Наукова періодика України
Not a member yet
11185 research outputs found
Sort by
Про необхідність використання сучасних можливостей у ситуаційному управлінні для захисту критичної інфраструктури держави
No full textThe article examines modern opportunities for improving situational mana-gement (SM) mechanisms in connection with the innovative development of situational centers (SCs). The requirements for SM are presented. The role of SCs in managerial activities, their structural organization, and possibilities for technological modernization are demonstrated. The article explores the potential use of artificial intelligence agents in SM systems. Scenario modeling method is described. Other methods that can be used to create and model scenarios for SM work to counter threats to critical infrastructure are listed. The need for their early development is presented. Situational management is described using the example of protecting the functioning of Ukraine’s unified power system. The tasks and functions of cybersecurity in the electric power industry are highlighted, along with its existing shortcomings. The necessity of creating a unified network of SCs within executive authorities and administrations of critical infrastructure facilities is justified. This network would facilitate protection management and, in the event of destruction, ensure the rapid restoration of critical infrastructure facilities and their functions.Розглянуто сучасні можливості покращення механізмів ситуаційного управління (СУ) у зв’язку з необхідністю інноваційного розвитку ситуаційних центрів (СЦ). З цією метою проведено аналіз керівних документів держави та останніх досліджень і публікацій з цього питання. Це дозволило визначити та розглянути ряд проблем з антикризового управління та виокремити деякі функції держави в цій ситуації, що є актуальними під час війни з росією.
Наведено вимоги до СУ. Показано роль СЦ в управлінській діяльності, їхню структурну побудову та можливості технологічного оновлення. Розкрито базові функції і надано типову організаційну структуру ситуаційних центрів органів державної влади. Розглянуто доцільність впровадження та використання агентів штучного інтелекту в системах СУ. Зображено технічну архітектуру агента штучного інтелекту та схему багатоагентної співпраці. Розкрито методи складання та моделювання сценаріїв для роботи по СУ, в тому числі сценарію протидії загрозам критичній інфраструктурі. Доведено необхідність їхнього завчасного розроблення.
Показано, що основою системи захисту критичної інфраструктури має бути превентивне планування. Наведено переваги застосування сценарного підходу для розвитку ситуаційного управління. Описано практичне застосування можливостей СУ на прикладі захисту функціонування об’єднаної енергосистеми України. Розроблено модель впливу загроз на спроможності системи електроенергетики України. Окреслено завдання та функції кібербезпеки електроенергетики та показано її існуючі недоліки. Обґрунтовано необхідність створення єдиної мережі СЦ органів виконавчої влади і адміністрацій важливих об’єктів критичної інфраструктури для управління захистом і, в разі руйнувань, швидким відновленням об’єктів критичної інфраструктури та їхнії функцій. Іл.: 6. Бібліогр.: 13 найм
Умови ефективного застосування пасивних методів зменшення спеклів і метод декогерентного фокусування в лазерних освітлювальних системах і проекторах
No full textThis study presents a comprehensive investigation of passive speckle reduction methods in laser illumination systems, which utilize two key factors simultaneously: the imperfect temporal coherence of laser radiation and angular diversity created by the optical system. Special attention is given to analysing the conditions for independent operation of these factors to achieve maximum efficiency in reducing spatial coherence.
An innovative optical system design for decoherent focusing is proposed, consisting of a two-dimensional array of rectangular microprisms with variable heights integrated with a pair of crossed single-element cylindrical Fresnel lenses. Computer simulations demonstrate that this system can effectively transform a collimated Gaussian beam into a high-quality, uniformly illuminated rectangular spot, even at a substantial numerical aperture (NA = 0,2). Additionally, a simplified flat version of the system using a single lens is proposed while maintaining all key characteristics.
The fundamental limitation of passive methods related to the line spectrum of laser diodes is thoroughly examined, showing it significantly reduces the number of decorrelated sub-beams. The experimental results prove that dynamic current modulation within ±15 % of the nominal value transforms the discrete spectrum into a quasi-continuous one. This effect enables generation of virtually unlimited statistically independent laser beams, opening new possibilities for high-quality illumination systems.
