Наукова періодика України
Not a member yet
11185 research outputs found
Sort by
Розробка методу оцінювання ефективності комп’ютерних динамічних тренажерів технічних систем
No full textThe object of the study is the process of assessing the effectiveness of technical systems’ computer dynamic simulators. The subject of the study is methods for assessing the effectiveness of dynamic simulators taking into account the criteria of economic efficiency of training of those who study. The assessment of the effectiveness of technical systems’ simulators is associated with the audit of the skills of making correct management decisions in the conditions of a complex information environment.
The advantage of this study is to assess the effectiveness of technical systems’ computer dynamic simulators that use artificial intelligence to improve training in the necessary skills in a short time, taking into account the economic component. The essence of the method is to use the proposed criteria to adequately assess the effectiveness of simulator training. The method allows to compare simulators with each other and justify ways of their development and improvement. A feature of the developed method is the proposed procedure for building and studying a simulation model that reproduces the real processes of the functioning of a technical system in a simulator. A simulation model of a real technical system through the use of the artificial intelligence function allows to improve the realism of the simulator and reduce the training time by up to 30 %. This is explained by the fact that the use of simulators with artificial intelligence will allow to more realistically simulate the processes of the functioning of a real technical system. The proposed method allows to substantiate the potential possibilities of using the simulator system in the process of practical training. The results of the study allow to evaluate the simulators to improve the quality of practical training of operators and to substantiate the directions of development and modernization of simulatorsОб’єктом дослідження є процес оцінювання ефективності комп’ютерних динамічних тренажерів технічних систем. Предметом дослідження є методи оцінювання ефективності динамічних тренажерів із урахуванням критеріїв економічної ефективності підготовки тих, хто навчається. Оцінювання ефективності тренажерів технічних систем пов’язано з аудитом навичок правильного прийняття управлінських рішень в умовах складної обстановки інформаційного середовища.
Перевага даного дослідження полягає у оцінюванні ефективності комп’ютерних динамічних тренажерів технічних систем, які використовують штучний інтелект для покращення навчання потрібним навичкам у стислі терміни з урахуванням економічної складової. Суть методу полягає у використанні запропонованих критеріїв для проведення адекватного оцінювання ефективності тренажерної підготовки. Метод дозволяє проводити порівняння тренажерів між собою та обґрунтувати шляхи їх розвитку та удосконалення. Особливістю розробленого методу є запропонований порядок побудови і дослідження імітаційної моделі, яка відтворює реальні процеси функціонування технічної системи в тренажері. Імітаційна модель реальної технічної системи за рахунок використання функції штучного інтелекту дозволяє покращити реалістичність тренажеру та зменшити час на підготовку до 30 %. Це пояснюється тим, що використання тренажерів із штучним інтелектом дозволить більш реалістично імітувати процеси функціонування реальної технічної системи. Запропонований метод дозволяє обґрунтувати потенційні можливості використання системи тренажерів у процесі практичної підготовки. Результати дослідження дозволяють оцінювати тренажери для підвищення якості практичної підготовки операторів і обґрунтовувати напрямки розвитку та модернізації тренажері
Розробка пасивного охолодження з перфорованими пластинами та моніторингом у реальному часі для підвищення ефективності фотоелектричних систем
No full textThis study focuses on enhancing photovoltaic (PV) module performance through the development of a passive cooling method using perforated aluminum plates, supported by a real-time monitoring system. The core problem addressed is the thermal inefficiency of PV modules operating in hot, humid environments, where heat accumulation lowers energy output. A real-time data acquisition system was developed using Arduino to monitor voltage, current, surface temperature, humidity, and solar irradiance. Four identical polycrystalline PV modules were tested; three were equipped with aluminum plates of varying perforation diameters (10 mm, 12.5 mm, 15 mm), while one remained uncooled as a control. The results showed that the module with 15 mm perforations had the best performance, achieving a 61.04 W output under peak irradiance (1404 W/m2) and reducing surface temperature by nearly 10°C. These outcomes demonstrate that enhanced natural convection and evaporative effects, enabled by the larger