Кафедра "Інтернет речей"

Постійне посилання зібрання

https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/5398

Увага! Поповнення колекції кафедри "Інтернет речей" – призупинено.

Від вересня 2022 року кафедри "Інтернет речей" та "Мультимедійних інформаційних технологій і систем" об’єднані у кафедру "Мультимедійні та інтернет технології і системи".

Первісна назва кафедри – "Розподілені інформаційні системи і хмарні технології".

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 283

Logical Networks and Their Usage in Solving of Morphological Tasks
(2020) Shubin, Igor; Kozyriev, Andrii; Pitiukova, Mariia; Svyatkin, Yaroslav
In the study of category theory, along with the usual concept of category met. As a result of developing a link between two different definitions of a category and a more general notion of an objectless category, it was found out that a whole class of isomorphic categories with objects corresponds to it. A universal mathematical apparatus of the algebra of predicates was proposed, and more precisely its central fragment, which refers to the description of logical spaces – logical analysis. As a result, the interpretation of the category in terms of the algebra of predicates was found – the predicate category Pred, and for both cases: the category with objects and the objectless category.
Analysis of the input material flow of the transport conveyor
(Національний гірничий університет, 2023) Pihnastyi, O. M.; Sobol, Maksym
Purpose. To develop a method for analyzing the material flw entering the input of a conveyor section, based on the decomposition of the input material flw into a deterministic material flw and a stochastic material flw. Methodology. The analysis of experimental data characterizing the input material flw was performed using the methods of the canonical Fourier representation of a random process. Findings. A method for representing a stochastic material flw as a combination of a deterministic process and a stationary random process with ergodic properties is proposed. Originality. The originality of the obtained results lies in the fact that, for the fist time, a method of analysis based on the decomposition of the input material flw for a conveyor section has been proposed, which, unlike the existing methods of input flw typing for the mining industry, will allow us to independently perform deterministic flw typing and stochastic material flw typing in transport conveyors. The proposed approach makes it possible to highlight special characteristics separately for deterministic and stochastic material flws. This will make it possible to use the obtained regularities to increase the accuracy of the conveyor model and will accordingly increase the quality of the belt speed control systems and the flw of material coming from the input bunker. The obtained results are of particular importance due to the fact that the characteristics of the deterministic material flw are directly related to the technical or technological factors of material extraction. Practical value. The obtained results allow determining statistically stable regularities for the incoming flw, which makes it possible, based on these regularities from the set of available control algorithms, to choose the optimal control algorithm for the parameters of the operating conveyor section. This allows reducing the enterprise’s energy costs of the transportation of material. The proposed method can be successfully applied to build random number generators simulating the sequence of values of the input flw of material. The developed generators can be used both for validating existing belt speed control systems and creating new control systems based on neural networks. This opens perspectives for the design of effctive systems for controlling the flw parameters of transport system, based on the transport conveyor model, which takes into account the stochastic nature of the incoming material flw.
Методичні вказівки і завдання для організації самостійної роботи студентів з курсу "Теорія ймовірностей"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Іванчихін, Юрій Володимирович; Карпенко, Вячеслав Васильович
Ціль навчальної дисципліни «Теорія ймовірностей» полягає в тому, щоб студент засвоїв математичні методи, які дають можливість аналізувати і моделювати пристрої, процеси і явища, з якими він зустрінеться в майбутньої діяльності як спеціаліст IT галузі, системне ознайомлення студентів з відповідним математичним апаратом теорії ймовірностей, демонстрація можливостей застосування його до розв’язання конкретних прикладних задач комп’ютерної інженерії та інтернету речей, підготовка спеціалістів, що володіють сучасними інформаційними технологіями, використовують моделі штучного інтелекту, створюють програмне забезпечення в умовах невизначеності. Мета самостійної роботи полягає в закріпленні теоретичних знань, одержаних студентами під час вивчення дисципліни «Теорія ймовірностей», їх застосуванні для вирішення конкретних практичних завдань. Виконання індивідуальних завдань сприяє формуванню самостійності в аналізі проведених обчислень, дослідженні практичних задач, які є необхідною складовою підвищення технічного та наукового рівня підготовки студента для вивчення фахових дисциплін, подальшого вміння використовувати отримані знання для реальних задач в галузі комп’ютерної інженерії та інтернету речей. Методичні вказівки до самостіїної роботи студентів з курсу дисципліни «Теорія ймовірностей» містять загальний інформативний блок теоретичного матеріалу, зразки розв’язування задач, методичні рекомендації до вивчення курсу та рішення завдань, варінти практичних завданнь для самостійної індивідуальної роботи, методичні поради щодо їх виконання, питання для самоконтролю та самоперевірки з усіх тем курсу. Для більш фундаментального оволодіння необхідними навичками з курсу теорії ймовірностей рекомендується ознайомлення з літературою, список якої надається.
