Наукова періодика України
Not a member yet
11185 research outputs found
Sort by
Багатокритеріальна оптимізація маршрутів міського громадського електричного транспорту
No full textThe object of this study is the public transport route network. The task addressed is to choose optimal transport routes. Existing scientific research in this field is mainly aimed at increasing its reliability and reducing economic risks. The social and environmental aspects are considered separately, not in connection with technical and economic issues. The study proposes a comprehensive approach to solving the task of urban transport operation.
To solve the problem of multi-criteria optimization of the transport network, the use of the hierarchy analysis method (HAM), which is based on expert assessments, has been proposed. A hierarchical structure of the route selection problem was constructed. Three optimization criteria were determined, as well as ten factors influencing the selected criteria. A comprehensive approach to choosing urban electric transport routes could make it possible, with minimal capital investments and operating costs, to promote the normal functioning of cities. This is especially relevant for Ukraine, which in the post-war period, due to demographic changes and changes in local infrastructure, will face the need to radically revise the operation mode of public transport.
The advantage of HAM over other expert methods is the complex hierarchical structure of cause-and-effect relationships between the choice of the optimum and alternative options, as well as the presence of a mechanism for internal control over the consistency of expert judgments.
The procedure for using HAM has been demonstrated using an example of optimizing transport communication between two districts in the city of Kharkiv (Ukraine). The existing tram route was considered, as well as alternative options. The option consisting of one tram and one trolleybus route was chosen as optimal according to technical, economic, social, and environmental criteriaОб’єктом дослідження є маршрутна мережа громадського транспорту. Розглянуто проблему вибору оптимальних транспортних маршрутів. Існуючі наукові дослідження в цій галузі спрямовані, головним чином, на підвищення його надійності та зниження економічних ризиків, а соціальні та екологічні аспекти розглядаються окремо, не в прив’язці до техніко-економічних питань. В дослідженні запропоновано комплексний підхід до вирішення проблеми роботи міського транспорту. Для розв’язання задачі багатокритеріальної оптимізації транспортної мережі запропоновано використання методу аналізу ієрархій (МАІ), який базується на експертних оцінках. Побудована ієрархічна структура проблематики вибору маршрутів. Визначені три критерію оптимізації, а також десять факторів впливу на обрані критерії. Комплексний підхід до вибору маршрутів міського електротранспорту дозволить за мінімальних капіталовкладень і експлуатаційних витрат сприяти нормальній життєдіяльності міст. Особливо це актуально для України, яка у повоєнний період внаслідок демографічних змін та змін у місцевій інфраструктурі зіткнеться із необхідністю кардинального перегляду режиму роботи громадського транспорту.
Перевагою МАІ поперед іншими експертними методами є складна ієрархічна структура причинно-наслідкових зв’язків між вибором оптимуму та альтернативними варіантам, а також наявність механізму внутрішнього контролю узгодженості експертних суджень.
Порядок використання МАІ продемонстровано на прикладі оптимізації транспортного зв’язку двох районів міста Харкова (Україна). Був розглянутий існуючий трамвайний маршрут, а також альтернативні варіанти. Оптимальним за техніко-економічним, соціальним та екологічним критеріями обраний варіант, який складається з одного трамвайного та одного тролейбусного маршрут
Удосконалення моделі для визначення складу порохових газів під час термодеструкції пороху в просторі обмеженого об'єму
No full textThe object of this study is a model of the process of formation of products of thermal destruction of nitrocellulose powder at different values of pressure of the mixture of powder gases.
The work is aimed at eliminating the uncertainty in the list of powder combustion products. In many cases, the formation of condensed carbon during the shot is not taken into account, which does not correspond to the real process.
The process of formation of powder combustion products has been studied both under experimental conditions at a pressure of several MPa, and under shot conditions at a pressure of ~300 MPa and more. The proposed model makes it possible to explain the cause and conditions of condensed carbon formation. The possibility of formation of up to 10 % of condensed carbon from the initial mass of powder during the shot has been shown.