perforations, significantly improved thermal regulation. The synchronized monitoring system validated the temperature-power relationship by capturing environmental dynamics in real time. Due to its energy independence, low cost, and simplicity, this integrated solution is particularly applicable in tropical regions or off-grid installations. The findings establish a practical basis for scalable deployment of passive cooling in PV systems, especially where active cooling is unfeasibleЦе дослідження зосереджене на підвищенні продуктивності фотоелектричних (ФЕ) модулів шляхом розробки пасивного методу охолодження з використанням перфорованих алюмінієвих пластин, що підтримується системою моніторингу в режимі реального часу. Основною проблемою є теплова неефективність фотоелектричних модулів, що працюють у спекотному, вологому середовищі, де накопичення тепла знижує вихід енергії. Система збору даних в реальному часі була розроблена з використанням Arduino для моніторингу напруги, струму, температури поверхні, вологості та сонячного випромінювання. Було протестовано чотири ідентичні полікристалічні фотомодулі; три з них були оснащені алюмінієвими пластинами з різним діаметром перфорації (10 мм, 12,5 мм, 15 мм), а один залишився неохолоджуваним в якості контролю. Результати показали, що модуль з перфорацією 15 мм мав найкращу продуктивність, досягнувши 61,04 Вт при піковому опроміненні (1404 Вт/м2) і знизивши температуру поверхні майже на 10°C. Ці результати демонструють, що посилення природної конвекції та випаровування завдяки більшій перфорації значно покращило терморегуляцію. Синхронізована система моніторингу підтвердила залежність між температурою та потужністю, зафіксувавши динаміку навколишнього середовища в режимі реального часу. Завдяки своїй енергонезалежності, низькій вартості та простоті, це інтегроване рішення особливо підходить для тропічних регіонів або автономних установок. Отримані результати створюють практичну основу для масштабованого розгортання пасивного охолодження в фотоелектричних системах, особливо там, де активне охолодження є неможливи
Визначення факторів безпеки авіаційного транспорту, вразливих до актів незаконного втручання
No full textThe object of research is air transport security system. The prerequisites for implementing security measures in air transport have been investigated. This is due to the fact that the most serious threat to the safety of air transport is unlawful interference acts (UIA), the commission of which is a crime and cannot be justified. Therefore, it is constantly necessary to promote the increase of efficiency in combating this evil at the global level.
Factors influencing the safety of the ATS components depending on the features of their functioning have been determined. For the "air transportation" ATS component the most vulnerable object is the airport, where the processes of the initial and final stages of the flight take place. For the "special purpose aviation" component of the ATS, the most vulnerable sector is aviation-chemical work in the agricultural sector. In this sector, aviation protects grain crops with chemicals. It has been found that pesticides can be a significant threat due to their use for the purpose of biochemical terrorism.
A mathematical model has been developed and implemented that reflects the dynamics of passenger flow through airport procedures. The dynamic distribution of airport resources for performing screening procedures both during normal operation and when operating under threat conditions was calculated. As a result, extreme cases of resource requirements were identified – for performing security checks lasting an average of 7 minutes per passenger. When the throughput is exceeded by 2 times, the need for the corresponding resources is 4.7 times greater than for performing security checks lasting an average of 3 minutes per passenger and with minimally sufficient process throughput to complete everything within the established time frameОб’єктом дослідження є система безпеки на авіаційному транспорті. Досліджено передумови здійснення заходів безпеки на авіаційному транспорті. Це викликано тим, що найсерйознішою загрозою безпеці авіаційного транспорту є акти незаконного втручання (АНВ), здійснення яких є злочином і не можуть бути виправданими. Тому постійно необхідно сприяти підвищенню ефективності по боротьбі з цим злом на глобальному рівні.
Визначено фактори впливу на безпеку складових елементів АТС залежно від особливостей їх функціонування. Для складової АТС «авіаційні перевезення» самим вразливим об’єктом є аеропорт, в якому відбуваються процеси початкових та кінцевих етапів виконання рейсу. Для складової АТС «авіація спецпризначення» самим вразливим сектором є авіаційно-хімічні роботи в аграрному секторі. У цьому секторі авіацією виконується захист зернових культур хімічними засобами. З’ясовано, що пестициди можуть бути суттєвою загрозою через використання їх з метою біохімічного тероризму.