For practical implementation in laser projectors, a critical parameter is established — the intensity integration time must not exceed the temporal resolution of human vision (approximately 20–40 ms). The obtained results have significant practical potential for developing new generations of laser illumination systems with minimized speckle effects, particularly relevant for precision projection technologies, medical diagnostics, and industrial applications.
The work includes detailed analysis of optical schemes, mathematical modeling results, experimental data, and practical recommendations for implementing the proposed technological solutions. The presented results substantially expand the capabilities of passive speckle reduction methods and offer a novel approach to designing laser illumination systems. Tabl.: 3. Fig.: 14. Refs: 32 titles.Досліджено пасивні методи зменшення спеклів у лазерних освітлювальних системах. Розглянуто умови незалежної дії обмеженої часової когерентності лазерного джерела та кутового різноманіття, сформо-ваного оптичною системою в їхньому комбінованому застосуванні. Запропоновано інноваційну конструкцію оптичної системи декогерентного фокусування, яка включає двовимірну матрицю прямокутних мікропризм змінної висоти, інтегровану з парою схрещених циліндричних лінз Френеля. Така система дозволяє формувати прямокутну рівномірно освітлену пляму з високою якістю при числовій апертурі до NA = 0,2. Експериментально підтверджено, що модуляція струму живлення в межах ±15 % за час, який не перевищує часову роздільну здатність людського ока (20–40 мс), перетворює лінійчатий спектр лазерного діода на квазінеперервний, що дозволяє генерувати більшу кількість декорельованих пучків. Результати мають прикладну цінність для створення лазерних проекційних систем зі зниженим рівнем спеклів, а також для медичної візуалізації і точного промислового освітлення
Розробка методу з’єднання різномірних металів для CP-Ti та SS-316L з використанням gtaw з олов’яним бабітовим наповнювальним стрижнем
No full textDissimilar metal joining between commercial pure titanium (CP-Ti) and stainless steel 316L (SS-316L) poses challenges due to thermal property differences and brittle intermetallic compound formation. This study examines weldability and joint characteristics under varying welding currents (185A, 195A, 205A) and backing plate conditions. The main challenge is ensuring weld integrity while minimizing intermetallic compounds and defects that degrade mechanical properties. Non-destructive testing, metallography, SEM-EDS, and hardness testing were conducted. Results indicate that without a backing plate, hardness in the heat-affected zone (HAZ) of SS-316L increased with welding current, from 160.7 HV at 185 A to 167.5 HV at 205 A. In CP-Ti, hardness rose from 148 HV at 185 A to 160.7 HV at 205 A. With a backing plate, SS-316L HAZ hardness peaked at 185 A (182.7 HV) but decreased to 167.5 HV at 205 A. Similarly, CP-Ti hardness was lower with a backing plate (154 HV at 205 A BP). Sensitization in SS-316L was detected but remained mild. The tin babbitt filler rod suppressed brittle Fe-Ti intermetallic compounds due to its high thermal conductivity and low melting point, ensuring better heat distribution. This reduced cracking risks at the fusion line and improved bonding. However, porosity remained an issue, particularly in SS-316L joints, increasing at higher currents and potentially leading to microcracks. Controlling welding parameters and shielding conditions was crucial to minimizing porosity and enhancing joint quality. These findings confirm that optimizing welding parameters and environmental control reduces intermetallic compounds and porosity, improving GTAW feasibility for on-field welding in applications such as heat exchangers, piping, and pressure vesselsЗ’єднання різних металів між комерційним чистим титаном (CP-Ti) і нержавіючої сталлю 316L (SS-316L) створює проблеми через відмінності теплових властивостей і утворення крихких інтерметалічних сполук. Це дослідження вивчає зварюваність і характеристики з’єднання за різних зварювальних струмів (185 A, 195 A, 205 A) і умов підкладки. Основним завданням є забезпечення цілісності зварного шва при мінімізації інтерметалічних сполук і