2024 № 3 Нові рішення у сучасних технологіях

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/82847

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 6 з 6

Розробка штучної нейронної мережі з можливістю донавчання, зберігання й відновлення зі своєї пам'яті множин асоціативних зображень
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Заковоротний, Олександр Юрійович; Орлова, Тетяна Олександрівна
Створено нову багатонаправлену штучну нейронну мережу, яка може використовуватися у автоматизованих системах керування для управління складними технічними об'єктами. Описано структуру та принципи функціонування розробленої штучної нейронної мережі. Архітектура мережі заснована на перебудові багатонаправленої нейромережевої пам’яті через інтеграцію в його структуру N модулів, заснованих на дискретних нейронних мережах адаптивної резонансної теорії та проміжного шару нейронів, в якому елементи зв'язані парами двонаправлених зважених зв'язків, що містить відповіді елементи розпізнавальних шарів N одноакових модулів, які функціонують паралельно, причому кожний модуль є дискретною нейронною мережею АРТ-1У. Кожен модуль складається з шарів інтерфейсних елементів, нейронні структури яких пов'язані з відповідними сенсорними елементами через бінарні двонаправлені зв'язки, організовані у пари. Модулі також мають розпізнавальні шари елементів, нейрони яких встановлюють зв'язок з відповідними їм інтерфейсними шарами через пари двонаправлених зважених зв'язків з безперервними ваговими коефіцієнтами. У складі модулів також присутні вирішуючі нейрони, які зв'язані гальмуючими й збудливими зв'язками з усіма елементами інтерфейсних, розпізнавальних та сенсорних шарів. Крім того, є керуючі нейрони, які також зв'язані гальмуючими й збудливими зв'язками з усіма елементами шарів (сенсорних, інтерфейсних й розпізнавальних) та додатково, вони зв'язані з керуючими нейронами, які мають зв'язки зі всіма нейронами в проміжному шарі елементів нейронної мережі.. Підтверджено, що додаванням перерахованих вище елементів в структуру нової штучної нейронної мережі досягається можливість роботи пристрою багатонаправленої нейромережевої пам’яті з асоціативними зображеннями та можливістю донавчання в процесі функціонування. Проведено порівняльний аналіз з існуючою мережею для розпізнавання образів. Зазначені переваги та недоліки багатонаправленої нейромережевої пам’яті. Визначені удосконалені алгоритми розпізнавання й класифікації образів, завдяки яким багатонаправлена нейромережева пам’ять здатна донавчатися під час своєї роботи, а також зберігати та відтворювати множини асоціативних зображень зі своєї пам’яті.
Modification of frictional surfaces of bearings by addition of nanoparticle compositions to lubricants
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Lyubchenko, Olena; Gapochenko, Svitlana
The results of a study of the effect of additives to lubricating oils on changes in the structure of the friction surface and, as a consequence, the tribological characteristics of the "steel to steel" friction pair are presented. The experiments were conducted using a standard "disk-disk" scheme on a friction machine with double cycles of step loading. The material of the disks was bearing steel ШХ-15 with a hardness of 61-63 HRC. Changes in the surface structure were monitored using a binocular microscope. A detailed study of the friction surfaces was carried out using a scanning electron microscope. The microhardness of the friction surfaces was also measured before and after loading. Quantitative changes in the surface relief were determined using a profilometer. The study of the friction surface, conducted using X-ray fluorescence analysis, revealed changes in the composition of the surface layer, which can be explained by the formation of a surface servovite film, which includes elements from the used additive to lubricant (silicon, magnesium, manganese, aluminum, sulfur). The increase in the microhardness of the friction surface when working with the additive from 4.1 GPa to 6.6 GPa, which has a positive effect on the tribological characteristics, is also explained by the formation of a servovite film, which can significantly improve the friction conditions, as well as reduce damage and wear of surfaces. Using scanning electron microscopy, surface waviness oriented at large angles (close to the normal) to the direction of deformation during friction was revealed. It was assumed that the reason for the formation of such a surface relief is microplastic deformation under the action of bias stresses arising in the surface layers of the friction pair. The structural changes observed during friction with the use of a lubricant additive support the assumption of the formation of a ceramic (servovite) film, which has a significantly greater reserve of plasticity compared to a surface with an oxide film, usually present on the surface during friction with a lubricant without an additive.
Розробка дослідного стенду для автоматичного визначення швидкості руху, витрати та температури димового потоку
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Довгополов, Андрій Юрійович; Колесник, Віталій Олександрович; Ланчинський, Вадим Григорович; Кириленко, Максим Русланович; Ярош, Віталій Юрійович