Розроблено та реалізовано математичну модель, яка відображає динаміку руху потоку пасажирів через процедури в аеропорту. Розраховано динамічний розподіл ресурсів аеропорту для виконання процедур перевірок як при звичайній роботі, так і при роботі в умовах дії загроз. В результаті визначено крайні випадки потреби у ресурсах – для виконання перевірок на безпеку тривалістю у середньому 7 хвилин на одного пасажира. При перевищенні пропускної здатності у 2 рази потреба у відповідних ресурсах у 4,7 рази більша, ніж для виконання перевірок на безпеку тривалістю у середньому 3 хвилини на одного пасажира і при мінімально достатній пропускній здатності процесу провести все у встановлені часові рамк
Розробка рецептури функціонального молочного напою на основі порошку морінги
No full textThe object of this study is a technique for producing functional instant drinks based on powdered milk and a mixture of plant raw materials. Moringa powder was used as the main functional plant component, which contains biologically active components but has the least desirable sensory properties. It was proposed to hide the herbal taste and smell of moringa with mint and citrus powders. The results of the organoleptic evaluation of the experimental samples showed that the introduction of mint and lime powders into the recipe made it possible to obtain a sweet and sour drink (sample 1) with a pleasant aroma. This combination of flavors gives an additional refreshing effect. Due to the high content of dietary fiber (28 g/100 g), the appearance of the drink was rated at 6.1 ± 0.05 points out of seven. The energy value of this drink was 285.2 ± 0.05 kcal. It contained 17.8 ± 0.05 g/100 g of proteins, which provides 13–15% of the daily physiological needs of the body. Sample 2 with orange powder, which had a sweet and sour taste, was liked by consumers only for its smell. However, it contains 0.5% more proteins and 4.3% carbohydrates. Due to the high content of carbohydrates (36.2 g/100 g), its energy value is 304.4 ± 0.05 kcal. The drink with orange powder contains the largest amount of vitamin C (73.8 mg/100 g), which is 82–98% of the recommended daily intake. The content of vitamin C in the drink based on lime powder is 69.4 mg/100 g. Thus, the addition of mint and citrus powder made it possible to obtain drinks with acceptable sensory parameters, hiding the shortcomings caused by the use of moringa. Unlike similar products, their composition includes only natural ingredients. The results could become the basis for the industrial production of instant drinksОб’єктом даного дослідження є спосіб виготовлення функціональних напоїв швидкого приготування на основі сухого молока та суміші рослинної сировини. В якості основного функціонального рослинного компоненту використано порошок морінги, який містить біологічно-активні компоненти, але має найменш бажані сенсорні властивості. Трав’яний смак та запах морінги запропоновано приховати порошками із м’яти та цитрусових. Результати органолептичної оцінки дослідних зразків показали, що введення у рецептуру порошків м’яти та лайму дозволило отримати кисло-солодкий напій (зразок 1) з приємним ароматом. Таке поєднання смаків дає додатковий освіжаючий ефект. Через високий вміст харчових волокон (28 г/100 г) зовнішній вигляд напою оцінено в 6,1±0,05 балів із семи. Енергетична цінність цього напою становила 285,2±0,05 ккал. У його складі виявлено 17,8±0,05 г/100 г білків, що забезпечує 13–15 % добової фізіологічної потреби організму. Зразок 2 із порошком апельсину, який мав солодко-кислий смак, сподобався споживачам лише за запахом. Проте, він містить на 0,5 % більше білків та на 4,3 % вуглеводів. За рахунок високого вмісту вуглеводів (36,2 г/100 г) його енергетична цінність становить 304,4±0,05 ккал. Напій із апельсиновим порошком містить найбільшу кількість вітаміну С (73,8 мг/100 г), що становить 82–98 % рекомендованої добової норми споживання. Вміст вітаміну С у напої на основі лаймового порошку становить 69,4 мг/100 г. Таким чином, додавання порошку м’яти та цитрусових дозволило отримати напої з прийнятними сенсорними показниками, приховавши недоліки, обумовлені застосуванням морінги. На відміну від аналогічних продуктів до їх складу входять лише натуральні інгредієнти. Отримані результати можуть стати основою для промислового виробництва напоїв швидкого приготуванн
Удосконалення захисту високовольтних апаратів з конденсаторною ізоляцією при контролі технічного стану під робочою напругою
No full textThe object of this study is condenser-type insulation of high-voltage electrical equipment and elements of its overvoltage protection circuits, in the case of breaking the cable to the diagnostic device of technical condition of insulation under operating voltage.