The Input Material Flow Model of the Transport Conveyor
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 2022) Pihnastyi, O. M.; Sobol, Maksym
This paper discusses the problem of forming a data set for training a neural network used to build a model of a multi-section conveyor. The analysis of the models, which are used by designing the flow parameters control system of the transport system, is given. The conditions of applying a neural network in the transport conveyer model are justified and determined. Methods for generating a data set for training a neural network are discussed. As the main approach, the use of production data obtained from functioning transport conveyors is considered. Statistically processed data can be used to build generators of stochastic processes that model the incoming material flow for the transport system. The development of these generators to form the input flow of the material of the transport system opens up the possibility of analyzing and monitoring conveyor models in various modes of its configuration. A statistical analysis of the incoming material flow of the transport system was carried out and its number characteristics were determined. The correlation function characterizing the input flow of material for the transport system is considered. The introduction of dimensionless parameters to describe the input material flow made it possible to scale the results of work for a wide class of conveyor-type transport systems.
Analysis of a Dataset for Modeling a Transport Conveyor
(2022) Pihnastyi, O. M.; Burduk, Anna
The analysis of the works, which considered the use of neural networks for modeling a multi-section transport conveyor, was carried out. The prospects for the use of neural networks for the design of highly efficient control systems for the flow parameters of a multi-section transport conveyor are studied. The problem that limits the use of neural networks for building control systems for the flow parameters of a multi-section transport conveyor is considered. The possibility of constructing generators for generating a data set for the process of training a neural network is being studied. A method for generating a data set based on experimentally obtained measurements of the instantaneous values of the input material flow as a result of the operation of industrial transport systems is proposed. Using dimensionless variables, a statistical analysis of a stochastic flow of material entering the input of the transport system was performed. An estimate of the correlation time of a stochastic process characterizing the input flow of material is given. The recommendations on choosing the type of correlation function for the model of the input material flow were confirmed. It is demonstrated that the input flow of material is a non-stationary stochastic process. Approximations for modeling the input flow of materials of the operating transport system are considered.
Use of analytical model for synthesis of algorithms for control of transport conveyor parameters
(Khmelnytskyi national university, 2022) Pihnastyi, O. M.; Sobol, Maksym
This study presents a methodology for synthesizing optimal control algorithms for the flow parameters of a conveyor-type transport system with a variable transport delay. A multi-section transport conveyor is a complex dynamic system with a variable transport delay. The transport conveyor is an important element of the production system, used to synchronize technological operations and move material. The Analytical PiKh-model of the conveyor section was used as a model for designing a control system for flow parameters. The characteristic dimensionless parameters of the conveyor section are introduced and the similarity criteria for the conveyor sections are determined. The model of a conveyor section in a dimensionless form is used to develop a methodology for synthesizing algorithms for optimal control of the flow parameters of a transport conveyor section. The dependencies between the value of the input and output material flow of the section are determined, taking into account the initial distribution of the material along the conveyor section, variable transport delay, restrictions on the specific density of the material, and restrictions on the speed of the belt. The dependencies between the value of the input and output material flow for the case of a constant transport delay are analyzed. A technique for synthesizing algorithms for optimal belt speed control based on the PiKh-model of a conveyor section is presented. As a simplification, a two-stage belt speed control is considered. Particular attention is paid to the methodology for synthesizing optimal control algorithms based on the energy management methodology (TOU-Tariffs). The criteria of control quality are introduced and problems of optimal control of flow parameters of the transport system are formulated. Taking into account differential connections and restrictions on phase variables and admissible controls, which are typical for the conveyor section, the Pontryagin function and the adjoint system of equations are written. As examples demonstrating the design of optimal control, algorithms for optimal control of the flow parameters of the transport system are synthesized and analysis of optimal controls is performed.
On the Characteristics of the Input Material Flow of the Transport Conveyor
(Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 2022) Pihnastyi, O. M.; Sobol, Maksym; Yelchaninov, D. B.
In this paper, the statistical characteristics of the flow of material entering the input of a conveyor-type transport system are studied. For a set of data obtained as a result of experimental measurements of the input flow of material, the law of distribution of a random variable and the correlation function is investigated. Theoretical assumptions about the law of change of the correlation function for the input flow of material are confirmed.