дефектів, які погіршують механічні властивості. Були проведені неруйнівний контроль, металографія, SEM-EDS, контроль твердості. Результати показують, що без опорної пластини твердість у зоні термічного впливу (ЗТВ) SS-316L збільшилася зі зварювальним струмом із 160,7 HV при 185 A до 167,5 HV при 205 A. У CP-Ti твердість підвищилася зі 148 HV при 185 A до 160,7 HV при 205 A. З опорною пластиною твердість SS-316L HAZ досягла піку при 185 A (182,7 HV), але знизилася до 167,5 HV при 205 A. Аналогічно, твердість CP-Ti була нижчою з підкладкою (154 HV при 205 A BP). Сенсибілізація в SS-316L була виявлена, але залишалася легкою. Олов'яний бабітовий наповнювальний стрижень пригнічує крихкі інтерметалічні сполуки Fe-Ti завдяки високій теплопровідності та низькій температурі плавлення, забезпечуючи кращий розподіл тепла. Це зменшило ризик розтріскування на лінії зварювання та покращило зчеплення. Проте пористість залишалася проблемою, особливо в з’єднаннях SS-316L, зростаючи при вищих струмах і потенційно призводячи до мікротріщин. Контроль параметрів зварювання та умов екранування був вирішальним для мінімізації пористості та підвищення якості з’єднання. Ці результати підтверджують, що оптимізація параметрів зварювання та контролю навколишнього середовища зменшує інтерметалічні сполуки та пористість, покращуючи можливість використання GTAW для зварювання на місці в таких сферах застосування, як теплообмінники, трубопроводи та резервуари під тиско
Оцінка ефективності детектора голосової активності на основі різних нейронних мереж
No full textThis paper considers the efficiency of neural networks for human voice recognition. The objects of the study are artificial neural networks used for human voice recognition. Their ability to effectively recognize a human voice regardless of language, trained on a small number of speakers in noisy conditions, has been considered. The task being solved is to enhance the accuracy of speech activity detection, which plays a significant role in improving the functioning of automatic speech recognition systems, especially under conditions of a low signal-to-noise ratio.
The findings showed that the accuracy of human voice recognition in languages of different phonetic proximity could vary greatly. As a result of the study, it was found that the recurrent neural network (RNN) demonstrates high accuracy in voice recognition – 95 %, which exceeds the results of the convolutional neural network (CNN), reaching an accuracy of 94 %. Special features of the results are the adaptation of neural networks to multilingual features, which made it possible to increase the efficiency of their work. An important conclusion was that training neural networks on data with different languages and types of speakers significantly improves recognition accuracy. The study confirmed that training neural networks on different languages and speaker types could significantly affect recognition accuracy. The results are an important contribution to the development of speech recognition technologies and have the potential for application in various fields where high accuracy in human voice recognition is requiredУ цій роботі було проведено оцінку ефективності застосування нейронних мереж для задачі розпізнавання людського голосу. Об'єктами дослідження є штучні нейронні мережі, що використовуються для розпізнавання людського голосу. Розглядається їх здатність ефективно розпізнавати людський голос незалежно від мови, навчаючись на невеликій кількості дикторів в умовах шуму.
Розв'язувана проблема – підвищення точності виявлення мовленнєвої активності, що відіграє значну роль у вдосконаленні функціонування систем автоматичного розпізнавання мовлення, особливо в умовах низького співвідношення сигнал/шум.
Отримані результати показали, що точність розпізнавання людського голосу на мовах із різною фонетичною подібністю може суттєво відрізнятися. У результаті дослідження виявлено, що рекурентна нейронна мережа (RNN) демонструє високу точність у розпізнаванні голосу – 95 %, що перевершує результати згорткової нейронної мережі (CNN), яка досягає точності 94 %. Особливості отриманих результатів полягають в адаптації нейронних мереж до багатомовних особливостей, що дозволило підвищити ефективність їхньої роботи.