The work reports a study on the overvoltage that can cause damage to high-voltage equipment with condenser-type insulation (bushings and instrument current transformers), equipped by hardware for monitoring the technical condition of insulation under operating voltage. Such overvoltage can occur as a result of damage of the cable from the test-tap of the device insulation and/or as a result of lightning and switching overvoltage on the buses of the switchgear.
The task relates to insufficient attention and lack of requirements of regulatory documents to the insulation protection schemes of devices with an increase in the number of implementations of devices for monitoring the condition of insulation under operating voltage in recent years. The relevance of the issue is predetermined by war in Ukraine, when electric power facilities and the system as a whole are subject of military attacks, causing both physical destruction and provoking overvoltage and short circuits that affect equipment that has not been destroyed.
The paper gives the results of modeling the overvoltage that may arise on the insulation test-tap of equipment with condenser-type insulation, when the cable to the monitoring device is damaged. The results of temperature tests of a complex protective resistor are presented. The use of a parallel resistor and a capacitor as the main protection elements has been justified. Such a scheme could limit the instantaneous overvoltage value for most devices at the level of no more than 1.6 kV, even without the use of additional protection elements, such as varistors or arresters, for example.
A methodology and recommendations for selecting protective elements and checking the compliance have been devised, both under the nominal operating mode and in the presence of high-frequency overvoltageОб’єкт дослідження – конденсаторна ізоляція високовольтних електричних апаратів та елементи схеми її захисту від перенапруг, при обриві кабелю до пристрою контролю технічного стану ізоляції під робочою напругою.
Робота присвячена дослідженню перенапруг, що можуть спричинити пошкодження високовольтних апаратів з конденсаторною ізоляцією (вводи та вимірювальні трансформатори струми), обладнаних засобами контролю технічного стану ізоляції під робочою напругою. Такі перенапруги можуть виникати внаслідок пошкодження кабелю від вимірювального виводу ізоляції апарату та/або в наслідок грозових та комутаційних перенапруг на шинах розподільчого пристрою. Проблема зумовлена недостатньою увагою виробників обладнання та дослідників до схем захисту ізоляції апаратів при організації контролю її стану під робочою напругою. Також проблема погіршується відсутністю вимог нормативних документів до таких схем при зростанні числа впроваджень засобів контролю стану ізоляції апаратів під робочою напругою в останні роки.