An improved model was built using the molar composition of the combustion products. The calculation of the specific volumes of gaseous reaction products with a change in the pressure of the gas mixture was carried out taking into account the change in their compressibility coefficient based on the Peng-Robinson equation. Within the limits of pressure values change during the shot process, the possibility of changing the equilibrium constant values in the range from ~40 % to twofold has been shown. The formation of condensed carbon is explained by the reaction of carbon monoxide disproportionation. The range of values of thermodynamic parameters of powder gases that ensure the possibility of this reaction was identified.
The proposed model could be used in the experimental determination of the composition and energy characteristics of a powder sample in the field based on the library method. Given the identified powder composition, the problem of internal ballistics could be solved for the prompt determination of shot parametersОб’єктом дослідження є модель процесу утворення продуктів термодеструкції нітроцелюлозного пороху за різних значень тиску суміші порохових газів.Робота спрямована на усунення невизначеності в переліку продуктів горіння пороху. У багатьох випадках не враховується утворення конденсованого вуглецю в процесі пострілу, що не відповідає реальному процесу.Процес утворення продуктів горіння пороху досліджено як в умовах експерименту при тиску в кілька МПа, так і в умовах пострілу при тиску ~300 МПа і вище. Запропонована модель дозволяє пояснити причини та умови утворення конденсованого вуглецю. Показано можливість утворення до 10 % конденсованого вуглецю від початкової маси пороху в процесі пострілу.Удосконалена модель побудована з використанням мольного складу продуктів згоряння. Розрахунок питомих об’ємів газоподібних продуктів реакції при зміні тиску газової суміші проводиться з урахуванням зміни їхнього коефіцієнта стисливості на основі рівняння Пенга–Робінсона. У межах зміни тиску в процесі пострілу показано можливість зміни величин констант рівноваги в діапазоні від ~40 % до дворазового. Утворення конденсованого вуглецю пояснюється реакцією диспропорціонування монооксиду вуглецю. Виділено область значень термодинамічних параметрів порохових газів, що забезпечують можливість перебігу цієї реакції.Запропонована модель може бути використана при експериментальному визначенні складу та енергетичних характеристик зразка пороху в польових умовах на основі бібліотечного методу. На основі виявленого складу пороху може бути розв’язане завдання внутрішньої балістики для оперативного визначення параметрів постріл
Розробка чисельного методу оцінювання точності позиціонування літальних апаратів інфокомунікаційною мережею оптико-електронних станцій
No full textThe object of this study is the accuracy of aircraft positioning for open and covert video surveillance by an infocommunication network of optical-electronic stations along the trajectories of their movement. The task addressed is numerical assessment of the accuracy of aircraft positioning in airspace. It is proposed to use a convex polyhedron as a universal assessment of the accuracy of aircraft positioning, in which, with a given probability, the aircraft is located. It is shown that the lower estimate of this probability depends on the a priori information on the statistical properties of the errors in the estimates of the coordinates of the aircraft location, and the scattering ellipsoid, which is currently the main form of assessing the accuracy of aircraft positioning in airspace, is a special case and is always located inside a convex polyhedron.
The results reported here include the following:
– simulation models of open and covert video surveillance by an infocommunication network of optoelectronic stations along the trajectories of aircraft movement;
– a numerical method for estimating the uncertainty region in the form of a convex polyhedron, in which, with a given probability, the aircraft is located;
– dependence of change in the shapes and boundaries of the convex polyhedron on the errors of video surveillance and the mutual spatial location of the aircraft and the network of optoelectronic stations;
– software implementation of methods for constructing and visualizing the shapes and boundaries of uncertainty regions in the form of convex polyhedrons and scattering ellipsoids.