Важливим висновком стало те, що навчання нейронних мереж на даних із різними мовами та типами дикторів суттєво покращує точність розпізнавання. Дослідження підтвердило, що навчання нейронних мереж на різних мовах і типах дикторів може значно вплинути на точність розпізнавання. Отримані результати є важливим внеском у розвиток технологій розпізнавання мовлення та мають потенціал для застосування в різних сферах, де потрібна висока точність у розпізнаванні людського голос
Розробка і реалізація чисельного підходу для оптимального управління коливаннями у зв’язаних системах з розподіленими та зосередженими параметрами
No full textThis study focuses on numerical solutions to control problems in oscillatory systems consisting of two distinct objects. The primary issue addressed is the effective modeling and control of oscillations in these systems, particularly through the interaction of two objects. The research yields significant results by demonstrating a method to transform the complex boundary value problem into a more manageable system of ordinary differential equations using the method of straight lines. The findings reveal the influence of boundary conditions on the dynamics of an object characterized by distributed parameters. The results’ unique features include applying Pontryagin’s maximum principle to solve the associated variational problem, effectively integrating the behavior of both objects in the system. The numerical approach adopted in this research simplifies the problem and enhances the precision of the solutions obtained. Moreover, the study examines the convergence of numerical methods, improving their applicability to practical scenarios. The computational results demonstrate the convergence of the functional and show that the gradient projection method provides a convergent sequence in the control space, even for ill-posed optimal control problems. The conditions under which these results are most applicable include scenarios where boundary effects play a critical role in system dynamics, offering a robust framework for further investigation and application in real-world systems. This work significantly contributes to the understanding of oscillatory systems and provides a foundation for future research in optimal control strategies, thereby advancing the field of dynamic system controlДослідження присвячене чисельним рішенням задач управління в коливальних системах, що складаються з двох різних об’єктів. Основним завданням є ефективне моделювання та управління коливаннями в цих системах, зокрема, через взаємодію двох об’єктів. В ході дослідження отримані значущі результати, демонструючи метод перетворення складної крайової задачі в більш керовану систему звичайних диференціальних рівнянь з використанням методу прямих. Одержані дані показують вплив граничних умов на динаміку об’єкта, що характеризується розподіленими параметрами. Унікальність результатів полягає в застосуванні принципу максимуму Понтрягіна для вирішення пов’язаної варіаційної задачі, що дозволяє ефективно інтегрувати поведінку обох об’єктів у системі. Прийнятий чисельний підхід спрощує завдання і підвищує точність одержуваних рішень. Крім того, у дослідженні розглядається збіжність чисельних методів, що покращує їх застосовність у практичних сценаріях. Результати обчислень демонструють збіжність функціоналу і показують, що метод проекції градієнта забезпечує збіжну послідовність в просторі управління навіть для некоректно поставлених задач оптимального управління. Умови, за яких ці результати є найбільш застосовними, включають сценарії, де крайові ефекти відіграють ключову роль у динаміці системи, надаючи надійну основу для подальшого вивчення та застосування в реальних системах. Дана робота здійснює значний внесок у розуміння коливальних систем і забезпечує основу для майбутніх досліджень в області стратегій оптимального управління, сприяючи розвитку області управління динамічними системам
Визначення впливу кількості поліпропіленової фібри та пластифікатору на міцність і зносостійкість бетонів жорстких дорожніх покриттів
No full textThe object of this study is concretes and fiber-reinforced concretes for rigid pavements with polypropylene fiber and lignosulphonate type plasticizer. The task addressed is obtaining concrete with increased strength and wear resistance. Three compositions factors were varied in the experiment conducted according to the D-optimal plan: the amount of cement (300–380 kg/m3), plasticizer based on lignosulfonates (0.6–1.0 %), polypropylene fiber with a fiber length 39 mm (0–3 kg/m3). All concrete mixtures had equal mobility S1.
