізації лінійних динамічних систем з PI^λ D^μ -регулятором дробового порядку. Завдяки використанню методу D-розбиття отримано аналітичні формули, що визначають межі області стійкості системи «об’єкт» + «дробовий PI^λ D^μ -регулятор» стосовно автоматичного керування процесом біологічного очищення забруднених вод активним мулом. Границя між областями, де система стійка або нестійка, в просторі параметрів налаштувань kp, kt, kd дробового PI^λ D^μ -регулятора складається з трьох частин: Г = Г0 +Гω +Г∞. Складова Г0 визначається з умови перетину дійсним коренем характеристичного рівняння уявної осі s -площини при s = 0 . Складова Гω визначається з умови перетину парою комплексно сполучених коренів уявної осі при s = jω, де j =√-1 — уявна одиниця. Складова Г∞ визначається перетином дійсними коренями квазіполінома (10) уявної осі при s = ∞ і може бути визначена з умови pn = 0. На основі методу D-split отримано аналітичні вирази, що описують межі глобальної області стійкості лінійних динамічних систем дробового порядку типу «вхід-вихід» з дробовими PI^λ D^μ -регуляторами. Розроблено відповідне алгоритмічне програмне забезпечення, яке не наведено в цій статті. Оцінено ефективність результатів виділення стійкості в умовах застосування дробового PI^λ D^μ -регулятора. Подальші дослідження можуть бути пов’язані з пошуком як оптимальних параметрів коригування, так і дробових налаштувань диферінтеграторів, включених у регулятор, відповідно до вибраного критерію оптимальності. In the article the solution of the problem of the selection of the region of stability of linear dynamical systems with PI^λ D^μ --regulator of fractional order is given. Using the D- split method, we obtain analytical formulas that determine the limits of the region of stable stabilization of the “object + fractional-regulator” system. The obtained results relate to the control system for biological purification of contaminated water by active sludge. The boundary between areas where the system is stable or unstable, in the configuration settings space kp , ki, kd of the fractional controller PI^λ D^μ --consists of three parts: Г = Г0 +Гω +Г∞. The constituent Г0 is determined from the condition of intersection of the real root of the characteristic equation of the imaginary axis s -plane with s = 0. The constituent Гω is determined by the condition of intersection of a pair of complexly connected roots of the imaginary axis at s = jrn , where j =√-1 is the imaginary unit. The constituent Г∞ is determined by intersection of the real roots of the quasi-polynomial of the imaginary axis with s = ∞ and can be determined from the condition pn = 0. On the basis of the D-split method, we obtain analytical expressions that describe the boundaries of the global region of the stability of linear dynamic systems of the fractional order of the “input-output” type with the fractional PI^λ D^μ - regulators. An appropriate algorithmic software was developed, which is not given in this article. Further research may be related to the search for both optimal adjustment parameters and fractional orders of the diperegenerators included in the regulator, according to some chosen optimality criterion.Документ Моделювання оптимального автоматичного керування процесом біологічної очистки забруднених вод регуляторами дробового порядку(2017) Лобок, Олексій Петрович; Гончаренко, Борис Миколайович; Сич, Марина АнатоліївнаУ статті розглядається і вирішується завдання чисельного моделювання щодо керування процесом біологічної очистки забруднених вод за допомогою дробових PIλDμ -регуляторів. Отримано оптимальні налаштування дробових регуляторів, досліджено динаміку перехідних процесів керувального впливу і вихідного показника стану очисної системи. Проведено чисельне моделювання керування дробовими PIλDμ -регулятором і класичним PID- регулятором, показана висока ефективність дробових регуляторів. The problem of modeling the control of the process of biological treatment of polluted water using fractional regulators is considered and solved in the paper. Mathematical modeling of the biological purification process as a control object is considered, a linear dynamic control model is obtained. The criterion of the quality of automatic control of a fractional regulator by the functioning of a biological water purification system has been introduced. Optimum tunings of fractional regulators are obtained, the dynamics of transient processes of control action and the state of the purification system is investigated. Numerical simulation of fractional and classical control is carried out, a higher efficiency of fractional regulators is shown.Документ Задача оптимального мінімаксного граничного керування об’єктами з розподіленими параметрами(2018) Лобок, Олексій Петрович; Cавицька, Наталія Митрофанівна; Гончаренко, Борис Миколайович; Сич, Марина АнатоліївнаРозв’язується задача синтезу мінімаксного керування для об’єктів, які описуються двовимірним рівнянням теплопровідності параболічного типу. Вперше застосовано мінімаксний підхід для керування об’єктами, які описуються двовимірним рівнянням теплопровідності параболічного типу; розглянуто теоретичні положення синтезу мінімаксних регуляторів для випадків зосереджених граничних (точкових) та рухомих регуляторів; розроблено алгоритмічно-програмне забезпечення, яке дозволяє моделювати динаміку побудованих мінімаксних регуляторів та досліджувати відповідні перехідні процеси The problem of the synthesis of the minimax control for objects described by the two-dimensional equation of heat conductivity of a parabolic type is solved. For the first time, a minimuma approach was used to control the objects described by a two-dimensional