It is shown that the aircraft is inside the convex polyhedron with the probability P ≥ 0.8889 for any distribution, P ≥ 0.9506 for a symmetric one and P ≥ 0.9973 for a normal distributionОб'єкт дослідження – точність позиціонування літальних апаратів для відкритого та прихованого відеоспостереження інфокомунікаційною мережею оптико-електронних станцій за траєкторіями їх руху. Вирішується проблема чисельного оцінювання точності позиціонування літальних апаратів у повітряному просторі. Запропоновано як універсальну оцінку точності позиціонування літальних апаратів використовувати опуклий, у якому, із заданою ймовірністю, знаходиться літальний апарат. Показано, що нижня оцінка цієї ймовірності залежить від апріорної інформації о статистичних властивостях помилок оцінок координат розташування літальних апаратів, а еліпсоїд розсіювання, який, на теперішній час, є основною формою оцінювання точності позиціювання літальних апаратів у повітряному просторі, є окремим випадком і завжди перебуває всередині опуклого багатогранника.
Отримані результати:
– імітаційні моделі відкритого та прихованого відеоспостереження інфокомунікаційною мережею оптико-електронних станцій за траєкторіями руху літальних апаратів;
– чисельний метод оцінювання області невизначеності у вигляді опуклого багатогранника, в якому, із заданою ймовірністю, знаходиться літальний апарат;
– залежність зміни форм та меж опуклого багатогранника від похибок відеоспостереження та взаємного просторового розташування літального апарату і мережі оптико-електронних станцій;
– програмна реалізація методів побудови та візуалізації форм і меж областей невизначеності у вигляді опуклих багатогранників та еліпсоїдів розсіювання.
Показано, що літальний апарат перебуває всередині опуклого багатогранника з імовірністю P ≥ 0,8889 для будь-якого розподілу, P≥0,9506 для симетричного і P≥0,9973 для нормального розподіл
Розробка методу приймання багатовимірного сигналу з використанням фазорізницевої модуляції високих порядків у мобільних меражах наступних поколінь
No full textThe object of this study is the process of receiving multidimensional signals formed on the basis of high-order phase-difference modulation of the data transmission system.
The development of mobile networks of the next generations is accompanied by increased requirements for the speed, reliability, and noise immunity of information transmission. Existing modulation methods provide an increase in the speed of information transmission by reducing noise immunity and increasing the spectral width of the signal. The general unsolved problem is the lack of an effective method for forming a multidimensional signal of the nth multiplicity and receiving it based on high-order phase-difference modulation, capable of improving the efficiency of these parameters.
The work proposes a method that makes it possible to form a three-dimensional multi-position signal 3D AFM-32, which uses three independent parameters – amplitude, phase, and time. A feature of the result is that noise immunity is ensured without increasing the spectral width of the signal, but due to three-dimensional formatting, which increases the distance between signal points by 50%.
A coherent reception algorithm has been developed that provides accurate signal recovery even in the presence of phase or frequency disturbances. It is shown that the reception efficiency is achieved at an averaging interval of not less than M = 20, at which the system demonstrates an error probability at the level of SER≈10⁻8 at Eb/N0 ≈ 17.4 dB. This makes it possible to obtain an energy gain of 2–3 dB compared to QAM-32 and classical AFM.
The proposed approach is invariant to phase shifts due to the first and second order phase differences, which eliminates ambiguities during reception. 3D AFM-32 demonstrated higher noise immunity compared to QAM-16/32 and AFM-16/32 under the same conditions. The results could be used in 5G/6G networks, in particular in adaptive OFDM systems, autonomous transport, and telemetryОб’єктом дослідження виступає процес приймання багатовимірних сигналів, сформованих на основі фазорізницевої модуляції високих порядків системи передачі даних.
Розвиток мобільних мережах наступних поколінь супроводжується підвищеними вимогами до швидкості, надійності та завадостійкості передавання інформації. Існуючі методи модуляції забезпечують зростання швидкості передавання інформації за рахунок зниження завадостійкості і збільшення спектральної ширини сигналу. Загальна невирішена проблема полягає у відсутності ефективного методу формування багатовимірного сигналу n-ї кратності та приймання на основі фазорізницевої модуляції високих порядків, здатних підвищити ефективність цих параметрів.