В роботі наведено результати моделювання перенапруг, що можуть впливати на ізоляцію апаратів з конденсаторною ізоляцією. Наведено результати температурних випробувань комплексного захисного резистору. Обґрунтовано паралельне використання резистору та конденсатору у якості основних елементів захисту. Така схема дозволить обмежити миттєве значення перенапруги для більшості апаратів на рівні не більше 1.6 кВ, навіть без використання додаткових елементів захисту, таких як, наприклад, варистори чи розрядники. Розроблено методику та рекомендації по підбору захисних елементів та перевірки відповідності їх характеристик апарату, якій вони повинні захищати, як у номінальному режимі роботи, так й за наявності високочастотних перенапру
Оцінка архітектур глибокого навчання для прогнозування викидів CO2: підходи TCN, LSTM та гібридний з оптимізацією гіперпараметрів
No full textThe object of the study is CO2 emission prediction using deep learning models. The problem lies in developing accurate models capable of handling temporal dependencies and periodic patterns in CO2 data. To address this, three deep learning models – temporal convolutional network (TCN), long short-term memory (LSTM), and a hybrid TCN-LSTM are evaluated. These models are optimized using random search and Bayesian optimization. Results indicate that the Hybrid TCN-LSTM model, optimized via random search, performs best, achieving MAE: 1.0269, R2: 0.9305, and MAPE: 4.47%. TCN excels at capturing periodic patterns through dilated convolutions, while LSTM handles long-term dependencies. Their integration combines these strengths, improving accuracy. Optimal hyperparameters (learning rate: 0.000539, dropout rate: 0.5) enhance robustness. Random search outperforms Bayesian optimization in navigating complex search spaces and avoiding local optima. Key findings include the hybrid model's ability to address short-term periodicity and long-term trends, and Random Search’s reliability over Bayesian methods in this context. These insights advance time series forecasting methodologies and support robust predictive frameworks. Practically, they aid environmental policy, energy planning, and carbon trading by enabling data-driven decisions for emission reduction. However, implementation requires high-quality historical data and sufficient computational resourcesОб'єктом дослідження є прогнозування викидів CO2 за допомогою моделей глибокого навчання. Проблема полягає в розробці точних моделей, здатних обробляти часові залежності та періодичні закономірності в даних CO2. Для вирішення цієї проблеми оцінюються три моделі глибокого навчання – часова згорткова мережа (TCN), довга короткочасна пам'ять (LSTM) та гібридна TCN-LSTM. Ці моделі оптимізовані за допомогою випадкового пошуку та байєсівської оптимізації. Результати показують, що гібридна модель TCN-LSTM, оптимізована за допомогою випадкового пошуку, працює найкраще, досягаючи MAE: 1,0269, R2: 0,9305 та MAPE: 4,47%. TCN чудово справляється з фіксацією періодичних закономірностей за допомогою розширених згорток, тоді як LSTM обробляє довгострокові залежності. Їхня інтеграція поєднує ці сильні сторони, підвищуючи точність. Оптимальні гіперпараметри (швидкість навчання: 0,000539, коефіцієнт відсіву: 0,5) підвищують стійкість. Випадковий пошук перевершує байєсівську оптимізацію в навігації складними просторами пошуку та уникненні локальних оптимумів. Ключові висновки включають здатність гібридної моделі враховувати короткострокову періодичність та довгострокові тенденції, а також надійність випадкового пошуку порівняно з байєсівськими методами в цьому контексті. Ці дані вдосконалюють методології прогнозування часових рядів та підтримують надійні прогностичні рамки. Практично вони допомагають екологічній політиці, енергетичному плануванні та торгівлі вуглецем, дозволяючи приймати рішення на основі даних щодо скорочення викидів. Однак, для впровадження потрібні високоякісні історичні дані та достатні обчислювальні ресурс
Обгрунтування критеріїв для оцінювання якості заморожених плодів черешні методом багатокритеріальної оптимізації
No full textThe object of this study is the process of preserving the biochemical and sensory quality parameters in frozen semi-finished sweet cherry products.
The modern food industry requires stable product quality, expanding the range of products, and preserving the nutritional value of raw materials, taking into account seasonality. An important role belongs to frozen fruit raw materials. However, their quality is often unpredictable, making it difficult to ensure stable technological characteristics of the end product. In this context, the scientific substantiation of the criteria for assessing the quality of frozen sweet cherry fruit is of particular relevance. For the current study, the fruits of 33 varieties of sweet cherries of different ripening periods were used. The statistical evaluation of freshly frozen fruits of cherry varieties by a set of parameters and values of the objective function was analyzed.