На сьогодні створення нових або вдосконалення існуючих систем димового маскування автомобільного транспорту є актуальною інженерною задачею, що може забезпечуватися використанням димових шашок різного хімічного складу. Натурне випробування ефективності димових шашок різного складу є вартісною процедурою, що передбачає використання великої кількості шашок для накопичення статистки. Однак у сучасних умовах визначення параметрів розповсюдження димового потоку в залежності від атмосферних умов та складу шашки, може бути виконано методами чисельного чи імітаційного моделювання, для використання яких є достатнім вимірювання обмеженої вибірки зразків на експериментальному стенді для визначення необхідних параметрів димового потоку, з метою використання цих результатів при внесені граничних умов моделі. Проведені дослідження, пов’язані із розробкою дослідного стенду для визначення швидкості руху, витрати та температури димового потоку. Описані основні етапи створення дослідного стенду та наведені результати проведених вимірювань, отримані значення швидкості димового потоку та його температури. Для вирішення задач дослідження було використано методику ДСТУ 8725:2017. Отримання даних було забезпечено поєднанням методу штучної термопари та частотний метод вимірювання обертання крильчатки.
Energy and operational analysis of continuous surveillance systems based on multirotor UAVs
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Los, Andrii; Veligorskyi, Oleksandr
Drones are used in many applications, including continuous surveillance and monitoring. They can be used in cases, when the deployment time of surveillance system should be as fast as possible, or when a centralized electric grid is not available: accompanying fire extinguishing and liquidation of emergencies, 24/7 surveillance of the border area, monitoring of open-air events. They also can be used as stationary cameras, carrier of means of radio-electronic intelligence, weather conditions intelligence in airport areas, monitoring of crops, etc. The optimal solution for surveillance of large areas, such as critical infrastructure facilities (nuclear power plants, dams), and military facilities (field bases, ammunition warehouses), is the utilization of a group of drones when a single drone will observe his sector. The development of such systems and analysis of conditions for continuous surveillance taking into account the limitations of drone batteries require deep studies of drone energy consumption in various operation modes. The paper proposes a comprehensive investigation of operation modes of continuous surveillance systems, based on drones with electric-supplied propulsion systems, and optimization of its parameters. In the study, a comprehensive analysis of drones’ energy demands was done and conditions for continuous surveillance were found. Finally, the conclusion was set that external parameters, such as wind speed and direction, can significantly decrease the achievable distance to the observing point.
Фазоімпульсний ферозонд для вимірювання магнітного поля
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Крикун, Вадим Романович; Хомяк, Юрій Валентинович; Корнєв, Іван Костянтинович
Розглянуто перспективний напрямок розвитку вимірювальних приладів, заснованих на фазоімпульсному принципі. Представлені результати досліджень однострижневого ферозонда, що функціонує на основі фазоімпульсного принципу вимірювання магнітного поля. Основною метою було проведення математичних досліджень для оптимізації параметрів ферозонда та визначення його робочих характеристик в умовах різних магнітних полів. Застосовані математичні моделі дозволили глибоко проаналізувати процеси, які відбуваються всередині ферозонда під час вимірювань, забезпечуючи комплексний підхід до вивчення його роботи. Окрему увагу приділено впливу зовнішніх чинників, таких як температурні коливання, наявність сторонніх магнітних полів і інших завад, на точність вимірювань. Це дозволило виявити умови, за яких точність і стабільність роботи ферозонда залишаються на високому рівні. Експериментальні дослідження підтвердили ефективність фазоімпульсного принципу вимірювання, виявивши високу чутливість і швидкодію однострижневого ферозонда. Ці характеристики роблять його перспективним для застосування в різних наукових та технічних галузях, де необхідні точні вимірювання магнітного поля. Детально описані конструктивні особливості ферозонда, методологія проведення експериментальних досліджень, а також алгоритми обробки отриманих даних.
Відходи виробництва цукру та їх раціональне використання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Безпала, Анастасія Олексіївна; Шаповал, Анастасія Валеріївна; Савайло, Денис Ігорович; Демидова, Анастасія Олександрівна; Півень, Олена Миколаївна
У процесі переробки сільськогосподарських культур утворюється велика кількість відходів. Більшість з них можна використати як джерела енергії, добрива, складові кормів, сировину для харчових, фармацевтичних та інших виробництв тощо. Таким чином одним з найбільш перспективних напрямів розвитку агропереробного сектору України є впровадження технологій перетворення відходів на продукти з високою доданою вартістю. Одержання цукру з цукрових буряків супроводжується утворенням великої кількості різноманітних лігноцелюлозних відходів, утилізація яких становить велику екологічну проблему. Для формулювання подальших шляхів впровадження ресурсоощадних технологій виробництва бурякового цукру детально вивчено перспективні методи використання його відходів. В статті наведені методи валоризації цукрового виробництва за рахунок використання меляси, бурякового бадилля та жому. Розвиток агропромислового комплексу України буде пов'язаний з біопереробкою різноманітних відходів, біотехнологічні методи сьогодні є потужним способом підвищення рентабельності багатьох харчових виробництв, у тому числі цукрового. Окремою важливою проблемою зменшення навантаження на навколишнє середовище є розроблення технологій використання поновлювальних джерел енергії, в статті показано перспективність використання відходів виробництва цукру як джерел чистих, ефективних технологій одержання енергії, цінних хімічних речовин, у тому числі біопалива. Продемонстрована можливість одержанням на базі цукрових відходів етилового спирту, харчових кислот, ферментів, білку, пекарських дріжджів, пектину, харчових добавок, біодобрив, цінних кормових компонентів тощо.