Інформаційно-програмне забезпечення комплексної оцiнки рiвня екологiчної безпеки системних об’єктiв
(ESC "IASA" NTUU "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", 2017) Ємельянова, Дар'я Ігорівна
Метою дослiдження є визначення складових iнформацiйно-методичної пiдтримки комплексної оцiнки рiвня екологiчної безпеки природно-техногенних об’єктiв на основi показникiв екологiчної вiдповiдностi в системi «техногенний об’єкт – навколишнє природне середовище».
Анализ напряжения в конвейерной ленте для Maxwell-модели упругого элемента
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Пигнастый, Олег Михайлович; Соболь, Максим Олегович
Рассмотрен механизм распространения продольных динамических напряжений в конвейерной ленте, материал которой соответствует Maxwell модели упругого элемента. Рассмотрены особенности возникновения продольных колебаний в материале конвейерной ленты для секции транспортной системы, оснащенной асинхронными двигателями. Показано, что ускорение конвейерной ленты возникает в результате скачкообразного изменением тягового момента асинхронного электродвигателя при изменении потребляемой мощности участка конвейера. Процесс ускорения/торможения ленты конвейера носит периодический характер и определяется неравномерностью распределения материала вдоль транспортного маршрута. Это накладывает дополнительные ограничения на синтез алгоритмов оптимального управления скоростью конвейерной ленты. Для анализ распространения динамических напряжений в конвейерной ленте использована Maxwell модель упругого элемента. Учет неравномерности распределения материала вдоль транспортного маршрута основан на аналитической PiKh-модели конвейерной секции. Для анализа продольных колебаний в конвейерной ленте секции транспортной системы записано волновое уравнение и обоснованы граничные условия. Дана оценка скорости распространения продольных колебаний в ленте конвейера. Получено решение волнового уравнения, основанное на методе последовательных приближений, определяющее динамику распространения динамических напряжений вдоль конвейерной ленты. Дана оценка значения характерного времени ускорения ленты, определяющая непрерывный режим функционирования секции транспортного конвейера. Научная новизна полученных результатов заключается в усовершенствовании систем управления потоковыми параметрами транспортной системы при наличии ограничений, связанных с возникновением продольных колебаний в конвейерной ленте. Практическая значимость полученных результатов состоит в построении методики расчета ограничений режима ускорения/торможения конвейерной ленты, неравномерно загруженной материалом вдоль транспортного маршрута.
Об использование асимптотического приближения модели максвелл элемент для анализа напряжений в конвейерной ленте
(2022) Пигнастый, Олег Михайлович; Чернявская, Светлана Николаевна
Рассмотрены особенности распространения динамических напряжений в конвейерной ленте, свойства материала которой соответствуют модели Maxwell element. Приведен обзор публикаций с использованием моделей вязкоупругого элемента для описании процесса распространения динамических напряжений в конвейерной ленте. Представлены аналитические выражения для расчета динамического модуля упругости, модуля потерь и угла механических потери в зависимости от частоты продольных колебания в ленте протяженного транспортного конвейера. Для анализа процесса распространения динамических напряжений введены безразмерные параметры, характеризующие специфические особенности протекания вязко-упругого процесса в конвейерной ленте, свойства материала которой соответствуют модели Maxwell element. Выполнен переход к безразмерной модели Maxwell element и произведен анализ взаимосвязей между напряжением и деформацией элемента конвейерной ленты для предельно больших и малых значений безразмерных параметров. Дано обоснование области применения модели Maxwell element. Показано, что при достаточно высоких частотах продольных колебаний в конвейерной ленте взаимосвязь между напряжением и деформацией элемента конвейерной ленты соответствует закону Гука. Проведен качественный анализ продолжительности времени релаксации для материала конвейерной ленты, свойства которого соответствуют модели Maxwell element. Выполнен анализ распространения динамических напряжений в конвейерной ленте для характерных режимов функционирования транспортного конвейера. Исследованы переходные режимы функционирования конвейера, при которых к элементу ленты внезапно приложена постоянная по величине или мгновенная нагрузка. Определены и проанализированы условия, при которых модель Maxwell element может быть заменена моделью Hooke element.
Improvement of methods for description of a three-bunker collection conveyor
(ПП "Технологічний Центр", 2022) Pihnastyi, O. M.; Cherniavska, S. M.
The object of current research is a multi-section transport conveyor. The actual control problem of the flow parameters of a multi-section conveyor-type transport system with a given control quality criterion is solved. Algorithms for optimal control of the flow of material coming from the input accumulating bunkers into the collection section of the conveyor, ensuring the filling of the accumulating tank in the minimum time were synthesized. An admissible control of the material flow from the accumulating bunkers is found, which allow filling the accumulating tank, taking into account the given distribution of the material along the section of the collection conveyor at the initial and final moments of the filling time with minimal energy consumption. The synthesis of algorithms for optimal control of the material flow from accumulating bunkers became possible due to the determination