EIRNUZP – Електронний інституційний репозитарій Національного університету «Запорізька політехніка»
Інституційний репозитарій Національного університету «Запорізька політехніка» – це електронний архів, що накопичує, систематизує, зберігає та забезпечує довготривалий відкритий доступ до електронних публікацій та електронних версій документів наукового та навчально-методичного призначення, авторами яких є співробітники, аспіранти, докторанти та студенти Національного університету «Запорізька політехніка».
Communities in DSpace
Select a community to browse its collections.
Recent Submissions
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, M. O.; Пігнастий, О. М.; Івановська, О. В.; Соболь, М. О.
EN: Context. 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.
Objective. 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.
Method. 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.
Results. 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.
Conclusions. 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.
UK: Актуальність. Розглянуто проблему оптимального управління потоковими параметрами транспортної системи конвеєрного типу, що містить секції з реверсивними конвеєрами. Об’єктом дослідження була аналітична модель транспортного реверсивного конвеєра для синтезу алгоритму оптимального керування потоковими параметрами транспортного реверсивного конвеєра. Мета роботи – розробка методики синтезу алгоритму оптимального керування потоковими параметрами транспортного реверсивного конвеєра, що базується на аналітичній моделі конвеєрної секції, що містить транспортну затримку.
Метод. Розроблено аналітичну модель реверсивного конвеєра для випадку постійної швидкості конвеєрної стрічки, що дозволяє визначити значення вихідних потоків з реверсивної секції при відомих значень потоків матеріалу, що надходять на вхід секції конвеєра. Для побудови моделі реверсивної секції конвеєра використано аналітичну модель секції конвеєра у приватних похідних, що містить транспортну затримку. При побудові моделі введено припущення про миттєве перемикання напрямку руху стрічки конвеєра, а також передбачається, що інтервал між перемиканнями напрямку швидкості руху стрічки перевищує значення транспортної затримки для секції конвеєра. Для синтезу алгоритму оптимального управління реверcивним конвеєром запроваджено критерій якості управління. Дана постановка задачі оптимального управління потоковими параметрами реверсивного конвеєра, заснована на принципі максимуму Понтрягіна. Записано функцію Гамільтона для керованої системи, яка враховує критерій якості керування реверсивним конвеєром. Продемонстровано методику синтезу алгоритму оптимального управління вихідним потоком матеріалу секції реверсивного конвеєра. Визначено умови перемикання напрямку швидкості руху стрічки конвеєра.
Результати. Розроблена модель секції реверсивного конвеєра використана синтезу алгоритму оптимального управління вихідним потоком матеріалу секції реверсивного конвеєра.
Висновки. Розроблено методику синтезу алгоритмів оптимального керування потоковими параметрами транспортної системи з секціями, що містять реверсивні конвеєри. Побудова аналітичної моделі відкриває нові перспективи для проектування алгоритмів керування транспортним конвеєром, які можуть бути використані для зниження питомих енергетичних витрат на транспортування матеріалу на підприємствах гірничодобувної промисловості.
Frequency features of the numerical method sampling of digital control systems
(Національний університет "Запорізька політехніка", 2022) Moroz, V. I.; Vakarchuk, A. B.; Мороз, В. І.; Вакарчук, А. Б.
EN: Context. The studies of the frequency properties of the explicit multistep numerical integrators which use for sampling of continuous transfer function in the digital control systems, are conducted in this article. Numerical integrators in such systems implement as an integral parts of the digital regulators.
Objective. The goal of this research is an analysis of the behavior of explicit numerical integrators of different orders, which are used to discretize continuous systems, in order to study their impact on the properties of the synthesized digital system.
Method. Numerical methods of integration are considered as digital filters, the behavior of which is studied by the frequency characteristics method. To do this, the z-transform apparatus was used. Integrators’ discrete transfer functions were found for frequency analysis using the Control Systems Toolbox package of the mathematical application MATLAB. For further analysis, two closed feedback test structures were used: with integrators in the forward channel and in the feedback loop. Both variants of structures were studied by the frequency characteristics method for sampling using numerical integrators of 1st–6th orders.
Results. The inefficiency of using high-order numerical integrators for continuous systems’ discretization is shown. Given the behavior of the frequency characteristics of test systems, the most rational is the use of low-order integrators, namely – the first and second orders. Establishing the cause of this phenomenon requires additional research, in particular, to identify the possible impact of additional zeros and poles of discrete transfer functions of the numerical integrators.
