Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
12 results
Search Results
Item Мобільна mesh-мережа для управління роєм об'єктів(ЦНТУ, 2023) Смірнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Smirnov, V.; Smirnovа, N.Наведено опис архітектури адаптивної бездротової локальної mesh-мережі, яка розроблена для управління робототехнічними пристроями, коптерами та роями об'єктів. Бездротова mesh-мережа є адаптивною, що самоорганізується і здатна працювати автономно. Подано протокол конфігурування вузла мережі та протокол керування мережею. Процедура реконфігурації мережі та передача даних розподіляє службовий трафік та трафік даних різними каналами. Наведено результати вимірювань параметрів мережі в різних режимах роботи. Показано, що вузли мережі адаптивно змінюють потужність трансмітера з метою мінімізації рівня випромінювання сигналу та з метою економного використання автономного джерела живлення. The purpose of the article is to develop an adaptive wireless mesh-network architecture for managing technological processes, robotic devices and other objects. The article describes the architecture of a wireless mesh-network. The concept of a wireless mesh-network is described. The mesh-network is self-organizing, adaptive, and to be work autonomously able. The presented wireless mesh node controller architecture is the basis for small control systems for many objects and a swarm of objects. The interaction of network nodes is carried out using several transceivers. Multiple transceivers allow for the separation of control traffic and data traffic on different channels. The protocol stack is optimized for the functioning of the mesh network. The topology of a mesh network can change dynamically. That is, network nodes can move in space without losing communication with each other. The current state of the network is updated with a period that depends on the rate of change of the network node in the space. The mesh network configuration strategy and algorithms allow you to effectively build a network topology and establish interaction between network nodes. There can be many objects in the network that can act as a relay. A repeater can be a network node and a special dedicated repeater node. The low cost of network nodes makes it possible to create a low-cost network for performing various functions of object control and data transmission. The network can be used to manage a swarm of objects. Proprietary software is used to increase the efficiency of forming routing tables taking into account cluster structures in a mesh network. The mesh network can be used to control IoT objects, robotic objects, as well as a variety of objects and control systems for various technological processes.Item Бездротова локальна мережа класу Smart Home на базі модулів сплітерів-репітерів(ЦНТУ, 2021) Смірнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Пархоменко, Ю. М.; Smirnov, V.; Smirnova, N.; Parkhomenko, Yu.Наведено опис архітектури бездротової локальної мережі розробленої для використання в житлових приміщеннях. Описано базові модулі, розроблені для забезпечення кластеризації і сегментації груп об'єктів мережі. Модулі дозволяють розподілити загальний трафік в мережі по різних каналах, що знижує ймовірність виникнення колізій. Описана концепція роботи бездротової мережі на основі кластеризації і сегментації. Наведено структуру експериментальної бездротової мережі з низьким рівнем випромінювання на частоті 2.4 GHz. Представлений результат порівняльної оцінки рівня випромінювання між трансиверами мережі і пристроями Wi-Fi, який підтверджує правильність технічних рішень, використаних при створенні мережі. The purpose of the article is develop a wireless local area network for residential use. The article contains a description of the created channel splitter modules. The module also acts as a repeater. On the basis of repeater splitter module designed network modules hubs and switches. The hub and switch has two versions: wired and wireless. The wired version is used in conditions of a large amount of interference and a large signal attenuation. Smart Home wireless LAN is built on the splitters-repeaters modules basis, hubs and switches. The network does not support the MQTT protocol. The network is divided into clusters and segments and supports packet routing. The protocol stack is minimized. The functionality of the host and the network object is completely separated. The topology of the mobile network is not deterministic, amorphous and changes when the network objects move in space. In this case, some connections are lost and others arise. The routing tables are constantly updated. The network in accordance with the laid down algorithm, is able to build the necessary topology and organize the necessary connections in order to complete the task with a many objects. The network is capable of building packet retransmission chains for remote network objects. Thus, the wireless network implementation at its low cost allows solving a certain range of tasks. The performer can be either a separate object associated with the operator through a many repeaters. In order to increase the efficiency of the formation of routing tables and minimize the cluster structures in a wireless network. The local wireless network is designed to control an Internet of Things objects.Item Архітектура адаптивної бездротової локальної мережі для управління об'єктами і пристроями(ЦНТУ, 2020) Смірнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Smirnov, V.; Smirnova, N.; Смирнов, В. В.; Смирнова, Н. В.