of differential constraints in the optimal control problem based on an analytical distributed model of a transport conveyor section. The distinctive features of the results obtained are that the allowable controls contain restrictions on the maximum allowable load of material on the conveyor belt and take into account the initial and final distribution of material along the collection conveyor section. Also, a feature of the obtained results is the consideration of variable transport delay in the transport conveyor control model. The application area of the results is the mining industry. The developed models make it possible to synthesize algorithms for optimal control of the flow parameters of the transport system for a mining enterprise, taking into account the transport delay in the incoming of material at the output of the conveyor section. The condition for the practical use of the results obtained is the presence of measuring sensors in the sections of the transport conveyor that determine the belt speed and the amount of material in the accumulating bunkers.
Методичні вказівки для самостійної роботи "Знайомство з платформою Arduino" з курсу "Програмування додатків Інтернет речей"
(2022) Карпенко, Вячеслав Васильович; Іванчихін, Юрій Володимирович
Метою вивчення дисципліни «Програмування додатків Інтернет речей» є як формування теоретичних знань, так і практичних навичок з програмування додатків Інтернету речей. Ці додатки створюються різноманітними програмними та апаратними засобами в залежності від особливостей вирішуваної задачі, її рівня складності.
Synthesis of the algorithm for the flow parameters optimal control of the reversible conveyor
(Національний університет "Запорізька політехніка", 2022) Pihnastyi, O. M.; Ivanovska, O. V.; Sobol, Maksym
The problem of optimal control of flow parameters of a conveyor-type transport system containing sections with reversible conveyors is considered. The object of the stady was an analytical model of a reversible transport conveyor for synthesizing an algorithm for optimal control of the flow parameters of a reversible transport conveyor. The goal of the work is to develop a synthesis technique for an algorithm for optimal control of the flow parameters of a reversible transport conveyor based on an analytical model of a conveyor section containing a transport delay. An analytical model of a reversible conveyor has been developed for the case of a constant speed of a conveyor belt, which makes it possible to determine the values of the output flows from the reverse section with known values of material flows coming to the input of the conveyor section. To build a model of the reversible section of the conveyor, an analytical model of the section of the conveyor in partial derivatives, containing the transport delay, was used. When constructing the model, the assumption was made about the instantaneous switching of the direction of movement of the conveyor belt, and it is also assumed that the interval between switching the direction of the belt speed exceeds the values of the transport delay for the conveyor section. To synthesize an algorithm for optimal control of the reversible conveyor, a control quality criterion was introduced. The formulation of the problem of optimal control of the flow parameters of the reversible conveyor is given, based on the Pontryagin maximum principle. The Hamilton function for the controlled system is written, taking into account the criterion of the quality of control of the reversible conveyor. A technique for synthesizing an algorithm for optimal control of the material output flow of a section of a reversible conveyor is demonstrated. The conditions for switching the direction of the speed of the conveyor belt are determined. The developed model of the reversible conveyor section is used to synthesize an algorithm for optimal control of the material output flow of the reversible conveyor section. A method for the synthesis of algorithms for optimal control of the flow parameters of a transport system with sections containing reversible conveyors has been developed. The construction of an analytical model opens up new perspectives for the design of transport conveyor control algorithms, which can be used to reduce the specific energy costs for material transportation in the mining industry.
The problem of combined optimal load flow control of main conveyor line
(Technical University of Kosice, 2022) Pihnastyi, O. M.; Khodusov, V. D.; Kotova, Anna
The combined method of flow parameters control of conveyor transport system is researched in this article. A transport system a distributed model with input accumulative bunker is developed for the optimal control synthesis. The transport system model is presented in dimensionless form. Expressions are obtained that determine the states of flow parameters along the transport route. The amount of transport delay was calculated for each technological position of the transport route at an arbitrary point in time. A system of characteristic equations is written down, the solution of which determines the trajectory of movement of a separate element of the transported material. Conditions are considered under which the material output flow does not depend on the initial filling of the conveyor section with the material. The algorithm of optimal control development of the material flow rate at the output from the accumulative bunker and the conveyor belt speed, which ensures the minimum deviation of the output cargo flow from a planned amount, is given. The optimal control algorithm takes into account the restrictions on the control modes of flow parameters and the volume of the accumulating bunker. It is shown that the developed control algorithm ensures the maximum filling of the transport system with material and forms a uniform distribution of material along the transportation route.