Conclusions. The use of low-order integrators, namely the first and second orders, is the most rational for sampling of digital control systems and the inefficiency of using high-order numerical integrators to sample continuous systems is proven.
UK: Актуальність. У статті проведено дослідження частотних властивостей явних багатокрокових числових інтеграторів, які використовують для дискретизації неперервних передавальних функцій в цифрових системах керування. Числові інтегратори в таких системах виступають як складові частини цифрових регуляторів.
Метою дослідження є аналіз поведінки явних числових інтеграторів різних порядків, які використовують для дискретизації неперервних систем, з метою вивчення їхнього впливу на властивості синтезованої цифрової системи.
Метод. Методи числового інтегрування розглянуто як цифрові фільтри, поведінку яких досліджено методом частотних характеристик. Для цього з використанням апарату z-перетворення знайдено їхні дискретні передавальні функції для частотного аналізу з використанням пакету Control Systems Toolbox математичного застосунку MATLAB. Для подальшого аналізу використано дві замкнені зворотним зв’язком тестові структури: з інтеграторами в прямому каналі та в колі зворотного зв’язку. Обидва варіанти структур досліджено методом частотних характеристик для дискретизації за допомогою числових інтеграторів 1–6 порядків.
Результати. Показана неефективність застосування числових інтеграторів високого порядку для дискретизації неперервних систем. З огляду на поведінку частотних характеристик тестових систем найраціональнішим є використання інтеграторів невисокого порядку, а саме – першого і другого. Встановлення причини такого явища потребує додаткових досліджень, зокрема, виявлення можливого впливу додаткових нулів та полюсів дискретних передавальних функцій числових інтеграторів.
Висновки. Використання інтеграторів низького порядку, а саме – першого та другого порядків, є найбільш раціональним для вибірки цифрових систем керування, також доведена неефективність використання чисельних інтеграторів високого порядку для дискретизації неперервних систем.
Information-extreme machine training system of functional diagnosis system with hierarchical data structure
(Національний університет "Запорізька політехніка", 2022) Shelehov, I. V.; Barchenko, N. L.; Prylepa, D. V.; Bibyk, M. V.; Шелехов, І. В.; Барченко, Н. Л.; Прилепа, Д. В.; Бібик, М. В.
EN: Context. The problem of information-extreme machine learning of the functional diagnosis system is considered by the example of recognizing the technical state of a laser printer by typical defects of the printed material. The object of the research is the process of hierarchical machine learning of the functional diagnosis system of an electromechanical device.
Objective. The main objective is to improve the functional efficiency of machine learning during functional diagnostics system retraining using automatically forming a new hierarchical data structure for an expanded alphabet of recognition classes.
Method. A method of information-extreme hierarchical machine learning of the system of functional diagnosis of a laser printer based on typical defects of the printed material is proposed. The method was developed with functional approach of modeling the cognitive processes of natural intelligence, which makes it possible to give the diagnostic system the properties of adaptability under arbitrary initial conditions for the formation of images of printing defects and flexibility during retraining of the system due to an increase in the power of the alphabet of recognition classes. The method is based on the principle of maximizing the amount of information in the process of machine learning. The process of information-extreme machine learning is considered as an iterative procedure for optimizing the parameters of the functioning of the functional diagnostics system according to the information criterion. As a criterion for optimizing machine learning parameters, a modified Kullback’s information measure is considered, which is a functional of the exact characteristics of classification solutions. According to the proposed categorical functional model, an information-extreme machine learning algorithm has been developed based on a hierarchical data structure in the form of a binary decomposition tree. The use of such a data structure makes it possible to split a large number of recognition classes into pairs of nearest neighbors, for which the optimization of machine learning parameters is carried out according to a linear algorithm of the required depth.
Results. Information, algorithmic software for the system of functional diagnostics of a laser printer based on images of typical defects in printed material has been developed. The influence of machine learning parameters on the functional efficiency of the system of functional diagnostics of a laser printer based on images of defects in printed material has been investigated.
Conclusions. The results of physical modeling have confirmed the efficiency of the proposed method of information-extreme machine learning of the system of functional diagnosis of a laser printer based on typical defects in printed material and can be recommended for practical use. The prospect of increasing the functional efficiency of information-extremal learning of the functional diagnostics system is to increase the depth of machine learning by optimizing additional parameters of the system’s functions, including the parameters of the formation of the input training matrix.
