Висвітлено розробку математичного, інформаційного та лінгвістичного забезпечення для систем автоматизованого проектування мікроелектромеханічних давачів кутової швидкості (МЕМС гіроскопів). Розроблено математичну модель коливань робочого органа давача кутової швидкості компонентного рівня проектування, що дало змогу дослідити вплив окремих параметрів робочого органа на технічні характеристики давача. Представлено математичну модель системи пружного підвісу давача для компонентного рівня проектування, що дала змогу дослідити вплив геометричних парметрів на його чутливість і зменшити масу та габарити системи загалом. Викладено математичну модель впливу температури на динамічні характеристики давача для компонентного рівня проектування, що дало змогу змоделювати її вплив на робочі резонансні частоти давача для різних напівпровідникових матеріалів. Запропоновано математичну модель впливу паразитних крутильних коливань робочого органа на роботоздатність давача для компонентного рівня проектування, що дозволило їх врахувати під час оцінювання значень відповідних конструктивних параметрів давача. Розроблено VHDL-AMS моделі мікроелектромеханічного давача кутової швидкості камертонної та карданної конструкцій для схемотехнічного рівня автоматизованого проектування, що дало змогу підвищити ефективність проектування. Вдосконалено електричну схему спряження МЕМС давача для схемотехнічного рівня проектування, що дало змогу зменшити рівень шумів і мінімізувати зарядовий ефект. Визначено інформаційне та лінгвістичне забезпечення наскрізного паралельного проектування МЕМС давачів кутової швидкості, що дало змогу вдосконалити бібліотеку математичних моделей та розширити функціональні можливості БД САПР за допомогою використання XML-формату.

  Скачати повний текст

Розроблено метод нейромережевого керування енергією пучка електронів прискорювача на базі штучних нейронних мереж персептронного типу. Запропоновано та протестовано гібридний метод нечіткої ідентифікації нелінійних систем. Надано метод нечіткого керування з використанням адитивних складових. Вдосконалено варіант модернізації структури дворівневого цифрового керування сильнострумним прискорювачем електронів ЛП-40. Встановлено, що достовірність результатів підтверджується експериментальними дослідженнями та впровадженнями.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи підвищення якості та зменшення трудомісткості рішень, що приймаються під час проектування складних розподілених у просторі організаційно-технічних об'єктів і комплексів. Розроблено інформаційне, методичне, алгоритмічне та програмне забезпечення системи підтримки прийняття рішень (СППР) з метою автоматизації процесу керування вибором пристроїв орієнтування (ПО) на етапі визначення засобів технологічного оснащення гнучких інтегрованих систем (ГІС). Обгрунтовано новий підхід щодо автоматизації керування вибором ПО, що базується на використанні інтелектуальних моделей прийняття рішень на основі штучних нейроних мереж, що застосовуються в процесі систематизації та групування об'єктів виробництва, ПО та їх подальшому аналізі. Розроблено методику автоматизованого вибору ПО, яку можна використати як базову для формування СППР для автоматизації процесів керування вибором обладнання під час моделювання, проектування та планування ГІС, а також модернізації, переналагодженні та зміні конфігурації гнучких виробничих систем.

  Скачати повний текст

Розвинуто математичні моделі електричних і теплових параметрів плавки. З їх використанням досліджено перехідні процеси та залежності, що описують взаємодію енергетичних параметрів. Розроблено алгоритм оцінювання неконтрольованих електричних і теплових параметрів процесу плавки металу. Запропоновано структуру автоматизованої системи керування (АСК) тепловим режимом плавки (ТРП) на основі математичної моделі, інформаційного та програмного забезпечення, адаптивного нейрорегулятора з урахуванням умов зміни технологічних параметрів плавки теплових втрат. Розроблено алгоритм корекції та оцінювання інформативної бази даних технологічного процесу плавки металу. Удосконалено структуру й алгоритм спільного керування тепловими й електричними параметрами за умов інтеграції АСК ТРП в існуючі системи керування ДСП. Проаналізовано процеси керування у системі автоматизації з використанням мереж Петрі. Запропоновано їх технічну реалізацію шляхом інтеграції АСК ТРП в існуючі системи керування технологічними комплексами "піч - ківш" за розподілу завдань керування на основі мережних промислових технологій і сучасної мікропроцесорної елементної бази. Розроблено модель взаємодії елементів АСК ТРП на основі гібридного методу керування доступом на канальному та користувальницькому рівнях протоколу Profibus.

