Збірник наукових праць КНТУ. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація.
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/18
Свідоцтво про державну реєстрацію у Міністерстві юстиції України: серія КВ, №15253-3825 ПР.
Затверджено наказом Міносвіти і науки України № 1528 від 29.12.14р.
ISSN 2409-9392 (Online) 2409-9392(Print)
Мови видання: українська, російська, англійська, періодичність - один раз на рік;
Browse
12 results
Search Results
Item Математичне моделювання процесу біологічного очищення забруднених вод як об’єктa автоматичого керування(ЦНТУ, 2017) Гончаренко, Б. М.; Лобок, О. П.; Сич, М. А.; Віхрова, Л. Г.; Goncharenko, B.; Lobok, O.; Sych, M.; Vihrova, L.Наведені та обґрунтовані прийняті припущення при складанні математичної моделі процесу. Представлена і розглянута структурно-параметрична схема технологічного процесу біологічного очищення забруднених вод. Наведена в диференціальному вигляді математична модель та дані роз’яснення складових. Вибрані вхідна (керувальна) та вихідна (керована) величини моделі за каналом керувального діяння. З метою подальшого полегшення розв’язку наводяться вираз математичної моделі у векторному вигляді та вираз керованої величини. Проведена лінеаризація моделі та наведений її лінеаризований вигляд. Наведені вирази дискретних операторів критерія якості керування процесом очищення, дробового - регулятора та системи керування вцілому. Наведені результати чисельного моделювання системи керування процесом очищення води на основі розробленої моделі. The assumptions made in the compilation of the mathematical model of the process are given and justified. The structural-parametric scheme of the technological process of biological treatment of polluted waters is presented and considered. A mathematical model is given in a differential form and explanations of its components are given. The input (control) and output (controlled) values of the model along the control action channel are selected. The expression of the mathematical model in vector form and the expression for the controlled quantity are given for further facilitating the solution. The linearization of the model is carried out and its linearized form is given. Expressions of discrete operators of the quality criterion for control of the cleaning process, fractional regulator and control system are given. The results of numerical simulation of the water treatment process control system based on the developed model are presented. The degree of efficiency in the application of fractional regulators as part of the automatic control system based on classical mathematical model of the process and the reasons for the high sensitivity of optimality criterion and transients on the order of fractional derivatives and integrals require further research.Item Modeling of optimal automatic control of the process of biological clearing of polluted waters by fractional order regulators(ЦНТУ, 2017) Lobok, O.; Goncharenko, B.; Sych, M.; Vihrova, L.; Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Сич, М. А.; Віхрова, Л. Г.The problem of modeling the control of the process of biological treatment of polluted waters using fractional - regulators is considered and solved. Optimum tunings of fractional regulators are obtained, the dynamics of transient processes of control action and the state of the purification system is investigated. Numerical simulation of fractional and classical control is carried out, a higher efficiency of fractional regulators is shown. Розглядається і розв’язується задача оптимального керування процесом біологічного очищення забруднених вод за допомогою дробових - регуляторів. Пропонується математичне моделювання процесу біологічного очищення як об'єкта керування, виводиться нелінійна динамічна модель керування та проводиться її лінеаризація. Модель керування має один вхід та один вихід. Вводиться до розгляду оптимальний критерій якості автоматичного керування за допомогою дробового регулятора функціонування біологічної системи очищення води. Отримані оптимальні параметри налаштування дробових - регуляторів. Досліджена динаміка перехідних процесів керувального впливу і стану системи очищення. Чисельне моделювання дробового - і класичного РID - керування проведене для підтвердження більш високої ефективності дробових регуляторів, що відображено в результатах досліджень.Item Optimal control of linear dynamic distributed systems under uncertainty(ЦНТУ, 2017) Lobok, O.; Goncharenko, B.; Vihrova, L.; Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Віхрова, Л. Г.The article considers the problems of synthesis of optimal control systems that operate in conditions of an uncertain information and are described by generalized equations in partial derivatives of parabolic type. Control has the form of feedback from the observed measurements for the implementation of which it is necessary to solve integral-differential equation of Riccati. Separately built distributed and concentrated limiting regulators and are recursive algorithm for determining the optimal control regarding changes in the number of observations. There is an algorithm designed for determining the required number of point regulators and their optimal location on the border of the field in which the quality criterion does not exceed a specified threshold. У статті розглянуті задачі синтезу оптимального керування системами, що функціонують в умовах невизначеної інформації й описуються узагальненими рівняннями в частинних похідних параболічного типу. Реальні об’єкти керування в більшості випадків функціонують в умовах невизначеності. При цьому часто відносно збурень, що діють на об’єкт, відсутня достовірна інформація щодо характеру самих збурень. Проблема нелінійності об’єкта керування при наявності запізнювання впливає на характер керованих динамічних процесів і суттєво впливає на вигляд та складність шуканих керувань. В цьому