У роботі запропоновано метод який дозволяє формувати тривимірний багатопозиційний сигнал 3D АФМ-32, що використовує три незалежні параметри – амплітуду, фазу та час. Особливістю отриманого результату є те, що стійкість до завад забезпечується без збільшення спектральної ширини сигналу, а завдяки тривимірному форматуванню, яке збільшує відстань між сигнальними точками на 50 %. Розроблено алгоритм когерентного приймання, що забезпечує точне відновлення сигналу навіть за наявності фазових або частотних збурень. Показано, що ефективність приймання досягається при інтервалі усереднення не менше ніж M = 20, за якого система демонструє ймовірність помилки на рівні SER ≈ 10⁻⁸ при Eb/N₀ ≈ 17.4 дБ. Це дозволяє отримати енергетичний виграш 2–3 дБ у порівнянні з QAM-32 та класичною АФМ. Запропонований підхід інваріантний до фазових зсувів завдяки різницям фаз першого та другого порядків, що усуває неоднозначності при прийманні. 3D АФМ-32 продемонструвала вищу завадостійкість порівняно з QAM-16/32 та АФМ-16/32 при однакових умовах. Результати можуть бути використані в мережах 5G/6G, зокрема в адаптивних OFDM-системах, автономному транспорті та телеметрі
Оцінка впливу раптового теплового впливу на виділення летких газів під час процесу газифікації слабометаморфізованого вугілля
No full textThe object of research is a low-temperature gasification technology of weakly grade metamorphized coals. One of the outstanding issues of the low-temperature gasification technology of weakly grade metamorphized coals remains the long processing period due to the coal weak energy activation directly dependent on the release of volatile gases, which depend on isotropic state of coal. The problem that was solved is to scale up coal activation energy through the sudden heat during thermal processing. The results obtained show a shift of the volatile gases release beginning to a temperature of 410°C in the same quantity as with the step-by-step heating to a temperature of 500°C. In addition, the sudden heat contributes to a reduction of CO2 emissions by 12%, indicating an improvement in environmental performance. These results are explained by the fact that a sharp difference in temperatures of 20°C and 400°C creates conditions for the appearance of energy distortion in the isotropic zones of the coal body heating. This energy weakens and destroys the internal bonds between the coal particles and creates conditions for the release of new volatile elements at lower temperatures.
The main features of the results obtained, which made it possible to solve the problem studied are the results on transformation of thermal stresses into energy of distortion at the sudden heat in the relationship between the mechanics and physics of anisotropic coal. The scope and conditions of practical use of the results obtained is will allow for the adjustment of gasification techniques for coals with low degree of metamorphism and the establishment of gasification regimes, taking into account the design and capacity of the gasifiersОб'єктом дослідження є низькотемпературна технологія газифікації слабометаморфізованого вугілля. Одним з невирішених питань низькотемпературної технології газифікації слабометаморфізованого вугілля залишається тривалий період обробки через те, що слабка енергія активації вугілля безпосередньо залежить від виділення летких газів, які залежать від ізотропного стану вугілля. Вирішена проблема полягає у збільшенні енергії активації вугілля за рахунок раптового нагрівання під час термічної обробки. Отримані результати показують зміщення початку виділення летких газів з температури 410°C на таку ж величину, як і при поступовому нагріванні до температури 500°C. Крім того, раптове нагрівання сприяє зменшенню викидів CO2 на 12%, що свідчить про покращення екологічних показників. Ці результати пояснюються тим, що різка різниця температур 20°C та 400°C створює умови для появи енергетичних спотворень в ізотропних зонах нагрівання вугільного тіла. Ця енергія послаблює та руйнує внутрішні зв'язки між частинками вугілля та створює умови для виділення нових летких елементів при нижчих температурах. Основними особливостями отриманих результатів, які дозволили вирішити досліджувану задачу, є результати щодо перетворення термічних напружень в енергію деформації при раптовому нагріванні у взаємозв'язку між механікою та фізикою анізотропного вугілля. Обсяг та умови практичного використання отриманих результатів дозволять коригувати методи газифікації вугілля з низьким ступенем метаморфізму та встановлювати режими газифікації з урахуванням конструкції та потужності газогенераторі
Відновлення втрачених даних глобального позиціонування за допомогою великих мовних моделей без перенавчання
No full textThis study focuses on the reconstruction of missing GPS trajectory data. The principal issue relates to restoring geospatial coordinates in the absence of large volumes of labeled data and under conditions where conventional spatial-temporal models demonstrate limited generalization capabilities.