A set of experimental and statistical models was calculated. It was found that with an increase in the amount of plasticizer, the W/C ratio of the mixture decreases by 12–15 %, and the introduction of fiber has a negligible effect on W/C. Due to the use of fiber, the compressive strength of concrete at the design age increases by approximately 3.5 MPa, the early compressive strength practically does not change, the flexural strength increases by 0.5–0.6 MPa, and the abrasion resistance decreases by 0.07–0.08 g/cm2 (17–19 %). The most noticeable changes in these properties occur already with the introduction of fibers in the amount of 2–2.5 kg/m3. Increasing the amount of cement improves the strength and wear resistance of concrete, as well as the efficiency of using dispersed reinforcement.
When the amount of plasticizer is increased from 0.6 to 0.9 %, the compressive strength of concrete at the age of 3 days increases by approximately 2 MPa; at the design age, its strength increases by approximately 5 MPa, the flexural strength increases to a limited extent while the abrasion of concrete decreases (wear resistance increases).
Due to dispersed reinforcement and the use of a rational amount of plasticizer, concretes of rigid pavements with the required strength and increased wear resistance required for a given road category with reduced binder consumption were obtained, which could be used in practiceОб’єктом дослідження є модифіковані пластифікатором лігносульфонатного типу бетони і фібробетони жорстких дорожніх покриттів з поліпропіленової фіброю. Вирішується проблема отримання бетонів з підвищеною міцністю і зносостійкістю. У проведеному за D-оптимальним планом експерименті варіювалися 3 фактори складу: кількість цементу (300–380 кг/м3), пластифікатору на базі лігносульфонатів (0,6–1,0 %), поліпропіленової фібри з довжиною волокон 39 мм (0–3 кг/м3). Всі бетонні суміші мали рухомість S1.
Розраховано комплекс експериментально-статистичних моделей. Встановлено, що при підвищенні кількості пластифікатору В/Ц суміші знижується на 12–15 % а введення фібри несуттєво впливає на В/Ц. За рахунок введення фібри міцність бетонів на стиск у проєктному віці зростає приблизно на 3,5 МПа, рання міцність на стиск практично не змінюється, міцність на розтяг при згині зростає на 0,5–0,6 МПа, стиранність знижується на 0,07–0,08 г/см2 (17–19 %). Найбільш відчутні зміни властивостей відбуваються при введенні фібри у кількості 2–2,5 кг/м3. При збільшенні кількості цементу підвищується міцність та зносостійкость бетонів, а також ефективність використання дисперсного армування.
При підвищенні кількості пластифікатору з 0,6 до 0,9 % міцність бетонів на стиск у віці 3 діб зростає приблизно на 2 МПа, у проєктному віці зростає приблизно на 5 МПа, обмежено зростає міцність на розтяг при згині та знижується стиранність бетонів (підвищується зносостійкість).
За рахунок дисперсного армування і використання раціональної кількості пластифікатору отримано бетони дорожніх покриттів з необхідною для заданої категорії дороги міцністю та підвищеною зносостійкістю при зниженій витраті в’яжучого, які можуть використовуватися на практиц
Визначення впливу магнітоелектричного генератора на роботу локальної розподільчої мережі
No full textThe object of this study is electromagnetic processes in a magnetoelectric generator with a capacity of 15 kW, operating in a local distribution network.
Using a magnetoelectric generator in parallel with a local distribution network makes it possible to improve the reliability and efficiency of such a system.
The advantages and disadvantages of the options for regulating the load characteristic of magnetoelectric generators for low-power energy complexes, for example, mini-hydroelectric power plants, have been analyzed. A system for regulating the output voltage of magnetoelectric generators with a capacity of up to 15 kW has been proposed and implemented using known and available semiconductor circuit solutions.
Several options for connecting individual coils of the generator armature winding with excitation from permanent magnets were investigated; the external characteristics corresponding to these options are shown. It is shown that when connecting the generator armature winding coils in parallel groups, it is possible to obtain the least distortion of the output voltage. At a load of 0.5–1.1 Іr, the rigidity of the characteristic allows it to meet the regulatory requirements of –10 %...+5 % of the rated voltage.