Наведено опис архітектури адаптивної бездротової локальної мережі, розробленої для управління технологічними процесами, робототехнічними пристроями та іншими об'єктами. Описана концепція роботи бездротової мережі. Бездротова мережа є адаптивною, що самоорганізується і здатна працювати автономно. Розроблено протокол бездротової мережі для управління обміну даними і конфігурації мережі. Управління мережею і взаємодія контролерів вузлів мережі між собою здійснюється за допомогою різних трансиверів, що дозволило розподілити службовий трафік і трафік даних по різних каналах. Бездротова мережа може використовувати як локальний, так і хмарний MQTT сервер. The purpose of the article is to develop an adaptive wireless LAN architecture for the technological processes, robotic devices and other objects control. The article describes the wireless LAN architecture. The concept of a wireless LAN is described. The wireless network is adaptive, self-organizing, and able to operate autonomously. The presented wireless network node controller architecture is the basis for many objects and Smart home control system small systems without using MQTT servers. The nodes of the network nodes interaction is carried out using several transceivers. The use of multiple transceivers made it possible to distribute data traffic, configuration traffic, and control traffic over different channels, which made it possible to carry out information exchange at the same time. The protocol stack is minimized. The functionality of the host and the network object is completely separated. The topology of the mobile network is not deterministic, amorphous and changes when the network objects move in space. In this case, some connections are lost and others arise. The routing tables are constantly updated. The network in accordance with the laid down algorithm, is able to build the necessary topology and organize the necessary connections in order to complete the task with a many objects. The network is capable of building packet retransmission chains for remote network objects. Thus, the wireless network implementation at its low cost allows solving a certain range of tasks. The performer can be either a separate object associated with the operator through a many repeaters. In order to increase the efficiency of the formation of routing tables and minimize the cluster structures in a wireless network, it is advisable to use optimization algorithms based on set theory. The local wireless network is designed to control an Internet of Things objects, robotic objects and control systems for various technological processes. Приведено описание архитектуры адаптивной беспроводной локальной сети разработанной для управления технологическими процессами, робототехнических устройств и другими объектами. Описана концепция работы беспроводной сети. Беспроводная сеть является адаптивной, самоорганизующейся и способна работать автономно. Разработан протокол беспроводной сети для управления обмена данными и конфигурирования сети. Управление сетью и взаимодействие контроллеров узлов сети между собой осуществляется с помощью разных трансиверов, что позволило распределить служебный трафик и трафик данных по разным каналам. Беспроводная сеть может использовать как локальный, так и облачный MQTT сервер.Item Архітектура контролера вузла адаптивної мобільної мережі з аморфною топологією(ЦНТУ, 2020) Смірнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Smirnov, V.; Smirnova, N.; Смирнов, В. В.; Смирнова, Н. В.Наведений опис архітектури контролера вузла адаптивної мобільної мережі з аморфною топологією. Описана концепція роботи мобільної мережі. Мобільна мережа є адаптивною, що самоорганізується і здатна працювати автономно. Представлений стек протоколів мобільної мережі складається з протоколу управління, протоколу обміну даними і протоколу конфігурації. Взаємодія контролерів вузлів мережі здійснюється за допомогою декількох трансиверів, що дозволило розподілити службовий трафік, трафік даних і трафік управління по різних каналах. Мобільна мережа призначена для управління роєм об'єктів, якими можуть бути БПЛА, робототехнічні об'єкти і системи управління різними технологічними процесами. The purpose of the article is to develop an adaptive mobile network node architecture with an amorphous topology. The article describes the host controller architecture. The concept of a mobile network is described. The mobile network is