This paper proposes a large language model-based approach to address the reconstruction task without requiring prior training on specialized datasets. To reduce dependence on domain-specific features, the focus was on optimizing data preprocessing and constructing effective prompts. Three coordinate representations have been explored: original degree-based values (using the VPAIR dataset), the Earth-Centered, Earth-Fixed (ECEF) system, and ECEF coordinates shifted relative to the starting point of the trajectory.
Experimental results show that using centered ECEF coordinates reduces the mean absolute error (MAE) by 51–59% for both latitude and longitude compared to other representations. Conversion to the ECEF system also demonstrates selective advantages in latitude reconstruction. To mitigate the instability of autoregressive prediction, a multi-iteration reconstruction strategy with result aggregation has been implemented. The open-source model LLaMA 3.2 achieved the highest accuracy (MAE: 36.57 for latitude and 52.14 for longitude), outperforming both other open models and the commercial GPT-4o.
The proposed approach can be considered a viable post-processing tool, particularly in missions involving unmanned aerial vehicles or other mobile platforms where part of the GPS data has been lost during acquisitionОб’єктом дослідження є відновлення втрачених GPS-даних траєкторій руху. Проблема полягає у забезпеченні реконструкції геопросторових координат за відсутності великих обсягів розмічених даних і в умовах, коли традиційні просторово-часові моделі демонструють обмежену узагальнюваність. У цьому дослідженні запропоновано підхід на основі великих мовних моделей для розв’язання задачі реконструкції без необхідності попереднього навчання на спеціалізованих датасетах. З метою подолання залежності від специфіки предметної області зосереджено увагу на оптимізації попередньої обробки даних та побудові ефективних запитів. Було досліджено три варіанти представлення координат: вихідні значення в градусах (на основі датасету VPAIR), система Earth-Centered, Earth-Fixed (ECEF), ECEF-координати, зміщені відносно початкової точки траєкторії. Результати експериментів засвідчили, що використання центрованих ECEF-координат дозволяє знизити середню абсолютну помилку на 51–59 % як для широти, так і довготи порівняно з іншими варіантами. Перетворення в систему ECEF також демонструє вибіркові переваги при відновленні широти. Для зменшення нестабільності авторегресивного передбачення було реалізовано підхід багаторазової ітеративної реконструкції з агрегуванням. Встановлено, що відкрита модель LLaMA 3.2 демонструє найкращу точність (MAE: 36,57 для широти і 52,14 для довготи), перевершуючи як інші відкриті моделі, так і комерційну GPT-4o. Запропонований підхід доцільно розглядати як інструмент післяобробки, зокрема в контексті місій із використанням безпілотних літальних апаратів чи інших мобільних платформ, коли частина даних була втрачена під час збору
Розробка фреймворку для безсерверної розподіленої обробки даних з використанням черг
No full textThis study's object is the organization of distributed data processing in cloud environments using serverless computing.