Дискретно-событийная модель производственной линии
(2022) Пигнастый, Олег Михайлович
В статье рассматривается метод расчета продолжительности производственного цикла изготовления партии деталей. Производственный цикл изготовления партии деталей является одной из основных характеристик производственной системы, используется для расчета важных показателей планирования производственной деятельности предприятия. Для вывода уравнения движения предметов труда по технологическим операциям использована дискретно-событийная модель производственного процесса. Рассмотрена структура времени обработки предмета труда на технологической операции. Показан источник изменения величины межоперационных заделов на каждой технологической операции. Проанализирована взаимосвязь траекторий движения предыдущего и последующего предметов труда. Записано уравнение движения предмета труда по технологическим операциям с учетом межоперационных заделов и предложены методы его решения. Рассмотрены условия применимости полученных результатов. Проведен анализ затрат машинного времени, необходимого для расчета продолжительности производственного цикла изготовления партии продукции для предприятий полупроводниковой промышленности. Определены перспективы исследований. В статье рассматривается метод расчета продолжительности производственного цикла изготовления партии деталей. Производственный цикл изготовления партии деталей является одной из основных характеристик производственной системы, используется для расчета важных показателей планирования производственной деятельности предприятия. В настоящее время задача расчета продолжительности производственного цикла для несинхронизированных поточных линий остается актуальной. Рассмотрены условия применимости полученных результатов. Проведен анализ затрат машинного времени, необходимого для расчета продолжительности производственного цикла изготовления партии продукции для предприятий полупроводниковой промышленности. Определены перспективы исследований.
Modelling the dynamics of production line control systems in the context of technological safety
(Akademia Pomorska, 2019-06-14) Pihnastyi, Oleh; Khodusov, Valery
The report analyzed the multi-section conveyor systems and made a forecast of technological accidents of transport systems. The causes of technological accidents are shown.
Analysis of methods for stabilization flow parameters of the production line
(ТОВ "Планета-Прінт", 2021) Pihnastyi, O. M.
The report discusses methods for stabilizing the flow parameters of a production line with a flow method of organizing production.
Программное управление распределенными параметрами производственной поточной линии
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Пигнастый, Олег Михайлович
В докладе представлены основные направления исследований производственных поточных линий на макроскопическом уровне описания. Рассмотрены модели потокового описания управляемого производственного процесса, основанные на кинетическом представлении технологического процесса.
Conveyor belt speed control efficiency using the energy management methodology
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., USA, 2021) Pihnastyi, O. M.; Kozhevnikov, G. K.; Cherniavska, S. M.
The article presents an algorithm for optimal regulation of the step speed using the energy management methodology. Methods of reducing the cost of transport costs for conveyor systems are considered. The perspectives of using the energy management methodology as a tool to reduce the cost of energy are shown. A comparative analysis of energy management tariffs has been carried out. The problem of synthesizing stepwise speed regulation is formulated taking into account the tariffs for energy management. The criterion of quality for an estimate of the effectiveness of the transition to the TOU tariff, differential links, and restrictions on control is written. The Hamilton function for the transport system was determined, on the basis of which the synthesis of an algorithm for step regulation of the conveyor belt speed was performed. To construct differential relations an analytical PDE - model of the conveyor section was used, taking into account the transport delay of the material. The efficiency of the transition was assessed and a qualitative comparative analysis of TOU tariffs was carried out based on the speed regulation algorithm. It is shown that for the effective use of the energy management methodology, a combined control system for the flow parameters of the transport conveyor is required.
Predicting the parameters of the output flow of conveyor systems
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., USA, 2021) Pihnastyi, O. M.; Kozhevnikov, G. K.; Ivanovska, O. V.
In this article, the problem of constructing models of multi-section conveyor-type transport systems using a neural network is considered. The analysis of models of long-distance multi-section transport systems, which are used to design control systems of the flow parameters from the point of view of reducing the unit costs of material transportation, is presented. The areas of the models' application and associated limitations are demonstrated. The advantages of using neural networks for developing multi-section transport systems models are shown. The influence of the initial distribution of materials along the transport route and the presence of a transport delay in the system on the quality of prediction of the transport system flow parameters are estimated. The effect of the use of speed sensors located on the inner and output sections in order to improve the quality of prediction of the transport system flow parameters is analyzed. It is shown that the use of speed sensors in conveyors with belt speed control can significantly improve the quality of predict.

Переглянути

Нові надходження