Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
8 results
Search Results
Item Застосування мікроконтролера Rasрberry Pi для управління та моніторингу ІоТ систем(ЦНТУ, 2023) Минайленко, Р. М.; Дрєєв, О. М.; Конопліцька-Слободенюк, О. К.; Резніченко, В. А.; Minailenko, R.; Dreev, О.; Konoplitcka-Slobodenyk, О.; Reznichenko, V.В статті розглядається питання застосування мікроконтролера Rasberry Pi для управління та моніторингу елементів системи Інтернету речей (ІоТ). Показано, що на теперішній час на ринку існує достатньо велика кількість об’єктів, які можна автоматизувати та багато фірм, які пропонують різні варіанти автоматизованих систем для задоволення потреб клієнта. Також у світі існує попит на віддалене керування різними об’єктами. Метою даної статті є дослідження засобів для побудови IoT і визначення методів управління та моніторингу елементів IoT на прикладі використання мікроконтролера Rasрberry Pi. The article considers the issue of using the Rasberry Pi microcontroller to manage and monitor IoT elements. It is shown that currently there is a sufficiently large number of objects on the market that can be automated and many companies that offer different options to meet the needs of the client. There is also a worldwide demand for automation and remote control of various objects. Moreover, the need for automation can arise not only at enterprises with multi-thousand budgets, but also at ordinary consumers who need to be offered alternative developments that would be much cheaper and easier to operate. After a while, IoT-based technologies will be widely used in almost all production enterprises. The creation of control and monitoring systems for Internet of Things elements is a topical issue, as a large number of devices capable of exchanging data without human intervention are appearing, both in everyday life and in industry. Therefore, the purpose of this article is to research means for building IoT and to determine methods of managing and monitoring IoT elements using the example of using a Rasberry Pi microcontroller The article analyzes the components of the IoT system and proposes a monitoring and control system for its components based on the Raspberry Pi microcontroller. Such a system can monitor the state of the sensors via the Internet, when information updates on the web server are read according to the developed algorithm provided in the Raspberry Pi, and then the system responds to certain instructions with a high degree of information protection. The user can directly log in and interact with the embedded device in real time. Using the Pasbperry Pi microcontroller allows you to provide all the requirements for building a control and monitoring system for IoT elements and is an affordable technical solution that can be used in almost all industries and home use. The proposed system is energy efficient, intelligent, low cost, portable and high performance.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 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 Аналіз характеристики точності відтворення еталонної траєкторії платформою Гауфа-Стюарта з системою управління для різних видів завдань(ЦНТУ, 2019) Зозуля, В. А.; Осадчий, С. І.; Мельніченко, М. М.; Зозуля, В. А.; Осадчий, С. И.; Мельниченко, Н. Н.; Zozulia, V.; Osadchy, S.; Melnichenko, M.Мета статті полягає в аналізі публікацій направлених на отримання оцінки точності відтворення тестового сигналу платформою Гауфа–Стюарта з певною системою керування для різних видів задач на підставі експериментальних даних. Були виявлені особливості конструкції, системи керування, типу тестового сигналу та умов експерименту, які впливають на характеристики точності платформи Гауфа–Стюарта. Цель статьи заключается в анализе публикаций направленных на получение оценки точности воспроизведения тестового сигнала платформой Гауфа-Стюарта с определенной системой управления для различных видов задач на основании экспериментальных данных. Были выявлены особенности конструкции, системы управления, типа тестового сигнала и условий эксперимента, которые влияют на характеристики точности платформы Гауфа-Стюарта. The purpose of the paper is to analyze publications aimed at obtaining an accurate estimate of the test signal reproduction by the Gough -Stewart platform with a specific control system for various types of tasks based on experimental data. At the same, to identify the features of the design, control system, type of test signal and experimental conditions that affect the accuracy characteristics of the Gough -Stewart platform. In the paper an analysis of researches on the estimation of the accuracy of the motion of the mechanism of the carrier system of the Gough -Stewart system in the dynamics was performed in the development of the reference trajectory, in particular, the circumference and the sinusoidal signal, that is, regular signals. On the basis of the analysis, the connection between the quality of the task of tracking the reference trajectory for various types of tasks performed, from the design parameters used by the control system of the Gough-Stewart platform was evaluated. As the analysis shows, the accuracy of reproduction depends on the speed of movement, and on the direction of motion. For a better evaluation of the accuracy of the control of the Gough-Stewart platform when performing a specific task, it is necessary to use as a test signal a signal that is as close as possible to the actual operating conditions. The analysis shows that used as a control system for the Gough-Stewart platform, robust and adaptive controls perform more precisely the reproduction of the trajectory than simple PD, PID. This also confirms the need for feedback that covers the entire carrier system of the Gough-Stewart platform, and not just each rod separately. It can also be seen that not one of the proposed control systems can guarantee the optimal use of the Gough-Stewart platform in order to achieve extremely precise characteristics.Item Система