The evolution of serverless computing has led to a change in approaches to building the architecture of applications deployed in the cloud. The ability to abstract from infrastructure management while achieving cost-effectiveness is becoming a significant task requiring new tools. One such tool is a new framework that makes it possible to scale computing resources depending on the workload dynamically, store the state of the computing process using DynamoDB, and provide real-time progress tracking.
A serverless application for the distributed generation of PDF documents has been developed and deployed to test the proposed framework. The real load was emulated using Locust; files containing 1,025,132 records were fed to the application input. The results of the experiments showed that the application started to work 25.8% faster, the throughput increased by 21.3%, and the number of cold starts decreased by 3% compared to conventional scaling.
Additionally, the main areas of further research on developing and improving the designed framework have been identified. This study provides possibilities for predictive automatic scaling using semi-Markov process models in a serverless environment.
Unlike traditional reactive approaches, the proposed approach predicts changes in advance and proactively scales parts of the application, which makes it possible to reduce delays and avoid cold starts. The framework could be used to develop serverless applications for distributed data processing using message queues and the ability to monitor the processing in real timeОб’єктом дослідження є організація розподіленої обробки даних у хмарних середовищах з використанням безсерверних обчислень. Розвиток безсерверних обчислень спричинив зміну підходів до побудови архітектури додатків, які розгортаються у хмарі. Можливість абстрагуватися від управління інфраструктурою досягаючи при цьому економічної ефективності стає надзвичайно важливою проблемою, яка потребує створення нових інструментів. Одним із таких інструментів є новий фреймворк, який дозволяє динамічно масштабувати обчислювальні ресурси в залежності від робочого навантаження, зберігати стан процесу обчислень за допомогою DynamoDB та забезпечує відстеження прогресу в режимі реального часу. Для тестування запропонованого фреймворку створено та розгорнуто безсерверний додаток для розподіленої генерації PDF документів. Емуляція реального навантаження відбувалася за допомогою Locust, на вхід додатку подавалися файли, які містили 1025132 записами. Результати експериментів показали, що додаток став працювати на 25,8% швидше, пропускна здатність зросла на 21,3%, а кількість холодних запусків зменшилася до 3% у порівнянні з класичним масштабуванням. Додатково визначено основні напрямки подальших досліджень щодо розвитку та вдосконалення розробленого фреймворку. Це дослідження представляє можливості прогнозного автоматичного масштабування з використанням моделей напівмарковських процесів у безсерверному середовищі. На відміну від традиційних реактивних підходів, запропонований підхід заздалегідь передбачає зміни та проактивно масштабує частини застосунку, що дозволяє зменшити затримки та уникнути холодних запусків. Фреймворк може бути використаний як основа для розробки безсерверних додатків для розподіленої обробки даних з використанням черг повідомлень та можливістю моніторингу процесу обробки в реальному час
Розробка риборослинних снеків функціонального призначення з удосконаленим ліпідним складом та фізико-хімічними властивостями
No full textThis paper reports the results of a study aimed at devising a technology for producing fish-plant functional snacks. The research focuses on improving the product recipe in order to enhance its organoleptic, physicochemical, and rheological properties, as well as to increase its biological value.
The raw material includes minced mullet (Planiliza haematocheila), fortified with 20% Jerusalem artichoke powder, 0.5% of a 20% sodium alginate solution, and prophylactic salt with reduced sodium content. The effects of these additives on water-holding capacity, physicochemical characteristics, structural and mechanical properties, microbiological stability, and sensory attributes were evaluated. It was found that the addition of Jerusalem artichoke increased the water-holding capacity by 11.7%, while the incorporation of 0.5% sodium alginate solution decreased the yield stress to 8.1 kPa and increased stickiness to 3.2 kPa.
During production and storage, lipid modification processes were observed. The dynamics in accumulating the conjugated dienes and trienes, products of PUFA conjugation, which leads to the formation of additional functional properties, were studied. The peroxide value did not exceed 0.043% I2/100 g of fat, demonstrating high oxidative stability. The shelf life of the dried fish-plant snacks was determined to be up to 25 days when stored at 2–6°C.