UK: Актуальність. Розглянуто задачу інформаційно-екстремального машинного навчання системи функціонального діагностування на прикладі розпізнавання технічного стану лазерного принтера за типовими дефектами друкованого матеріалу. Об’єктом дослідження є процес ієрархічного машинного навчання системи функціонального діагностування електромеханічного пристрою.
Мета. Підвищення функціональної ефективності машинного навчання системи функціонального діагностування шляхом автоматичного формування нової ієрархічної структури даних при перенавчанні системи через розширення алфавіту класів розпізнавання.
Метод. Запропоновано метод інформаційно-екстремального ієрархічного машинного навчання системи функціонального діагностування лазерного принтеру за типовими дефектами друкованого матеріалу. Метод розроблено в рамках функціонального підходу до моделювання когнітивних процесів природнього інтелекту, що дозволяє надати системі діагностування властивості адаптивності при довільних початкових умовах формування зображень дефектів друку та гнучкості при перенавчанні системи через збільшення потужності алфавіту класів розпізнавання. В основу методу покладено принцип максимізації кількості інформації в процесі машинного навчання. Процес інформаційно-екстремального машинного навчання розглядається як ітераційна процедура оптимізації параметрів функціонування системи функціонального діагностування за інформаційним критерієм. Як критерій оптимізації параметрів машинного навчання розглядається модифікована інформаційна міра Кульбака, яка є функціоналом від точнісних характеристик класифікаційних рішень. Згідно із запропонованою категорійною функціональною моделлю розроблено алгоритм інформаційно-екстремального машинного навчання за ієрархічною структурою даних у вигляді бінарного декурсивного дерева. Застосування такої структури даних дозволяє розбивати велику кількість класів розпізнавання на пари найближчих сусідів, для яких оптимізація параметрів машинного навчання здійснюється за лінійним алгоритмом необхідної глибини.
Результати. Розроблено інформаційне, алгоритмічне і програмне забезпечення системи функціонального діагностування лазерного принтеру за зображеннями типових дефектів друкованого матеріалу. Досліджено вплив параметрів машинного навчання на функціональну ефективність системи функціонального діагностування лазерного принтеру за зображеннями дефектів друкованого матеріалу.
Висновки. Результати фізичного моделювання підтвердили працездатність запропонованого методу інформаційно-екстремального машинного навчання системи функціонального діагностування лазерного принтеру за типовими дефектами друкованого матеріалу і можуть бути рекомендовані для практичного використання. Перспектива підвищення функціональної ефективності інформаційно-екстремального машинного навчання системи функціонального діагностування полягає в збільшенні глибини машинного навчання шляхом оптимізації додаткових параметрів функціонування системи, включаючи параметри формування вхідної навчальної матриці.
Методичні рекомендації до виконання кваліфікаційної роботи здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти освітньо-професійної програми “Політологія”, спеціальності 052 “Політологія”
(Національний університет «Запорізька політехніка», 2025) Кириченко, Юрій Вікторович; Kyrychenko, Yurii V.; Постол, Олена Євгенівна; Postol, Olena Ye.
UK: Наведені методичні рекомендації до виконання кваліфікаційної роботи здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти освітньо-професійної програми “Політологія”, спеціальності 052 “Політологія”
EN: Methodological recommendations for the performance of qualification work by applicants for the first (bachelor's) level of higher education in the educational and professional program "Political Science", specialty 052 "Political Science" are provided.
Методичні рекомендації щодо підготовки до практичних занять та організації самостійної роботи з навчальної дисципліни «Господарське та адміністративне право» для здобувачів вищої освіти за спеціальністю 073 «Менеджмент», освітньої програми «Управління проектами»
(Національний університет «Запорізька політехніка», 2025) Кириченко, Юрій Вікторович; Kyrychenko, Yurii V.
UK: Наведені методичні рекомендації щодо підготовки до практичних занять та організації самостійної роботи з навчальної дисципліни «Господарське та адміністративне право» для здобувачів вищої освіти за спеціальністю 073 «Менеджмент», освітньої програми «Управління проектами»
EN: Methodological recommendations are given for preparing for practical classes and organizing independent work in the academic discipline "Commercial and Administrative Law" for higher education applicants in the specialty 073 "Management", educational program "Project Management"