Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
2 results
Search Results
Item Автоматизація групового керування автономними ненаселеними підводними апаратами пошукового типу(Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, 2021) Алоба, Лео Тосін; Блінцов, Володимир Степанович; Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова; Паранчук, Ярослав Степанович; Бурнашев, Віталій ВіталійовичУ дисертаційній роботі розв’язано актуальне прикладне наукове завдання вдосконалення системи автоматичного керування безаварійним рухом одиночного АНПА як «агента» групи в умовах навігаційної близькості інших підводних апаратів при виконанні ними спільної підводної пошукової місії. На основі аналізу існуючих методів автоматичного керування групою АНПА сформульовано переліки типових задач автоматичного керування АНПА у режимах одиночного та групового застосування. Удосконалено структуру автоматичної системи керування рухом одиночного АНПА, що працює у складі групи підводних апаратів і забезпечує безаварійний рух одиночного АНПА у складі групи. Для підвищення продуктивності підводних пошукових операцій на віддалених морських акваторіях удосконалено процес керування безекіпажним морським комплексом у складі безекіпажного надводного судна з групою автономних ненаселених підводних апаратів на борту. Вперше розроблено систему автоматичного керування веденим АНПА як «агентом» групи підводних апаратів, яка реалізує основні режими групового руху – вирівнювання, адгезію та когезію, синтезовано основні складові системи автоматичного керування – блоки сенсорів навігаційної обстановки, моделювання навігаційної обстановки, ідентифікації навігаційних загроз та бортового керуючого контролера, що виключає аварійне зіткнення сусідніх АНПА групи та розпад групи через втрату сенсорного контакту між ними. В диссертационной работе решена актуальная прикладная научная задача усовершенствования системы автоматического управления безаварийным движением одиночного АНПА как «агента» группы в условиях навигационной близости других подводных аппаратов при выполнении ими общей подводной поисковой миссии. На основе анализа существующих методов автоматического управления группой АНПА сформулированы перечни типовых задач автоматического управления АНПА в режимах одиночного и группового применения. Усовершенствована структура автоматической системы управления движением одиночного АНПА, который работает в составе группы подводных аппаратов и обеспечивает безаварийное движение одиночного АНПА в составе группы. Для повышения производительности подводных поисковых операций на отдаленных морских акваториях усовершенствован процесс управления безэкипажным морским комплексом в составе безэкипажного надводного судна с группой автономных необитаемых подводных аппаратов на борту. Впервые разработана система автоматического управления ведомым АНПА как «агентом» группы подводных аппаратов, которая реализует основные режимы группового движения – выравнивание, адгезию и когезию, синтезированы основные составляющие системы автоматического управления – блоки сенсоров навигационной обстановки, моделирования навигационной обстановки, идентификации навигационных угроз и бортового управляющего контроллера, что исключает аварийное столкновение соседних АНПА группы и распад группы из-за потери сенсорного контакта между ними. The dissertation solves the relevant applied scientific task of improving the accidentfree motion automatic control system of a single autonomous underwater vehicle as a group "agent" in conditions of navigational proximity of other autonomous underwater vehicles when performing a joint underwater search mission. For a single underwater vehicle as a group "agent" of underwater vehicles performing a joint mission, its mathematical model main components are structured and composed based on well-known publications, which include models of information system and an automatic control system, a propulsion and steering complex and the underwater vehicle external hull, as well as the model of external disturbances of hydrodynamic nature acting on its external hull. Also, a mathematical model and structure of the automatic motion control system of a single autonomous underwater vehicle operating in the group has been developed. The developed control system consists of two fuzzy regulators of the Mamdani type with defuzzification of the control variable by the center of gravity method: a distance regulator and a course regulator. The results obtained provide the accident-free motion of a single underwater vehicle in the group. A modeling complex generalized structure has been developed to study the automatic control system effectiveness of a group of autonomous underwater vehicles performing a joint underwater search mission. The complex includes four levels of the group's underwater mission automatic control - global, local, basic and executive, which provide modeling of the underwater search mission full cycle, which forms the basis for the implementation of computer technology for studying the effectiveness of the underwater vehicles' synthesized group control systems. The relevant tasks of the autonomous underwater vehicles group motion automation have been formulated – the task of underwater vehicles group automatic motion control system selected to perform a specified underwater mission, which provides underwater vehicles' coordinated motions on assigned trajectories and the task of control system synthesis of a single underwater vehicle as a "group" agent in conditions of navigational proximity of other underwater vehicles of the group. To increase the underwater search operation productivity in remote sea areas, the application of Maritime Unmanned Complex, consisting of an unmanned surface vessel with a group of search autonomous underwater vehicles on board, is proposed. The maritime underwater search control process mission has been improved with the help of such a complex consisting of ten stages has been developed, which includes unmanned surface vessel automatic transition operations to a given water area, automatic release of a group of autonomous underwater