керування режимом розігріву процесу екструзії полімерів(КНТУ, 2013) Ярощук, Л. Д.; Жученко, О. А.; Jaroshuk, Ludmila; Zhuchenko, AlekseyЗапропонована система керування режимом розігріву процесу екструзії полімерів. Система використовує принципи керування з внутрішньою моделлю. Як математична модель процесу нагрівання використовується інтегральна ланка другого порядку з запізнюванням. Для ідентифікації моделі застосований метод інструментальних змінних. Розроблений метод налаштування системи керування, який забезпечує її робастну стійкість по відношенню до неточності параметрів математичної моделі. Проведене дослідження представленої системи керування шляхом порівняння якості її роботи з іншими відомими аналогічними системами. Результати дослідження свідчать про високу ефективність запропонованої системи керування. The control scheme based on internal model control (IMC) structure has been proposed for heating-up, which is capable of no overheating (i.e., temperature overshoot) for heating-up. Analytical controller-design formulas and quantitative tuning guidelines have been given for implementation of the desirable heating-up response together with robust tuning constraints to accommodate for process uncertainties. For temperature-control design an identification method based on the step response has been used for obtaining the heating-up model. The proposed control system was compared to the well-known Ziegler-Nichols PID tuning method based on the integrating first-order-plus-dead-time model and Skogestad IMC-based PID tuning method, using the proposed integrating second-order-plus-dead-time model. This comparison has well demonstrated the effectiveness of the developed identification method and control scheme for the application to the barrel-temperature control of polymers extrusion process.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 Інформаційно-комп’ютерна система контролю процесу фрезерування деревообробного верстата(КНТУ, 2014) Руденко, Т. Г.; Єрмолаєв, Ю. О.; Rudenko, Tatyana; Yermolaev, YuriyСтаття присвячена побудові системи контролю параметрів динамічного стану деревообробного поздовжньо-фрезерного верстата. З аналізу досліджень і публікацій встановлено, що важливими інформативними параметрами є вібрація, завантаження приводів фрези та подачі заготовки, шорсткість обробленої поверхні. В роботі визначені допустимі граничні значення вище вказаних параметрів, наведено структурну схему системи контролю та програмний алгоритм роботи мікроконтролера. Article is devoted to the construction of the control system of the dynamic state of woodworking milling machines. The analysis showed that the vibration, loading of milling cutter’s drives and feed drive of billet, surface finish are the important informative parameters. In this paper the permissible limit values of the above parameters were defined, a block diagram of the control system was built, algorithm of microcontroller's work was shown . The developed control system will improve the function of the machine without changing its structure, avoid overloading the engine, unbalancing mechanical parts of the machine, prevent the appearance of defective items and get the products specified quality.Item Визначення класифікаційних структурних факторів, які впливають на технологічний процес сушіння зерна в баштових сушарках(КНТУ, 2015) Минайленко, Р. М.; Собінов, О. Г.; Буравченко, К. В.; Minailenko, Roman; Sobinov, Alexandr; Buravchenko, KonstantinРозглядається проблема визначення класифікаційних структурних факторів, що впливають на технологічний процес сушіння зерна в баштових сушарках. В результаті аналізу теорії, практики та досвіду експлуатації баштових сушарок запропоновано класифікаційну структуру таких факторів. Показано, що побудова математичної моделі процесу сушіння баштовою сушаркою, при застосуванні класичних математичних методів і з урахуванням всіх факторів, вимагає проведення великої кількості досліджень і експериментів та оснащення системи додатковими засобами контролю, результатом чого буде здорожчання системи керування. Запропоновано метод отримання рішень шляхом пошуку подібних проблемних ситуацій у пам'яті ЕОМ, яка зберігає попередній досвід рішення задачі, а знайдені рішення адаптуються до нових умов. На пошук рішень на основі цього методу будуть направлені подальші дослідження метою яких є створення автоматизованої системи керування технологічним процесом сушіння зерна баштовими сушарками. One of the most important processes of grain processing has grain drying process. The productivity of the drying process, the component which has the humidity, the quality of the state of the grain, the price of grain depends on the components of the process and the capabilities of the equipment which is used in its conduct. Among the large number type dryers used in agricultural production, popular tower grain dryer. This popularity is due to the relatively low cost, the constructive simplicity and the wide range of crops. Also it should be noted that this type of dryers because of its design features can be used in small, medium, and large farms. The article considers the problem of determining the qualifying factors influencing the process of grain drying tower dryers. As a result of analysis of the theory, practice and experience of operation of tower dryers invited qualification structure of such factors. It is shown that the construction of a mathematical model of the process of drying tower dryer, using classical mathematical methods and taking into account all factors, requires a large number of studies and experiments that would increase the cost management system. A method of obtaining solutions by searching for these problematic situations based on previous experience solving problems stored in the memory and the adaptation of these decisions to the new conditions. On the search for such solutions will be directed further studies will be aimed at the creation of automated process control system for grain drying tower dryers.