adaptive, self-organizing, and able to operate autonomously. The presented mobile network node controller architecture is the object swarm control system basis. A stack of mobile network protocols is presented, consisting of a control protocol, a data exchange protocol and a configuration protocol. The nodes of the network controllers interaction is carried out using several transceivers. The use of multiple transceivers made it possible to distribute data traffic, configuration traffic, and management traffic over different channels, which made it possible to carry out information exchange at the same time. The protocol stack is minimized. The functionality of the host and the network object (swarm) is completely separated. The topology of the mobile network is not deterministic, amorphous and changes when the network objects move in space. In this case, some connections are lost and others arise. The routing tables are constantly updated. The network in accordance with the laid down algorithm, is able to build the necessary topology and organize the necessary connections in order to complete the task with a swarm of objects. The network is capable of building packet retransmission chains for remote network objects. Thus, the implementation of a mobile network at its low cost allows solving a certain range of problems. The performer can be either a separate object associated with the operator through a swarm of repeaters, or a swarm of objects. In order to increase the efficiency of the formation of routing tables and minimize the cluster structures in a mobile network, it is advisable to use optimization algorithms based on set theory. The mobile network is designed to control a swarm of objects, which can be UAVs, robotic objects and control systems for various technological processes. Приведено описание архитектуры контроллера узла адаптивной мобильной сети с аморфной топологией. Описана концепция работы мобильной сети. Мобильная сеть является адаптивной, самоорганизующейся и способна работать автономно. Представлен стек протоколов мобильной сети состоящий из протокола управления, протокола обмена данными и протокола конфигурации. Взаимодействие контроллеров узлов сети осуществляется с помощью нескольких трансиверов, что позволило распределить служебный трафик, трафик данных и трафик управления по разным каналам. Мобильная сеть предназначена для управления роем объектов, которыми могут быть БПЛА, робототехнические объекты и системы управления различными технологическими процессами.Item Синхронное управление пулом сервоприводов радиоуправляемых робототехнических систем(ЦНТУ, 2019) Смирнова, Н. В.; Смирнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Смірнов, В. В.; Smirnova, N.; Smirnov, V.Приведена реализация системы управления радиоуправляемым объектом по нескольким координатам с учетом временных задержек при передаче задающего воздействия. Разработан протокол передачи задающего воздействия исполняющей системе и формат передаваемого пакета. Уменьшено время реакции системы на изменение значения задающего воздействия. Реализовано синхронное управление пулом сервоприводов, что позволило осуществить управление объектом по нескольким координатам без задержек в запуске циклов управления. Наведено реалізація системи управління керованим по радіо об'єктом по декількох координатах з урахуванням тимчасових затримок при передачі впливу що задається. Розроблено протокол передачі значення впливу що задається виконуючої системі і формат пакета що передається. Зменшено час реакції системи на зміну значення впливу що задається. Реалізовано синхронне управління пулом сервоприводів, що дозволило здійснити управління об'єктом по декількох координатах без затримок у запуску циклів управління. The purpose of the article is to improve the characteristics a radio-controlled object servo drive pool control system and solve the problems: reduce the transmission time of the driving influence to the object control system, minimize the influence of the driving action receiving cycle the time delay on the servo drive control cycle duration, servo drive pool provide synchronous control. The article describes the control system for a radio-controlled object in several coordinates implementation. The influence of time delays when transmitting data to the receiver is considered. It is shown that in such control systems there is no synchronous the servo pool control mode. The necessity a synchronous object's servos control system is substantiated creating. A data transfer protocol has been developed for the executing system. The format for the transmitted packet is developed. The fundamental difference between the packet transfer protocol in the developed system: not the value of the control action is transmitted to the executing system, but the numerical value of the state of the control elements on the transmitter side. The the control program architecture is developed. Reduced response time from the system to set action change in the value. The