The formulation devised demonstrates a strong potential for practical application in the field of functional nutrition, particularly in the production of health-oriented food products and could be implemented in large-scale manufacturing to meet daily physiological nutrient requirementsУ статті представлено результати дослідження, об’єктом якого є технологія виробництва риборослинних снеків функціонального призначення. Дослідження спрямоване на розв’язання проблеми удосконалення рецептури продукту з метою покращення його органолептичних, фізико-хімічних та реологічних властивостей, а також підвищення біологічної цінності. В якості сировини використано фарш з піленгасу, до якого додавали 20% порошку топінамбуру, 0,5% 20%-вого розчину альгінату натрію та профілактичну сіль зі зниженим вмістом натрію. Оцінено вплив цих добавок на вологоутримувальну здатність, фізико-хімічні, структурно-механічні, мікробіологічні та органолептичні показники. Встановлено, що додавання топінамбуру сприяє підвищенню ВУЗ на 11,7 %, а внесення 0,5 % 20%-вого розчину альгінату натрію ‑ зниженню граничної напруги зсуву до 8,1 кПа та підвищенню липкості до 3,2 кПа. Показано, що в процесі виробництва та зберігання снеків відбувається процес модифікації жирів сировини. Досліджено динаміку накопичення кон’югованих дієнів і триєнів – продуктів кон’югації ПНЖК, що зумовлює формування додаткових функціональних властивостей. Показник пероксидного числа не перевищував 0,043 % I₂/100 г жиру, що вказує на високу окислювальну стабільність. Встановлено, що термін придатності сушених риборослинних снеків становить до 25 діб за температури зберігання 2 ÷ 6°C. Розроблена рецептура має перспективу практичного застосування у сфері функціонального харчування, зокрема при виробництві продуктів, орієнтованих на здоровий спосіб життя, та може бути впроваджена у масове виробництво для задоволення добових фізіологічних потреб людини в основних нутрієнта
Оцінка ефективності енергетичних характеристик асинхронного двигуна з використанням частотного перетворення з широтно-імпульсною модуляцією
No full textThe object of the study is a three-phase frequency converter (FC) with an uncontrolled rectifier and pulse-width modulation (PWM) of the output voltage, used for frequency regulation of asynchronous motors (AM). The problem to be solved is the improve the energy efficiency of the electric drive and the accuracy of speed control while reducing harmonic distortions of voltage and current, which is especially important for industrial installations operating in continuous or alternating mode. In the work in the Mathcad environment, a mathematical model of the FC was developed, including a power circuit, an algorithm for generating PWM and dependencies for calculating the power factor, efficiency and total harmonic distortion (THD). The model allows performing parametric studies of the effect of frequency and amplitude of the output voltage on the energy indicators of the drive with a high degree of detail. The simulation results showed that the optimized sinusoidal PWM algorithm with ordered switching distribution reduces THD by 18–22% and increases the power factor to 0.94–0.96 due to a more uniform harmonic spectrum distribution and reduced reactive losses. The advantage of the proposed model is the ability to adapt to various AM operating modes and load conditions without changing the structure of the power section, which expands its practical application. The obtained results can be used in the design and modernization of industrial electric drive systems, pump and fan units, as well as in automated complexes where economical, reliable and high-precision speed control is required. It further enables sensitivity checks and controller tuning to evaluate PWM strategies under realistic limitОб'єктом дослідження є трифазний перетворювач частоти (ПЧ) з некерованим випрямлячем та широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ) вихідної напруги, що використовується для частотного регулювання асинхронних двигунів (АД). Проблема, що потребує вирішення, полягає у підвищенні енергоефективності електроприводу та точності регулювання швидкості при одночасному зменшенні гармонійних спотворень напруги та струму, що особливо важливо для промислових установок, що працюють у безперервному або змінному режимі. У роботі в середовищі Mathcad