  Скачати повний текст

Розглянуто завдання підвищення ефективності автоматизованого керування процесом термічної обробки залізорудних котунів на конвеєрній випалювальній машині шляхом розробки алгоритмів і методів керування на основі прогнозуючих нейронечітких моделей. Досліджено ефективність моделей і методів оперативної ідентифікації процесів термічної обробки котунів у технологічних зонах випалювальної машини. Запропоновано удосконалені динамічні моделі цих процесів у класі нейро-нечітких авторегресійних предикторів з комплексним урахуванням параметрів процесу. Удосконалено підхід до автоматизації процесу керування термічною обробкою котунів на основі поєднання процедур нейромережевої ідентифікації з використанням авторегресійних ANFIS-моделей і методів прогнозуючого керування. Розроблено алгоритми функціонування систем прогнозуючого керування процесом, проведено їх імітаційне моделювання. Зазначено, що впровадження одержаних результатів дозволяє знизити витрати енергоносіїв на 0,8 % у порівнянні з наявними системами керування, реалізованими на базі ПІ-регуляторів, підвищити якість котунів і збільшити продуктивність випалювальної машини.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена задачі розробки сучасних методів проектування технологій виготовлення деталей типу "корпус" для створення інтелектуальної комп'ютерної технології підготовки виробництва на основі комплексних моделей виробів, методів їх виготовлення і виробничого середовища, методів прийняття оптимальних комплексних технологічних рішень, принципів гнучкої адаптації до умов конкретного виробничого середовища і вимог сучасного ринку. Розроблено теоретичні основи нових технологій проектування шляхом комплексного використання вже існуючих методів. Запропоновано нову методологію проектування технологічних процесів і документів технологічної підготовки машинобудівного виробництва з використанням штучного інтелекту, що може ефективно застосовуватися в сучасних автоматизованих системах технологічної підготовки виробництва. Розроблено формалізовані моделі, методи й алгоритми процесів технології машинобудування для проектування технологічних процесів машинобудівного виробництва. Створено алгоритмічне забезпечення на основі нових методів проектування технології виготовлення складних деталей типу "корпус", що використовує нові методи динамічного програмування в процесі формування технології їх виготовлення. Викладено результати практичної апробації на прикладі системи автоматизованої підготовки виробництва, упровадженої на ВАТ "Термопластавтомат" (м.Хмельницький), що дозволили скоротити терміни підготовки виробництва нових деталей у 1,5-2 рази.

  Скачати повний текст

Вперше формалізовано задачу управління складним процесом виплавки сталі на основі його операційної декомпозиції. Сформовано цільові функції управління для окремих стадій технологічного процесу (ТП). Наведено математичний опис основних етапів електросталеплавильних процесів з використанням визначення активності компонентів шлаку як фази з колективізованими електронами та врахуванням розчинення компонентів футерівки, заправних матеріалів та угару шихти. Удосконалено експериментальні моделі рівноважного вмісту оксидів заліза в шлаку, а також розподілу сірки між металом і шлаком, представлених поліномами. Показано ефективність використання одержаних моделей для автоматизації розрахунків матеріального балансу стадій ТП. Вперше запропоновано принципову схему управління ітераційним процесом розв'язання загальної системи нелінійних рівнянь рівноваги та матеріального балансу операцій за допомогою нейронної мережі, що виконує функцію перемикачів для передачі на вхід об'єкта чергових наближень.