cycle of receiving the set action has a duration about 11 ms. The servo control cycle has a value from 8 to 17 ms. Implemented pool of servos synchronous control. Implemented object control in several coordinates without delays in starting control cycles. The created system is used to control the InMoov robot. Implementation of the developed servo pool management system has shown the effectiveness of the selected architecture for creating software and hardware for radio-controlled robotic systems. Solved tasks to reduce the transmission time of the master object exposure control system to minimize the influence of the time delay cycle master receiving the impact on the duration and servo control loop is provided a synchronous servo control pool.Item Организация взаимодействия компонентов локальной сети архитектуры Master-Slave с оконечным оборудованием на стороне клиента(КНТУ, 2005) Смирнов, В. В.; Смирнова, Н. В.; Смірнов, В. В.; Смірнова, Н. В.В статье изложена реализация механизма взаимодействия компонентов локальной сети на стороне клиента с использованием семафоров. У статті викладена реалізація механізму взаємодії компонентів локальної мережі на стороні клієнта з використанням семафорів. In clause the realization of the mechanism components interaction of a local area network on the client side with semaphores using is stated.Item Использование статистических методов в системе радиоуправления робототехническим объектом(ЦНТУ, 2019) Смирнов, В. В.; Смирнова, Н. В.; Смірнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Smirnov, V.; Smirnova, N.Приведена реализация системы управления радиоуправляемым объектом в условиях потери связи с оператором. В общий контур радиоуправления объектом введен локальный регулятор, который позволил стабилизировать объект управления в условиях автономного аварийного режима. Для уменьшения влияния случайных возмущений на объект управления в систему управления введен статистический блок, реализующий положения теории принятия статистических гипотез. Уменьшено время реакции системы на изменение значения задающего воздействия. Разделены циклы получения задающего воздействия и циклы управления сервоприводами. Наведено реалізація системи управління керованим по радіо об'єктом в умовах втрати зв'язку з оператором. У загальний контур радіоуправління об'єктом введений локальний регулятор, який дозволив стабілізувати об'єкт управління в умовах автономного аварійного режиму. Для зменшення впливу випадкових збурень на об'єкт управління в систему управління введений статистичний блок, який реалізує положення теорії прийняття статистичних гіпотез. Зменшено час реакції системи на зміну значення впливу що задається. Розділені цикли отримання впливу що задається і цикли управління сервоприводами. The purpose of the article is to improve the characteristics a radio-controlled object servo drive pool control system in case of communication loss and solve the problems: reduce the transmission time of the driving influence to the object control system, the influence compensate for random disturbances and actuators backlash on the control object based on mathematical statistics methods. The article describes the radio-controlled object control system implementation. It is shown that the operator acts as a regulator. The problems that arise when the connection between the control object and the operator are lost are considered. The influence of random disturbing on the control object is considered. The use of statistical methods in the facility control system is proposed. A statistical method is used that implements the statistical hypotheses theory acceptance. As a hypotheses criterion for the adoption, a likelihood ratio criterion was used. It is shown that in the autonomous mode it is necessary to compensate for backlash and random disturbances. The functional diagram of the control system is developed. The architecture of the control program is developed. The cycle of obtaining the driving action and the control cycle of servos are divided. Reduced response time of the system to a change in the set action value. The receiving cycle the master action has a duration of 0.03 ms. The servo control cycle has a value from 8 ms. Implementation of the developed servo pool management system has shown the effectiveness of the selected architecture for creating software and hardware for radio-controlled robotic systems. Solved tasks to reduce the transmission time of the master object exposure control system to minimize the influence of the time delay cycle master receiving the impact on the duration and servo control loop is provided a synchronous servo control pool.Item Оптимальное по быстродействию управление объектом при малых значениях ошибки отклонения(КНТУ, 2015) Смирнов, В. В.; Смирнова, Н. В.; Смірнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Smirnov, Vladimir; Smirnova, NataliyaПриведено описание решения задачи реализации одного закона управления в системе управления оптимальной по