parabolic-type heat equation; The theoretical positions of synthesis of minimax regulators for cases of lumped boundary (point) and moving regulators are considered; algorithmic software was developed that allows to simulate the dynamics of the constructed mini-regulators and to investigate the corresponding transientsДокумент Чисельне моделювання стабільності D-області стійкості дробових лінійних динамічних систем(2018) Лобок, Олексій Петрович; Гончаренко, Борис Миколайович; Сич, Марина Анатоліївна; Віхрова, Лариса ГригорівнаНа основі аналітичного розв’язку завдання виділення D-області стійкості лінійних динамічних систем з - регулятором дробового порядкунаводяться деякі результати обчислювальних експериментів. Використовуючи метод D-розбиття, отримані аналітичні формули, що визначають D-межі області стійкої стабілізації системи "об'єкт" + "дробовий - регулятор" використані для обчислювального експерименту стосовнокерування біологічним очищенням забруднених вод активним мулом Тhe solution of the problem of these lection of there gion of stability of linear dynamical systems with - regulators a factor of fractional or derisgiven. Using the D-splitmethod, weobtainana lytical formul a sthat determine the limit softheregion of stablestabilization of the "object" + "fractional-regulator" system. There sult sobtainedre late to the control system forbio logical purification of contaminated water by actives ludgeДокумент Застосування регуляторів дробового порядку при синтезі оптимального автоматичного керування(2017) Ляшенко, Максим Олександрович; Лобок, Олексій Петрович; Гончаренко, Борис Миколайович; Сич, Марина АнатоліївнаРозглядається задача застосування дробових - регуляторів при керуванні технологічними процесами, описуваними диференційними рівняннями, наприклад, процесом біологічної очистки забруднених вод або іншими. Проведена лінеаризація і дискретизація виразів моделей об’єкта керування і регулятора. Наведений критерій якості керування очищенням та сформульована задача оптимального керування. Отримані оптимальні налаштування дробових регуляторів, досліджена методом послідовного перебору динаміка оптимального керування. Проведено моделювання керування дробовими - і класичним PID - регулятором, показана висока ефективність дробових регуляторів.Документ Сценарний підхід до розроблення автоматизованої системи керування виробництвом хліба(2016) Кишенько, Василь Дмитрович; Гончаренко, Борис Миколайович; Лобок, Олексій ПетровичРозглянуті підходи до інтенсифікації хлібопекарської промисловості, яка задовільняє попит населення на хлібобулочні вироби. Основна увага приділяється поліпшенню якості продукції, раціональному використанню ресурсів і сировини, підвищенню продуктивності технологічних ліній. Розв’язання таких задач неможливе без автоматизації виробництва на основі сучасних інформаційних технологій, передових досягнень в теорії та практиці автоматичного керування. Approaches to intensify the baking industry that satisfies consumer demand for bakery products. The focus is on improving product quality, rational use of resources and raw materials, enhance the performance of production lines. Solving such problems is impossible without automation of production based on modern information technology, the latest achievements in the theory and practice of automatic control.Документ Експериментальне дослідження мінімаксного керування та спостереження для температурного режиму пекарної камери(2014) Лобок, Олексій Петрович; Гончаренко, Борис Миколайович; Слєзенко, А. М.Наводяться розв’язки оптимізаційних задач мінімаксного керування та спостереження для багатовимірних об’єктів керування (ОК) за умов повних і точних, а також неповних і неточних вимірювань параметрів стану об’єкта. Експериментально досліджені оптимальні керування, спостереження, стан координат та значення критеріїв оптимальності об’єкта за цих умов. Досліджені припустимі збурення для випадку неповних і неточних вимірювань, обчислені крім значень критеріїв також і значення їхніх верхніх меж. Доведено, що синтезоване оптимальне керування має додатковий запас стійкості, більший від розрахованого.Документ Вдосконалення функціональної структури систем автоматичного керування технологічними об’єктами(2015) Гончаренко, Борис Миколайович; Лобок, Олексій ПетровичНаведені методи лінійної теорії автоматичного регулювання (ТАР) та сучасної теорії автоматичного керування (ТАК), які застосовуються при розробленні систем автоматизації технологічних процесів харчових виробництв та реалізуються як ієрархічні структури на основі комп’ютерних промислових мереж. Згідно з системним підходом показані основні напрямки використання математичного моделювання при створенні ефективних систем автоматизації складних, в тому числі і нелінійних об’єктів, що функціонують в умовах невизначеності. Згадуються інформаційні технології та методи, що застосовуються в інтелектуальних системах. The methods of linear automatic control theory (ACT) and modern control theory (MCT), which are used in the development of process automation systems and food production are implemented as hierarchical structures based on computer networking industry. According to the system approach shows the main directions of use of mathematical modeling to create effective systems for automating complex, including non-linear processes, operating under conditions of uncertainty. Reference is made to information technologies and methods used in intelligent systems. These citations reflect the basic directions and methods used in recent years in developing advanced automated control systems and the synthesis of control appropriate actions to ensure their required or desired nature, such as robust or adaptive.