Using the method of multicriteria optimization, the most suitable sweet cherry varieties for freezing were identified. The best early ripening sweet cherry variety was determined to be Skazka (rank 1) – φ(x5)=4.67. Optimal for freezing were cherry fruits of medium ripening, the Talisman variety (rank 1) - φ(x5)=3.58. Based on the values of objective functions, the best for freezing is the late-ripening sweet cherry, the Krupnoplidna variety (rank 1) - φ(x1)=3.43. On the basis of the research, biochemical and sensory criteria for assessing the quality of frozen semi-finished products of early, medium, and late ripening sweet cherry varieties were devised for their further use in production. The results could be used to improve the criteria for assessing the quality of frozen fruit raw materials within the zero-waste fruit supply chain, which ensures the efficiency and sustainable use of resources for all stakeholdersОб’єктом дослідження є процес збереження біохімічних і сенсорних параметрів якості заморожених напівфабрикатів черешні.
Сучасна харчова промисловість потребує стабільної якості продукції, розширення асортименту та збереження харчової цінності сировини з урахуванням сезонності. Важливу роль у цьому відіграє заморожена плодова сировина. Однак її якість часто є непередбачуваною, що ускладнює забезпечення стабільних технологічних характеристик кінцевого продукту. У цьому контексті особливої актуальності набуває наукове обґрунтування критеріїв оцінки якості заморожених плодів черешні. У дослідженні використано плоди 33 сортів черешні різних строків достигання. Здійснено аналіз статистичної оцінки свіжозаморожених плодів сортів черешні за комплексом параметрів та значеннями цільової функції.
За використання методу багатокритеріальної оптимізації було визначено найбільш придатні для заморожування сорти черешні. Найкращим сортом черешні раннього строку достигання визначено Казка (1 ранг) − j(х5)=4,67. Оптимальними для заморожування виділено плоди черешні середнього строку достигання сорту Талісман (1 ранг) − j(х₅)=3,58. За значеннями цільових функцій найкращими для заморожування рекомендовано сорт черешні пізнього строку достигання Крупноплідна (1 ранг) − j(х1)=3,43. На підставі проведених досліджень розроблено біохімічні та сенсорні критерії оцінки якості заморожених напівфабрикатів сортів черешні раннього, середнього та пізнього строків достигання для їх подальшого використання у виробництві. Отримані результати можуть бути використані для удосконалення критеріїв оцінки якості замороженої плодової сировини у межах безвідходного ланцюга постачання фруктів, що забезпечує ефективність та стале використання ресурсів для усіх зацікавлених сторі
Розробка фізико-механічної моделі формування зміцнювального мікрорельєфу на профільних планках зі сталей AISI 1005 і AISI 347 з урахуванням топології поверхні
No full textThis study’s object is the process that forms a strengthening microrelief on the surface of profiled folding plates made of AISI 1005 and AISI 347 steels through localized indentation using a spherical indenter made of a diamond-based composite material. The principal hypothesis of the study posits that the implementation of a controlled surface texturing process enables the formation of a stable microrelief with predefined geometric characteristics. Achieving this requires establishing the regularities of microrelief formation depending on the physical and mechanical properties of the material, the geometry of the indenter, and the parameters of the contact interaction. A physical and mechanical model of the contact interaction between the indenter and the metallic plate has been built. The results of the analytical modeling were validated through profilometric measurements and 3D visualizations, which revealed differences in the depth and nature of deformation between AISI 1005 and AISI 347. The AISI 1005 steel exhibited higher plasticity and a greater tendency toward deep deformation, whereas AISI 347 demonstrated superior stability in the relief geometry. An evaluation of surface roughness parameters (Ra, Rz, Rmax) indicated that the AISI 347 steel provides better reproducibility of the strengthening effect, with average Ra and Rz values being 2–2.5 times lower than those of AISI 1005. The correlation analysis of microrelief parameters revealed a strong relationship between Ra and Rz values, with a correlation coefficient ranging from 0.93 to 0.96. This finding confirms the stability of the microrelief formation mechanism and justifies the use of AISI 347 steel in combination with a Ø3.5 mm indenter. The results of this study can be applied for manufacturing folding elements with enhanced wear resistance and geometric stability under cyclic loading conditionsОб'єктом дослідження є процес формування зміцнювального мікрорельєфу на поверхні профільних фальцювальних планок зі сталей AISI 1005 