розроблено математичну модель ПЧ, що включає силову схему, алгоритм генерації ШІМ та залежності для розрахунку коефіцієнта потужності, ККД та повного коефіцієнта гармонійних спотворень (КГС). Модель дозволяє виконувати параметричні дослідження впливу частоти та амплітуди вихідної напруги на енергетичні показники приводу з високим ступенем деталізації. Результати моделювання показали, що оптимізований синусоїдальний алгоритм ШІМ з упорядкованим розподілом комутацій зменшує КГС на 18–22% та збільшує коефіцієнт потужності до 0,94–0,96 завдяки більш рівномірному розподілу гармонік у спектрі та зменшенню реактивних втрат. Перевагою запропонованої моделі є здатність адаптуватися до різних режимів роботи АД та умов навантаження без зміни структури силової частини, що розширює її практичне застосування. Отримані результати можуть бути використані при проєктуванні та модернізації промислових електроприводних систем, насосних та вентиляторних агрегатів, а також в автоматизованих комплексах, де потрібне економічне, надійне та високоточне керування швидкістю. Це також дозволяє проводити перевірку чутливості та налаштування контролера для оцінки стратегій ШІМ в реальних межа
Підвищення ефективності керування теплицею за допомогою моделі марковського процесу прийняття рішень
No full textThe object of this paper is the process of greenhouse control. The study solves the task of rational greenhouse control based on the Markov decision-making process taking into account two-level optimization. A random Markov decision-making process has been defined for the problem of greenhouse operation improvement.
A greenhouse control model was built, which makes it possible to determine rational microclimate parameters to grow agricultural crops. To validate the greenhouse control model, real data from an experiment on growing strawberries in a greenhouse complex were used.
Observations lasted from May 17 to June 8, 2025. Monitoring of microclimate parameters was carried out around the clock with an interval of 1 minute, which ensured high accuracy of the analysis. The experimental scenario included three irrigation circuits, a heating system, LED lighting, ventilation, and CO2 monitoring.
The proposed approach to greenhouse management based on the Markov decision-making process model demonstrates high practical value, especially in the context of growing sensitive crops such as strawberries. The simulation shows that the implementation of two-level optimization in autonomous greenhouse control systems could provide an increase in yield by 10.15%. At the same time, due to the significant volume of the greenhouse and the high thermal inertia of the structures, the actual values of the microclimate parameters deviate from the rational ones by 10–15%, as a result of which the calculated yield increase for the model built is about 7%.Об’єктом дослідження є процеси керування теплицею. У дослідженні вирішується проблема раціонального керування теплицею на основі марківського процесу прийняття рішень з врахуванням дворівневої оптимізації/ Визначено випадковий марківський процес прийняття рішень для задачі вдосконалення роботи теплиці.
Було побудовано модель для керування теплицею, яка дозволяє визначати раціональні параметри мікроклімату для вирощування сільськогосподарських культур. Для верифікації моделі для керування теплицею використано реальні дані експерименту з вирощування полуниці в тепличному комплексі. Спостереження тривали з 17 травня по 8 червня 2025 року. Моніторинг параметрів мікроклімату здійснювався цілодобово з інтервалом 1 хвилина, що забезпечило високу точність аналізу. Експериментальний сценарій включав три контури зрошення, систему обігріву, LED‑освітлення, вентиляцію та моніторинг CO₂. Запропонований підхід до керування теплицею на основі моделі марківського процесу прийняття рішень демонструє високу практичну цінність, особливо в контексті вирощування чутливих культур, таких як полуниця. Моделювання показує, що впровадження дворівневої оптимізації в системах автономного керування теплицею може забезпечити збільшення врожайності на 10,15%. Водночас, через значний об’єм теплиці та високу теплову інерційність конструкцій фактичні значення параметрів мікроклімату відхиляються від раціональних на 10–15%, унаслідок чого для розробленої моделі розрахований приріст врожайності становить близько 7