Analysis of the operation of a magnetoelectric generator when controlled by triacs at a given voltage range and when operating on variable active resistance without the use of semiconductor regulators has been carried out.
The forms of the generator output voltage on real samples with different control schemes are presented. The possibility of connecting an autonomous generator to a local distribution network in the absence of load for the purpose of implementation on the electricity market has been investigated. The form of the output voltage with the least distortion acceptable for the distribution network according to the standards for the quality of electric energy has been selectedОб'єктом дослідження є електромагнітні процеси в магнітоелектричному генераторі потужністю 15 кВт, що працює на локальну розподільчу мережу.
Використання магнітоелектричного генератора паралельно з локальною розподільчою мережею дозволяє підвищити надійність та ефективність роботи такої системи.
Проаналізовано переваги і недоліки варіантів регулювання навантажувальної характеристики магнітоелектричних генераторів для малопотужних енергокомплексів, наприклад, міні-ГЕС. Запропоновано та реалізовано систему регулювання вихідної напруги магнітоелектричних генераторів потужністю до 15 кВт за допомогою відомих та доступних напівпровідникових схемних рішень.
Досліджено декілька варіантів з’єднання окремих котушок обмотки якоря генератора зі збудженням від постійних магнітів та показано відповідні цим варіантам зовнішні характеристики. Показано, що при з’єднанні котушок обмотки якоря генератора паралельними групами можливо отримати найменше спотворення вихідної напруги. При навантаженні від 0.5–1.1 Ін жорсткість характеристики дозволяє відповідає нормативним –10 %...+5 % від номінальної напруги.
Проведено аналіз роботи магнітоелектричного генератора при керуванні за допомогою симісторів при заданому діапазоні напруги та при роботі на змінний активний опір без використання напівпровідникових регуляторів.
Представлені форми вихідної напруги генератора на реальних зразках при різних схемах керування. Досліджено можливість підключення автономного генератора до локальної розподільчої мережі в умовах відсутності навантаження з метою реалізації на ринку електроенергії. Вибрана форма вихідної напруги з найменшим спотворенням, прийнятним для розподільної електричної мережі згідно норм стандарту щодо якості електричної енергі
Удосконалення технології біологічного очищення відходів вівчарських ферм
No full textThe research focuses on developing and improving biological treatment technologies for agricultural waste to address environmental challenges and enhance sustainability. The object of the study includes various types of agricultural waste, such as crop residues, livestock manure, and processing by-products, which often contribute to pollution and inefficient resource utilization when poorly managed. The primary problem addressed is the need for effective and eco-friendly solutions to mitigate the environmental impact of agricultural waste while maximizing its potential as a resource. Advanced algorithms for optimizing the efficiency and forecasting of energy production have been developed, which have made it possible to achieve a prediction accuracy of 85 %. The combined system has demonstrated a 30 % increase in energy stability compared to using a single renewable source. Adaptive control mechanisms and efficient energy storage management have reduced energy losses in adverse weather conditions by 20 %. These results confirmed the hybrid system's ability to provide stable electricity, reduce dependence on fossil fuels by up to 40 %, and reduce CO₂ emissions by about 25 %.
The study explained these results by demonstrating the synergistic effects of microbial consortia and tailored treatment conditions on waste breakdown and nutrient transformation. Key features of the results include their scalability, cost-effectiveness, and adaptability to different types of agricultural waste. These characteristics allowed the technology to address the problem of inefficient waste management comprehensivelyДослідження зосереджено на розробці та вдосконаленні технологій біологічної обробки сільськогосподарських відходів для вирішення екологічних проблем і підвищення стійкості. Об’єктом дослідження є різні види сільськогосподарських відходів, такі як рослинні залишки, гній худоби та побічні продукти переробки, які часто сприяють забрудненню та неефективному використанню ресурсів за умови поганого управління. Основною проблемою, яка розглядається, є необхідність ефективних та екологічно чистих рішень для пом’якшення впливу сільськогосподарських відходів на навколишнє середовище, одночасно максимізуючи їхній потенціал як ресурсу. Розроблено вдосконалені алгоритми оптимізації ефективності та прогнозування виробництва енергії, які дозволили досягти точності прогнозу 85 %. Комбінована система продемонструвала 30 % підвищення енергетичної стабільності порівняно з використанням одного відновлюваного джерела. Адаптивні механізми управління та ефективне управління накопиченням енергії дозволили знизити втрати енергії за несприятливих погодних умов на 20 %. Ці результати підтвердили здатність гібридної системи забезпечувати стабільну електроенергію, зменшувати залежність від викопного палива до 40 % і скорочувати викиди CO₂ приблизно на 25 %.