та AISI 347 шляхом локального вдавлювання сферичного індентора, виготовленого з алмазного композиційного матеріалу. Основне припущення дослідження полягає в тому, що реалізація керованої технології текстурування забезпечує формування стабільного мікрорельєфу із заданими геометричними параметрами. Цього не можливо досягнути без встановлення закономірностей утворення зміцнювального рельєфу залежно від фізико-механічних властивостей матеріалу, геометрії інструмента та режимів контактної дії. Побудовано фізико-механічну модель контактної взаємодії індентора з металевою пластиною. Результати аналітичного моделювання узгоджено з профілометричними вимірюваннями та 3D-візуалізаціями, які засвідчили відмінності у глибині та характері деформації для AISI 1005 і AISI 347. Сталь AISI 1005 виявила більшу пластичність і схильність до глибокої деформації, тоді як AISI 347 забезпечила вищу стабільність геометрії рельєфу. Оцінка параметрів шорсткості (Ra, Rz, Rmax) показала, що сталь AISI 347 характеризується вищою відтворюваністю зміцнення, при цьому середні значення Ra і Rz для цієї сталі у 2–2,5 рази нижчі, ніж у сталі AISI 1005. Проведений кореляційний аналіз взаємозв’язку між параметрами рельєфу виявив тісний зв’язок між показниками Ra та Rz (коефіцієнт кореляції 0.93–0.96). Це свідчить про стабільність механізму формування мікрорельєфу та обґрунтовує доцільність використання сталі AISI 347 у поєднанні з індентором Ø3,5 мм. Результати дослідження можуть бути впроваджені у виготовлення фальцювальних елементів із підвищеною зносостійкістю та геометричною стабільністю в умовах циклічного навантаженн
Нормалізація показників несинусоїдності напруги магнітоелектричного генератора в автономному режимі роботи
No full textThe object of this study is a magnetoelectric generator with an excitation system based on permanent magnets and an additional magnetic system in the form of ferromagnetic shunts.
This paper considers the task of non-sinusoidal voltage in a local electrical network with a magnetoelectric generator. This phenomenon negatively affects the operation of consumers and reduces the energy efficiency of the system. The work investigates the causes of harmonic distortion and proposes a method for reducing their impact. This helps ensure stable and high-quality operation of consumers in the electrical network.
The generated voltage was studied in terms of non-sinusoidality for a magnetoelectric generator at different load levels in isolated operation. The non-compliance of the generated voltage with the requirements of the current standard in terms of the relative voltage of individual harmonics and the total harmonic distortion factor (THDU) was established. The dependences of the relative voltage of harmonics on the generator load level in the range from idle to nominal load were determined. The parameters of single-frequency resonant filters were calculated, which enable the normalization of the generated voltage according to the non-sinusoidality indicators under the conditions of isolated operation of the generator with a rated load.
A feature of the results is the design of adaptive voltage non-sinusoidality filters that take into account the specificity of operation of the magnetoelectric generator in the local network.
Analysis of the generator output voltage revealed that under an isolated operation mode, it is necessary to install filters of the 3rd, 5th, 9th, 21st, and 23rd harmonics in the entire generator load range. The absence of harmonic resonance phenomena is shown if filters with fixed parameters are used in the generator load range from idle to rated loadОб’єктом дослідження є магнітоелектричний генератор із системою збудження на основі постійних магнітів та додатковою магнітною системою у вигляді феромагнітних шунтів.
В роботі вирішується проблема несинусоїдності напруги в локальній електричній мережі з магнітоелектричним генератором. Це явище негативно впливає на роботу споживачів та знижує енергоефективність системи. В роботі досліджені причини виникнення гармонічних спотворень та запропоновано метод зниження їх впливу. Це сприяє забезпеченню стабільної та якісної роботи споживачів в електромережі.
Проведено дослідження генерованої напруги за показниками несинусоїдності для магнітоелектричного генератора за різних рівнів завантаження в умовах ізольованої роботи. Встановлено невідповідність генерованої напруги вимогам чинного стандарту за показниками відносної напруги окремих гармонік та сумарного коефіцієнту гармонічних спотворень за напругою (THDU). Визначено залежності відносної напруги гармонік від рівня завантаження генератора в діапазоні від холостого ходу до номінального завантаження. Розраховано параметри одночастотних резонансних фільтрів, які забезпечують нормалізацію генерованої напруги за показниками несинусоїдності в умовах ізольованої роботи генератора з номінальним завантаженням.