vehicles and their coordinated motion into the search area, performing search operations and returning to unmanned surface vessel, as well as automatic return of this vessel to base. In the dissertation, for the first time, a generalized automatic control system operation algorithm of the i-th follower autonomous underwater vehicle as a group "agent" of the underwater vehicles performing a joint mission was developed, and the synthesis of such underwater vehicle automatic control system, which implements the group motion main modes – alignment, adhesion and cohesion. Based on the utilization of fuzzy logic theories, the main components of the automatic control system are synthesized – blocks of the Navigation Environment Sensors, Navigation Situation Model, Navigation Threat Identifier and on-board controller. As a typical example of the use of fuzzy logic, the Navigation Threat Identifier synthesis is given, which generates recommendations maneuvers for the i-th follower underwater vehicle maneuvers to avoid single navigation threats in the directions controlled by this underwater vehicle sensors Based on the feature analysis of organizing and conducting the marine full-scale experiment on the automatic control system operability of the autonomous underwater vehicle as a group "agent", a program and methodology for conducting its field tests was developed, a generalized algorithm block diagram for conducting a marine full-scale experiment was proposed, and the acoustic sensor system laboratory research was carried out as the underwater vehicle navigation system main component. The results of the conducted sea full-scale tests of the underwater vehicle model automatic control system in the adhesion, cohesion and sinusoidal plane motion modes confirmed its efficiency.Item Автоматизація процесу регулювання параметрів рН та Eh при очищенні багатокомпонентних металовмісних стічних вод(Національний університет "Львівська політехніка", 2015) Филипчук, Леонід ВікторовичДисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі, яка полягає у розробці автоматизованої системи керування процесом очищення багатокомпонентних металовмісних стічних вод від окисно-відновних токсичних домішок шляхом регулювання параметрів активної реакції середовища рН та окисно-відновного потенціалу Eh. Розроблено метод комплексного багатоступінчастого керування процесом за виміряними значеннями окисно-відновного потенціалу Еh та активної реакції середовища рН та метод оцінювання наявності у багатокомпонентній металовмісній стічній воді окисно-відновних токсичних домішок в процесі їх вилучення. Побудовано математичну модель процесу очищення як об‘єкту керування із змінною структурою. Розроблено методику синтезу локальних систем регулювання рН та Eh. Розроблено методику вибору параметрів та алгоритм керування системи. Проведено техніко-економічну оцінку ефективності та рекомендації по проектуванню і впровадженню автоматизованої системи керування процесом очищення багатокомпонентних металовмісних стічних вод від окисно-відновних токсичних домішок шляхом регулювання параметрів рН та Eh. Диссертация посвящена решению актуального научно-технического задания, которое заключается в разработке автоматизированной системы управления процессом очистки многокомпонентных металлсодержащих сточных вод от окислительно-восстановительных токсичных примесей путем регулирования параметров активной реакции среды рН и окислительно-восстановительного потенциала Eh. Показано, что для автоматизированной системы управления процессом необходимо значительные колебания концентраций примесей, многокомпонентности и буферности металлосодержащих сточных вод. Исследования переходных процессов изменения рН и Eh свидетельствуют, что при их моделировании необходимо учитывать длительность стабилизации рН и Eh. Исследования математических моделей смесителей-реакторов как объектов управления показывают, что системы автоматизированного дозирования реагентов (САР) должны быстро реагировать на динамику смешивания, колебания входных показателей качества воды и взаимовлияние параметров рН и Eh в процессе химических реакций. Предложено применение комплексного многоступенчатого введения реагентов для постепенного доведения Eh до конечного значения с постоянной поддержкой величины рН в узкой области значений с последующей стабилизацией параметров. Проведено моделирование смесителя-реактора периодического действия как объекта регулирования, проведён выбор настроек локальных регуляторов параметров рН и Eh. Разработана структура и алгоритмы управления для созданной системы комплексного многоступенчатого управления процессом очистки многокомпонентных металлсодержащих сточных вод. Применение предложенной автоматизированной системы управления позволяет получить значительный экономический и экологический эффект за счет экономии химических реагентов и повышения качества очистки сточной воды от загрязняющих примесей. Dissertation is devoted to the decision of actual scientific and technical task, that consists in development of the automatic control system of cleaning process of multicomponent metal containing waste water from oxidated\reducted toxic submixes by active reaction of environment рН and oxidation\reduction potential Eh parameters regulation. Method of complex multistage process control by acquisitioned parameters of active reaction of environment рН and oxidation\reduction potential Eh and method of estimation of contain of oxidated\reducted toxic submixes in multicomponent metal containing waste water in its cleaning process is developed. Mathematical model of cleaning process as object of control with variable structure is built. Methodic of synthesis of pH and Eh local regulation systems is developed. Methodic of choosing of parameters and control system algorithm is developed. Technical-economical estimation of efficiency and recommendations for projection and installation of automatic control system of cleaning process of multicomponent metal containing waste water from oxidated\reducted toxic submixes by active reaction of environment рН and oxidation\reduction potential Eh parameters regulation.