  Скачати повний текст

Запропоновано підхід від бінарного зображення підпису до напівтонового на основі перетворення Радона, що дає характерні "яскраві" точки для кожного екземпляра. Розроблено методи виділення характерних ознак підпису, які визначають його за автоматизованої ідентифікації (істина або підробка), у просторі вейвлет-перетворення, псевдофазовій системі координат, розкладання у сингулярних базисах; вектор параметрів, який інваріантний до повороту, обертання та зсуву на основі моментів Ху та Церніке. Для зменшення розміру простору ознак запропоновано створення карти підпису. Розроблено програмне забезпечення для вирішення розглянутої задачі. Наведено методичну та алгоритмічну базу автоматизованої ідентифікації та аналізу бінарних підписів на основі розроблених інтегральних методів виділення ознак, ефективність якої обгрунтовано теоретично та підтверджено впровадженнями.

  Скачати повний текст

Розроблено методи, алгоритми, програмне забезпечення та методики інтерактивного моделювання викройок оббивки м'яких меблів. Для побудови викройок запропоновано використовувати покриття поверхні дискретною рівноланковою чебишевською сіткою, що імітує розміщення ниток тканини на поверхні. Вихідна поверхня - параметризована гранна модель з коректною та надлишковою топологією. Встановлено властивості елементів рівноланкової сітки, з використанням яких пропонуються методи побудови покриття на довільних однозв'язних областях поверхні та критерії оцінки його якості. Проаналізовано ситуації, що призводять до спотворення покриття, сформульовано умови, за яких очікується поява зворотних чарунок. Надано класифікацію наслідків їх появи та запропоновано методи безвідмовної роботи підсистеми. Розроблено методи побудови швів та перерізів з відновленням топологічної коректності вихідної моделі, комплекс алгоритмів обробки растрової області, який включає її еквідистантне доповнення, векторизацію межі, лінійну згладжувальну апроксимацію межі з заданим параметром якості, типізовану остаточну інформацію про викройку з урахуванням технологічних умов. Створено підсистему побудови викройок, що спирається на ідеологію об'єктно-орієнтованого програмування.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано нове рішення актуальної наукової задачі підвищення ефективності технологічної підготовки меблевого виробництва та виробничих процесів під час розкрою меблевих заготівель шляхом удосконалення підсистеми пошуку оптимальних технологічних карт розкрою, формування маршруту різу, автоматичного обліку мірних залишків та забезпечення функціонування автоматизованої системи у режимі реального часу. Розроблено паралельний генетичний алгоритм розкрою на підставі моделі островів, в якому запропоновано нові проблемно-орієнтовані фітнес-функції, спосіб кодування рішення до хромосом, генетичні оператори. Показано, що застосування нового алгоритму дозволяє скоротити втрати матеріалу до 5 %, а кількість операцій, які виконуються на форматно-розкрійному обладнанні - на 7 %.

  Скачати повний текст

Досліджено методи та засоби вимірювань геометричних параметрів і маси фітопланктону у водоймах господарсько-побутового призначення. Розширено функціональні можливості та підвищено швидкодію засобів вимірювань на підставі введення в комп'ютер і алгоритмічної обробки відеозображень фітопланктону. Розглянуто похибки перетворення вимірювальної відеоінформації у процесі вимірювань, визначено заходи щодо їх зменшення та компенсації. Розроблено автоматизовану систему для вимірювання геометричних параметрів і маси фітопланктону. Для обробки вимірювальної відеоінформації запропоновано використовувати штучні нейронні мережі. Виконано експериментальні дослідження, які підтверджують одержані теоретичні результати.

  Скачати повний текст

Розроблено високоефективні методи, моделі, алгоритми та програми для інформаційного забезпечення процесів моніторингу та керування екобіологічною системою ріки. На базі імітаційних досліджень встановлено доцільність використання під час проведення моніторингу і керування самовідновлювальною системою, якою є ріка, двох показників - рівня кисню у воді та його біохімічної потреби. Запропоновановано та реалізовано моделі внутрішнього опису екобіологічної системи ріки на основі прогнозуючого фільтра Калмана - Бюсі, а також штучних нейромереж, проаналізовано властивості кожної з моделей. Вперше розроблено каскадну архітектуру з двох штучних нейронних мереж прямого поширення для послідовної реалізації функцій фільтрації та передбачення.