Особливістю отриманих результатів є розробка адаптивних фільтрів несинусоїдності напруги, які враховують специфіку роботи магнітоелектричного генератора в локальній мережі.
Аналіз вихідної напруги генератора показав, що в ізольованому режимі роботи в усьому діапазоні навантаження генератора необхідно встановлювати фільтри 3-ї, 5-ї, 9-ї, 21-ї та 23-ї гармонік. Показано відсутність гармонічних резонансних явищ за умови застосування фільтрів з фіксованими параметрами в діапазоні завантажень генератора від холостого ходу до номінального завантаженн
Виявлення несправностей обертових машин у нафтохімічній промисловості з використанням підходу, основаного на глибокому навчанні: TabNet – WGAN
No full textThe object of the study is the fault detection process in critical rotating machinery, specifically steam turbines and compressors, operating within a petrochemical production environment. Traditional fault detection methods, though proven and cost-effective, struggle to address modern industrial challenges – such as the increasing complexity of sensor data, class imbalance in failure records, and the need for real-time interpretability. Recent advancements in deep learning offer promising solutions to these limitations. This study proposes an integrated framework that combines Wasserstein Generative Adversarial Network (WGAN) for data balancing and TabNet, an interpretable deep learning model optimized for tabular sensor data. The goal is to enhance the accuracy and interpretability of fault detection under imbalanced, high-dimensional industrial datasets. Using historical data from a petrochemical plant (2015–2024), the WGAN-TabNet model demonstrated superior performance compared to traditional classifiers (Logistic Regression, SVM, XGBoost), achieving an accuracy of 96.01%, precision of 93.25%, recall of 93.14%, F1-score of 93.20%, and AUC score of 93.13%. The interpretability provided by combination of TabNet and SHAP analysis further identified key operational variables influencing failure such as oil temperature and gas flow rate, offering actionable insights for predictive maintenance. The results underscore that integrating deep learning with robust data balancing significantly improves fault detection where traditional methods fall short, supporting practical implementation in modern predictive maintenance systemsОб’єктом дослідження є процес виявлення несправностей у критично важливих обертових машинах, зокрема парових турбінах та компресорах, що працюють у нафтохімічному виробничому середовищі. Традиційні методи виявлення несправностей, хоча й перевірені та економічно ефективні, навряд чи справляються з сучасними промисловими проблемами, такими як зростаюча складність даних датчиків, дисбаланс класів у записах про відмови та потреба в інтерпретації в режимі реального часу. Нещодавні досягнення в глибокому навчанні пропонують перспективні рішення цих обмежень. У цьому дослідженні пропонується інтегрована структура, яка поєднує генеративно-змагальну мережу Вассерштейна (WGAN) для балансування даних та TabNet, інтерпретовану модель глибокого навчання, оптимізовану для табличних даних датчиків. Метою є підвищення точності та інтерпретованості виявлення несправностей у незбалансованих, багатовимірних промислових наборах даних. Використовуючи історичні дані з нафтохімічного заводу (2015–2024), модель WGAN-TabNet продемонструвала вищу продуктивність порівняно з традиційними класифікаторами (логістична регресія, SVM, XGBoost), досягнувши точності 96,01%, прецизійності 93,25%, повноти 93,14%, F1-оцінки 93,20% та AUC-оцінки 93,13%. Інтерпретованість, забезпечена комбінацією TabNet та SHAP-аналізу, додатково визначила ключові операційні змінні, що впливають на відмову, такі як температура оливи та швидкість потоку газу, пропонуючи практичні висновки для прогнозного обслуговування. Результати підкреслюють, що інтеграція глибокого навчання з надійним балансуванням даних значно покращує виявлення несправностей там, де традиційні методи не спрацьовують, підтримуючи практичне впровадження в сучасних системах прогнозного обслуговуванн