быстродействию. При малых отклонениях система управления переходит в режим стабилизации и переключает закон управления с оптимального по быстродействию на ПИД или ПИ. При этом система перестает быть оптимальной по быстродействию. Задача реализации одного оптимального по быстродействию закона управления при любых значениях ошибки отклонения решена путем ведения в структуру системы управления статистического блока и блока управляемого аттенюатора, что позволило изменять значение управляющего воздействия в режиме стабилизации пропорционально значению ошибки отклонения. Наведено опис рішення задачі реалізації одного закону управління в системі управління оптимальної за швидкодією. При малих відхиленнях система управління переходить в режим стабілізації і перемикає закон управління з оптимального по швидкодії на ПІД або ПІ. При цьому система перестає бути оптимальною за швидкодією. Завдання реалізації одного оптимального по швидкодії закону управління при будь-яких значеннях помилки відхилення вирішена шляхом ведення в структуру системи управління статистичного блоку і блоку керованого атенюатора, що дозволило змінювати значення керуючого впливу в режимі стабілізації пропорційно значенню помилки відхилення. The description the optimal time management control law implementation problem solving. For small deviations of the control system switches to the stabilization and switches the control law with optimal time in the PID or PI. The system ceases to be the optimal time. The task of implementing one-optimal control law for all values of the error deviation is solved by maintaining the statistical unit and controlled attenuator control system structure, which allowed to change the value of control in the stabilization mode proportional to the error deviation. This decision allowed the control disturbances use without changing the control law system under the influence.Item Реализация вариативного изменения состояний конечного автомата в управляющих программах(КНТУ, 2014) Смирнов, В. В.; Смирнова, Н. В.; Смірнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Smirnov, V.; Smirnovа, N.Приведено решение задачи вариативного изменения состояний конечного автомата при создании управляющих программных систем. Изменена структурная схема управляющего конечного автомата путем добавления в его структуру блока принятия статистических гипотез. Данное решение позволило учитывать предысторию развития изменений значения параметра регулирования в объекте управления при переходе в следующее состояние. Наведено рішення задачі варіативної зміни станів кінцевого автомата при створенні керуючих програмних систем. Змінена структурна схема керуючого кінцевого автомата шляхом додавання в його структуру блоку прийняття статистичних гіпотез. Дане рішення дозволило враховувати передісторію розвитку змін значення параметра регулювання в об'єкті управління при переході в наступний стан. The variable changes FSM when creating the control software systems problem solution. The control finite state machine changed block diagram by adding its structure statistical hypotheses block adoption. This decision allowed to take into account the background value the parameter changes adjustment facility management during the transition to the next state. Therefore, the giving properties variability problem solution and the ability to self-learning control programs that implement state machines, will allow to apply technology based programming in object management systems with nonlinear and unstable modes. Adding the control automaton block statistical hypotheses adoption to the structure in order to give him the variability properties, gives background to create "intelligent" machine with dynamic structure.Item Обнаружение изменения параметров объекта управления с использованием массива прецедентов(КНТУ, 2013) Смирнова, Н. В.; Смирнов, В. В.; Смірнова, Н. В.; Смірнов, В. В.; Smirnova, N.; Smirnov, V.Приведено описание процесса обнаружения скачка напряжения дуги с учетом данных о предшествующих принятых статистических гипотезах с использованием массива прецедентов. Наведено опис процесу виявлення стрибка напруги дуги з урахуванням даних про попередні прийняти статистични гіпотези з використанням масиву прецедентів. The purpose of this article is to solve the problem the object control parameters change detecting with short time and a minimum false alarms. The statistical hypothesis testing theory application allows us to solve this problem, however, the hypotheses acceptance result, reliable observations in the current segment is not included in the following observation. A precedent application that allows you to take into account the results of previous observations improves the accuracy arc voltage surges detection and the false alarms number minimize. The process of a change in the arc parameters detecting using a precedents array modeled. The simulation results are positive, suggesting the need for further research in the area of "smart" controllers and control systems.