  Скачати повний текст

Розроблено інформаційну технологію технічної діагностики, що дає змогу обробляти в реальному режимі часу складні багатомірні дані різної природи й одержувати достовірну інформацію про міцнісні властивості металів. Автоматизації процесу діагностики досягнуто завдяки застосуванню гібридних нейронних мереж і систем підтримки прийняття рішень (СППР) за умов оптимального сполучення алгоритмів навчання нейронів і функцій належності нечітких множин. Запропоновано використовувати функцію бажаності Харрінгтона, на підставі якої та з засосуванням СППР зроблено висновок стосовно раціональності використання комбінації методів контролю. Розроблено базу знань для формування та модифікації нечітких правил. Показано, що для розв'язання задачі визначення межі міцності сталі найменшу похибку дає гібридна нейронна мережа з трикутними функціями належності та комбінованим алгоритмом навчання нейронів мережі. Розроблено математичну модель впливу розмірних і технологічних чинників на точність визначення вимірюваних характеристик, за результатами апробації якої на прикладі акустичного контролю показано, що найбільше впливають на точність вимірів геометричні розміри виробу та непаралельність поверхонь введення та прийому ультразвукових коливань. Наведено методику обліку факторів і практичні рекомендації з їх коректування.

  Скачати повний текст

Розроблено архітектуру та методику навчання нейронної надмережі прогнозування розвитку життєвого циклу спільноти складних регенеруючих технічних систем (СРТС). Апробовано автоматизовану систему управління експлуатацією автотранспортних засобів на базі нейронної моделі прогнозування ушкоджень. Наведено методики, алгоритми та програми для підвищення репрезентативності початкової інформації про життєдіяльність спільноти СРТС шляхом зменшення розмірності чинникового простору з метою виділення переважаючих техніко-організаційних чинників таких систем, перетворення їх на добірку адекватних виборок для навчання нейронної надмережі. Запропоновано методику, алгоритм і програми для визначення належності окремої СРТС після генерації до відповідної ресурсної ітерації життєвого циклу.

  Скачати повний текст

Розроблено та обгрунтовано нові методи керування відпуском тепла від великих джерел централізованого теплопостачання на базі інформації про надлишкове енергоспоживання в побуті. Запропоновано структуру та режими функціонування замкненої системи керування відпуском тепла, що забезпечує одержання інформації про відхилення середніх внутрішніх температур у житлах від комфортного рівня та зниження надлишкового енергоспоживання. Синтезовано цифрові регулятори з адаптивними компенсаторами запізнення в системах теплопостачання та нечіткий регулятор відпуску тепла з адаптивним корегуванням функцій приналежності. Розроблено методи прогнозування сумісного споживання енергоресурсів житловими масивами на основі нейромережевих інформаційних технологій та синтезовано адаптивну прогнозуючу модель споживання електроенергії та тепла. Запропоновано методику й алгоритми синтезу нового класу нейромережевих регуляторів з прогнозуючими моделями для керування відпуском тепла за контрольованим рівнем побутового електроспоживання за умов невизначеності. Розроблено та практично реалізовано автоматизовану систему моніторингу якості теплопостачання житлових масивів, що забезпечує поточний контроль і прогнозування надлишкового енергоспоживання, а також інтелектуальну підтримку прийняття рішень стосовно відпуску тепла.