випадку, як правило, віддають перевагу мінімаксному або гарантованому управлінню, яке забезпечує достатню якість перехідних процесів за найгірших зовнішніх збурень. Для того, щоб забезпечити високу якість систем регулювання, необхідно використовувати більш точні математичні моделі об'єктів управління, які враховують не тільки час, але й просторові координати, а саме - системи з розподіленими параметрами. У статті розглянуті питання про побудову регуляторів для класу систем з розподіленими параметрами параболічного типу, щоб знайти конструктивне рішення проблеми мінімакса кордону синтезу розподіленої системи і управління точкою, а також знайти алгоритм для визначення кількості та оптимального розташування регуляторів точок. Керування має вигляд зворотного зв'язку від спостережуваних вимірів, для реалізації якого необхідно розв'язати інтегро-диференціальне рівняння типу Ріккаті. Окремо побудовані розподілені та зосереджені граничні регулятори, а також наведено рекурентний алгоритм визначення оптимального керування стосовно зміни числа спостережень. Розроблено алгоритм визначення необхідної кількості точкових регуляторів та їх оптимальне розташування на границі області, при яких критерій якості не перевищує заданого порогового значення.Item Мінімаксне оптимальне керування лінійними багатовимірними об’єктами за умови визначеного їх збурювання(КНТУ, 2012) Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Слєзенко, А. М.; Lobok, О.; Goncharenko, В.; Slyezenko, А.При оптимальному керуванні складними багатовимірними об’єктами, описуваними у просторі станів, може використовуватися так званий мінімаксний підхід до розв’язування оптимізаційних задач. Викладені суть та послідовність такого підходу. Сформульована задача оптимального керування такими об’єктами за найгірших визначених умов збурювання, наводиться критерій оптимальності керування. Викладена послідовність математичних перетворень, що врешті приводить до виразу оптимального керувального діяння за умови повного і точного вимірювання всіх координат стану об’єкта. Практичне застосування мінімаксного підходу підвищить ефективність систем керування технологічними процесами в харчовій промисловості. When optimal control of complex multidimensional objects, described in state space, such as bakery baking oven chamber can be used so-called minmax approach to solve optimization problems. The substance and consistency of this approach. The problem of optimal control of such facilities in the worst conditions specified perturbation, formulated optimality criterion control. Described sequence of mathematical transformations and replacements that ultimately leads to the expression of the optimal controlling act provided full and accurate measurement of the coordinates of the object. This will facilitate the application of the method minmax approach for practical solutions of optimal control problems in the food industry.Item Аналіз методів аналітичного конструювання оптимальних регуляторів для детермінованих та стохастичних багатовимірних об’єктів(КНТУ, 2012) Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Слєзенко, А. М.; Lobok, О.; Goncharenko, В.; Slyezenko, А.При застосуванні методів АКОР, тобто синтезі керування, яке здійснює оптимальний регулятор, для керування апаратними багатовимірними технологічними об’єктами керування (ОК) в умовах невизначеності виникають певні труднощі обчислювального або методичного характеру, усунути які допомагає врахування специфічних особливостей ОК. В статті розглянуті сучасні методи автоматичного оптимального керування, а саме АКОР або синтез оптимального керування. Визначені класи ОК, до яких ці методи застосовні, як клас лінійних детермінованих та стохастичних САК. Означені обставини, які ускладнюють застосування методів АКОР для побудови грубих оптимальних систем, що мають гарантовану стійкість. Це полегшить практичне застосування методів для оптимізації керування процесами в харчовій промисловості. Using methods AKOR, ie synthesis control, which provides optimal regulator to control the hardware multi-dimensional technological object control in the face of uncertainty there are some difficulties computational or methodological nature, which helps eliminate consideration specifics of objects. The article deals with modern methods of automatic optimal control, namely AKOR or synthesis of optimal control. Defined classes of objects, to which these methods can be applied as a class of linear deterministic and stochastic SAH. The mentioned circumstances that complicate the application of methods for constructing rough AKOR optimal systems with guaranteed stability. This will facilitate the practical application of techniques to optimize process control in the food industry.Item Мінімаксне управління лінійними багатовимірними об’єктами зі стаціонарними зовнішніми збуреннями(КНТУ, 2013) Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Савіцька, Н. М.; Lobok, Alexey; Goncharenko, Boris; Savitska, NataliaВ роботі розглядається задача гарантованого, тобто мінімаксного управління об’єктамикерування, які описуються системами лінійних диференціальних рівнянь з інтервальними зовнішніми збуреннями та збуреннями в початковий момент часу, причому припускається, що зовнішні збурення єстаціонарними. Інтервальні збурення пропонується апроксимувати еліпсоїдом мінімального об’єму, в результаті чого початкова задача мінімаксного управління апроксимується субоптимальною задачею мінімаксного управління з еліпсоїдальними збуреннями, для розв’язання якої можна застосувати відомі підходи. This paper considers the problem of guaranteed i.e. minimax facility management control systems, described by linear differential equations with interval external disturbances and perturbations in the initial time and assume that the external perturbation is stationary. Interval perturbation proposed approximate minimum volume ellipsoid, causing the initial problem minimax control problem is approximated suboptimal minimax control with ellipsoidal perturbations, for which the solution can apply known approaches.Item Синтез оптимального мінімаксного керування лінійними багатовимірними об'єктами за умови неточного і неповного їх вимірювання(КНТУ, 2013) Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Віхрова, Л. Г.; Lobok, O.; Goncharenko, B.; Vihrova, L.