Дослідження пояснило ці результати демонстрацією синергічного ефекту мікробних консорціумів і індивідуальних умов обробки на розщеплення відходів і перетворення поживних речовин. Основні характеристики результатів включають їх масштабованість, економічну ефективність і адаптованість до різних типів сільськогосподарських відходів. Ці характеристики дозволили технології комплексно вирішити проблему неефективного поводження з відходам
Розробка методу комбінованого контролю товщини, натягу та площинності штаб при безперервній холодній прокатці для зменшення поздовжньої різнотовщинності та неплощинності
No full textThe object of study is the process of continuous cold rolling of strips, in which the parameters of thickness, tension and flatness of the metal.
Obtaining high flatness of thin strips during cold rolling at industrial 4-stand mills, where the last stand realizes significant degrees of compression in the working rolls with a diameter of up to 500 mm, when implementing the mode with a constant rolling force causes an increase in the longitudinal thickness deviation of strips. And the accentuated obtaining of minimum longitudinal thickness variation of strips leads to a change in the rolling force and as a result, due to the change in the deflection of rolls worsens the flatness of strips. The results of control actions can worsen both main quality indicators at the same time. The known methods of thickness and flatness control during cold rolling are analyzed and an alternative method of combined influence on these quality indicators is proposed. An optimization criterion is proposed. The quantitative estimation of the achieved simultaneous improvement of accuracy in thickness and flatness of strips as a result of the combined impact due to the realization of the optimal combination of interrelated control actions is performed. The method and algorithm of combined influence on thickness, tension and flatness of strips taking into account speed capabilities of actuators and their current position are proposed to reduce longitudinal fluctuations of thickness and nonflatness.
Simultaneous decrease of strip nonflatness and longitudinal thickness fluctuations is explained by the optimal combination of regulation channels. This method can be used on modern mills based on local systems of automatic control of strip thickness and flatness.
Numerical estimations of probable practical results achieved when using the proposed method. A simultaneous reduction in strip flatness of 20–30 % and the provision of limited thickness limit deviations to EN 10131(S) in at least 80 % of the inter-grade transitions are expectedОб’єктом дослідження є процес безперервної холодної прокатки штаб, в якому визначаються параметри товщини, натягу та площинності металу.
Отримання високої площинності тонких штаб при холодній прокатці на промислових 4-х кліткових станах, де остання кліть реалізує значні ступені обтиснення в робочих валках діаметром до 500 мм, при реалізації режиму з постійною силою прокатки викликає збільшення поздовжнього відхилення товщини штаб. А акцентоване отримання мінімального поздовжнього варіювання товщини штаб призводить до зміни сили прокатки і, як наслідок, за рахунок зміни прогину валків погіршує площинність штаб. Результати керування можуть погіршити обидва основні якісні показники одночасно. Проаналізовано відомі методи контролю товщини та площинності під час холодної прокатки та запропоновано альтернативний спосіб сумісного впливу на ці показники якості. Запропоновано критерій оптимізації. Проведено кількісну оцінку досягнутого одночасного підвищення точності товщини та площинності штаб у результаті сумісного впливу за рахунок реалізації оптимальної комбінації взаємопов’язаних керуючих дій. Запропоновано метод і алгоритм сумісного впливу на товщину, натяг і площинність смуг з урахуванням швидкісних можливостей приводів і їх поточного положення для зменшення поздовжніх коливань товщини і неплощинності.