  Скачати повний текст

Розроблено сценарні алгоритми керування процесами брагоректифікації для синтезу інтелектуальної системи автоматизованого керування брагоректифікаційною установкою. Створено багаторівневу ієрархічну модель процесів брагоректифікації. Проведено статистичну обробку експериментальних даних зі спиртзаводу й одержано комплекс статичних моделей процесів брагоректифікації, на базі яких оптимізовано, встановлено та розраховано основні показники хаотичності. Здійснено ідентифікацію процесів брагоректифікації на базі нейронечіткої технології моделювання. Розроблено структуру системи автоматизованого керування брагоректифікаційною установкою, в якій реалізовано алгоритми сценарного керування. Створено інтелектуальну підсистему керування процесами брагоректифікації.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено задачі автоматизованого управління потокорозподілом систем подачі й розподілу води (СПРВ) за штатних та аварійних режимів роботи як багатокритеріальні задачі узагальненого математичного програмування з незаданими бінарними відношеннями, а також математичні моделі, що адекватно описують процеси в СПРВ. Розроблено алгоритми вирішення задачі раціонального автоматизованого управління потокорозподілом СПРВ, що представляють розвиток багатокрокових алгоритмів вирішення задачі багатокритеріальної оптимізації щодо специфіки СПРВ. Досліджено задачу локалізації аварійної ділянки шляхом топологічних перетворень графа мережі, доведено теореми, що постулюють: єдиність розбивки графа на локалізуючі компоненти та єдність розбивки графа на гіперграфи.

  Скачати повний текст

Вперше одержано розширену гібридну імітаційно-управляючу модель вирішення задач автоматизованого управління складними об'єктами, яка включає реляційну моель, модель нечітких баз знань, мережеву модель на основі Е-мереж та стохастичних потокових графів, модель на основі засобів математичного програмування з нечіткими алгоритмічними обмеженнями, що дозволяє підвищити вірогідність рішень за рахунок більш повного врахування чинників, що виникають за умов часткової невизначеності під час прийняття рішень. Створено мережеву імітаційно-управляючу модель на базі апарату удосконалених Е-мереж (Extended nets), в якій на відміну від існуючих введено кольори маркерів у позиції мережі, розширено функції обчислювальних позицій, запропоновано інтерпретовані метапозиції та метапереходи ієрархічної Е-мережі, що дозволяє управляти простором станів і структурою моделі та розширити функціональні можливості моделювання й автоматизованого управління складними об'єктами за умов часткової невизначеності. Удосконалено метод автоматизованого управління взаємодіючими процесами, в якому використано гібридну імітаційно-управляючу модель динамічними об'єктами та її подання, що дозволило включити модель у контур автоматизованого управління та реалізувати управління у реальному часі розвитку процесів. Удосконалено метод лінійного програмування шляхом введення нечітких алгоритмічних обмежень, що дозволяє вирішувати задачі математичного програмування за умов нечіткості вихідних даних для автоматизованого управління складними об'єктами.

  Скачати повний текст

На основі системного підходу, Віденського методу розробки і мови даного методу VDM-SL, який застосовується для викладу денотаційної семантики перспективних програмних комплексів гнучких тренажерів, а також методу об'єктно-орієнтованого програмування мовою С++ висвітлено наукові результати. Розроблено модель індивідуальних гнучких комп'ютерних професійних тренажерів для навичок прийняття оперативних управлінських рішень. Описано денотаційну модель автоматизованого рішення задач даних тренажерів, синтезованих в інструментальному середовищі їх візуальної розробки. Викладено методику натурного макетування на комп'ютері денотаційних моделей зазначеного методу.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему автоматичної класифікації багатовимірних об'єктів, а також розроблено нові методи й алгоритми для вирішення проблем, які виникають під час класифікації та кластеризації корпусу об'єктів, представлених числовими ознаками. Запропоновано метод для визначення числа кластерів у разі кластеризації корпусу об'єктів нейронною мережею Кохонена з застосуванням критерію якості одержаних розбиттів і методу ідеальної точки. Запропоновано метод побудови вектора ознак, розподілених за різнорідними групами, для класифікації об'єктів, представлених набором ознак, розподілених за різнорідними групами. Встановлено й обгрунтовано оцінки складності алгоритму пошуку оптимальної вибірки з урахуванням випадків наявності у вибірці прикладів з нерівномірним розподілом груп ознак. З застосуванням нейронної мережі прямого розповсюдження та запропонованого методу побудови вектора ознак розроблено автоматичну систему кластеризації текстів з використанням запропонованого методу визначення числа кластерів. Для розв'язання задач атрибуції художніх творів застосовано автоматичні системи класифікації та кластеризації. Виявлено ефективність розроблених систем для класифікації великих масивів текстів значних об'ємів.

  Скачати повний текст