У роботі розглядається задача оптимального керування лінійними об'єктами, що функціонують в умовах невизначеності. Передбачається, що невизначеність пов'язана з неточністю знань про початковий стан об'єкта та з неконтрольованими зовнішніми збурюваннями, що діють на об'єкт. За умови неповних і неточних вимірів вектора стану об'єкта та у припущенні, що всі невизначені фактори належать деякій обмеженій області, знайдено мінімаксне управління у вигляді регулятора від оцінки стану, яка є виходом мінімаксного фільтра типу Калмана - Бьюсі. The problem of optimal control is in-process examined by linear objects functioning in the conditions of vagueness. It is assumed that a vagueness is related to inaccuracy of knowledge about the initial state of object and with out-of-control external indignations operating on an object. On condition of the incomplete and inexact measuring of vector of the state of object and in supposition, that all indefinite factors belong to some limited area,a minimax control is found as a regulator from the estimation of the state, that is the exit ofminimax filter of type of Kalman-Bucy.Item Алгоритм синтезу оптимальних робастних регуляторів(КНТУ, 2014) Гончаренко, Б. М.; Віхрова, Л. Г.; Goncharenko, Boris; Vihrova, LarisaРозглядається задача побудови оптимального робастного керування у вигляді зворотного зв'язку від стану лінійної динамічної системи, яке мінімізує інтегрально-квадратичний функціонал при найбільш несприятливих збуреннях системи. Отримано однопараметричне сімейство мінімаксних регуляторів, при яких заданий критерій не перевищує деякого граничного значення. Оптимальне мінімаксне керування знаходиться шляхом пошуку мінімально допустимого порогового значення функціоналу за допомогою чисельних ітераційних методів. The problem of construction optimal robust control as a feedback connection from the state of linear dynamic system, which minimizes the integral square functional under the most adverse perturbations of the system is considered. Received the one-parameter familyof minimax controllers vor which a given criterion does not exeed a certain limit. Minimax optimal control sought by searching the minimum threshold functionality using numerical iterative methods.Item Синтез оптимальних матричних регуляторів з мінімальною чутливістю до зовнішніх збурень(КНТУ, 2008) Лобок, О. П.; Гончаренко, Б. М.; Віхрова, Л. Г.В даній роботі розглядається задача побудови оптимального матричного ПІД-регулятора відносно спостережуваних параметрів об'єкта керування, що функціонує в умовах невизначеності. Оптимальний регулятор знаходиться з умови мінімізації інтегрального квадратичного критерію якості при забезпеченні мінімальної чутливості керування і стану системи щодо зовнішніх збурень. In the given work the problem of construction optimum matrix PID-regulator concerning observable parameters of object of the management functioning in conditions of uncertainty is considered. The optimum regulator is from a condition of minimization of integrated square-law criterion of quality with maintenance of the minimal sensitivity of management and a condition of system concerning external indignations.Item Синтез оптимального мінімаксного оцінювання та керування лінійними багатовимірними об’єктами за умови неточного і неповного їх вимірювання(КНТУ, 2014) Гончаренко, Б. М.; Віхрова, Л. Г.; Goncharenko, Boris; Vihrova, LarisaРозглянута задача мінімаксного оцінювання та керування лінійними багатовимірними об’єктами за умови неповного і (або) неточного вимірювання деяких координат його стану. Викладені суть та послідовність такого підходу. Сформульована задача синтезу оптимального мінімаксного оцінювання та керування відновленими значеннями у вказаних об’єктах. Наведена матрична матмодель температурного режиму теплового об’єкта (пекарної камери) та сформульований критерій оптимальності спостереження та керування. Викладена послідовність математичних перетворень та замін, щоб шляхом розв’язання оптимізаційної задачі врешті отримати вирази оптимального оцінювання (спостерігача) та керувального діяння (регулятора) за умови неповного або неточного вимірювання координат стану об’єкта у вигляді матриці зворотного зв’язку і матриці коефіцієнтів моделі спостережень координат стану об’єкта. Викладене полегшить застосування в харчовій промисловості методу мінімаксного підходу для практичного розв’язання оптимізаційних задач оцінювання та керування відновленими значеннями параметрів. The problem of minimax estimation and control of linear multi-dimensional objects in the part-time and (or) non-precision coordinate measuring some of its state. Set out the nature and sequence of such an approach. The problem of synthesis of optimal minimax estimation and management of recovery values in the specified object. See matrix matmodel temperature thermal object (baking chamber) and criteria for optimal monitoring and management. Described the sequence of mathematical transformations and replacements that by solving the optimization problem to finally get the optimal estimation of expression (the observer) and the control action (controller) in an incomplete or inaccurate measurement of the coordinates of the object state in the form of a matrix of feedback and observations of the coefficient matrix model coordinates of the object state. Stated have to facilitate the application of the method minimax approach for practical solutions optimizational estimation problems and recovery management parameter values of states in the food industry.