Одночасне зменшення неплощинності штаби та коливань поздовжньої товщини пояснюється оптимальним поєднанням каналів регулювання. Цей метод може бути використаний на сучасних станах, заснованих на локальних системах автоматичного контролю товщини та площинності штаби.
Чисельні оцінки ймовірних практичних результатів, досягнутих при застосуванні запропонованого методу. Очікується одночасне зменшення площинності штаб на 20–30 % і забезпечення обмежених граничних відхилень товщини згідно з EN 10131(S) принаймні у 80 % міжсортаментних переході
Проектування та оптимізація моделі прогнозувального керування (МПК) для енергоефективної мікромережі
No full textThis research focuses on the DC microgrid system combined with the photovoltaic (PV) arrays and the control mechanics for maximum power point tracking (MPPT) as its object. The main problem tackled is that power extraction from PV systems is very inefficient due to variation of the environment or load that conventional MPPT approaches cannot effectively handle. The superior MPPT performance of this study’s novel dual mode model predictive control (MPC) approach is derived from a new dual mode model predictive control (MPC) approach. The implemented system shows RMSE of 7.0085 for conventional MPPT methods, whereas tracking efficiency is maintained within between 94.8 % to 97.2 % of the maximum power, which is available. Under standard test conditions, the system achieved less than 0.15 sec response time and less than 0.45 sec settling time, while degrading less, yet handling various environmental changes. It is due to the MPC’s predictive capability and real time optimization framework. The major contributions of the proposed solution, among others, include its dual mode design that supports both left and the right side regions in the PV curve together with the integrated charging management of the battery, as well as its robust constraint handling that enables safe operation and maximal power extraction. This system is well suited to implementation in small to medium scale DC microgrids that can be tolerant of up to 800 W/m2 per second of irradiance variations and up to 50 °C temperature range and demonstrated several hundred kilocycles hours of stability. The solution can offer practical benefits to the grid connected and standalone PV systems with the requirements of rapid response to environmental change and high extraction efficiency of powerЦе дослідження зосереджено на системі мікромережі постійного струму в поєднанні з фотоелектричними масивами та механікою керування для відстеження точки максимальної потужності (ВТМП) як його об’єкта. Основна проблема, яка вирішувалась, полягає в тому, що відбір електроенергії від фотоелектричних систем є дуже неефективним через зміну навколишнього середовища або навантаження, з якими звичайні підходи ВТМП не можуть ефективно впоратися. Висока продуктивність ВТМП в новому підході прогностичного керування подвійною моделлю цього дослідження отримана на основі нового підходу прогностичного керування подвійною моделлю (МПК). Впроваджена система показує середньоквадратичну помилку 7,0085 для звичайних методів ВТМП, тоді як ефективність відстеження підтримується в межах від 94,8 % до 97,2 % від максимальної доступної потужності. За стандартних умов тестування система досягла менше ніж 0,15 секунди часу відгуку та менш ніж 0,45 секунди часу встановлення, при цьому погіршуючись менше, але при цьому впоравшись із різними змінами навколишнього середовища. Це завдяки можливостям прогнозування МПК і системі оптимізації в реальному часі. Основні переваги запропонованого рішення, серед іншого, включають його дворежимну конструкцію, яка підтримує як ліву, так і праву бічні області фотоелектричної кривої разом із інтегрованим керуванням заряджанням батареї, а також його надійну обробку обмежень, що забезпечує безпечну роботу та максимальне вилучення електроенергії. Ця система добре підходить для впровадження в малих і середніх мікромережах постійного струму, які можуть витримувати до 800 Вт/м2 за секунду коливань випромінювання та температурний діапазон до 50 °C і продемонстрували кілька сотень кілоциклів годин стабільності. Рішення може запропонувати практичні переваги для підключених до мережі та автономних фотоелектричних систем з вимогами швидкого реагування на зміни навколишнього середовища та високої ефективності вилучення електроенергі