Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
12 results
Search Results
Item Системні методи та засоби аналізу параметрів сталого зростання соціополісів(Національний університет «Львівська політехніка», 2021) Табачишин, Данило Романович; Пасічник, Володимир Володимирович; Національний університет «Львівська політехніка»; Федорович, Олег Євгенович; Марценко, Сергій ВолодимировичItem Аналіз та синтез нечітких регуляторів динамічних систем(Національний університет "Львівська політехніка", 2018) Демків, Любомир Ігорович; Лозинський, Андрій Орестович; Ванцевіч, Владімір; Національний університет «Львівська політехніка»; Горбійчук, Михайло Іванович; Паламар, Михайло Іванович; Блінцов, Олександр ВолодимировичУ дисертаційні роботі проведено дослідження підходів до синтезу динамічних систем із використанням теорії нечітких множин. Особливу увагу приділено випадку, коли одна з підсистем сімейства динамічних систем є нестійкою внаслідок дії синтезованого регулятора. Показано, що такий підхід дає змогу надати загальній системі нових властивостей та підвищити швикодію перехідних процесів, не спричиняючи недопустимих перерегулювань проміжних та вихідної координати. Показано, що загальна система залишається стійкою. Запропоновано підхід до синтезу регулятора, що забезпечує керований коливний режим в околі робочої точки, який можна, за потреби, зупинити. Амплітуда та частота коливань, у такому випадку, залежать від параметрів нечіткого регулятора. Для розв’язання задач, де виникає потреба в обмеженні значень проміжних координат вектора станів системи, було використано каскадний нечіткий регулятор. Такий регулятор дозволяє не лише обмежити значення згаданих параметрів, а й забезпечити бажану швидкодію системи. При цьому одержується суттєвий виграш у кількості правил у базі правил нечіткого регулятора. Для випадку системи зі змінними параметрами показано, що синтезований нечіткий регулятор забезпечує її робастність. Запропоновані підходи застосовано для синтезу нечіткого регулятора дугової сталеплавильної печі та нечіткого коректора задавача швидкості електромобіля. In the thesis the investigation of approaches to synthesis of dynamical systems using the fuzzy set theory is carried out. Particular attention is paid to the case when one of the subsystems of the family of dynamical systems is unstable due to the action of a synthesized controller. Such an approach allows to provide the general system with new properties and speed up the transient processes in it without causing inadmissible readjustment of intermediate and output coordinates. The study shows that the general system remains stable. The conducted research fully confirms theoretical assumptions and simulation results. The work also investigates the choice of degrees of freedom of a fuzzy controller, which provides the desirable behaviour of the system. To optimize the size of the rule base of the fuzzy controller, only the initial coordinate of the system is fuzzified. In this case the rule base of the fuzzy controller is considerably smaller, and the dynamic processes in the system do not differ significantly from the case when all the components of the state vector are fuzzified. The approach to synthesis of the controller is introduced in the thesis. It provides the controlled oscillatory mode in the area of a working point, which can be stopped if necessary. The amplitude and frequency of oscillations in this case depend on the parameters of the fuzzy controller. Comparison between the behavior of a dynamical system with a fuzzy controller and an unstable subsystem and systems with controllers synthesized by methods of optimal control theory is conducted in the research. The obtained results indicate that the use of a fuzzy controller not only allows obtaining a similar system speed at the initial stage of its operation, but also ensures smooth approximation of the system output coordinate to the working point. To solve problems where there is a need to limit the values of intermediate coordinates of the state vector, a cascade fuzzy controller was used. Such a controller allows not only to limit the value of the above-mentioned parameters but also to provide the desirable system speed. In this case there is a significant gain in the number of rules in the rule base of a fuzzy controller. Concerning a system with variable parameters, a synthesized fuzzy controller ensures its robustness. In this case the overall system remains stable. The proposed approach to fuzzy dynamical regulators synthesis was used to simulate behaviour of a single- and two- mass systems for automatic control of an arc furnace electrode movement. Comparison of the results obtained with the application of such a system to a system of controller impedance or fuzzy control indicates the advantages of the proposed approach in terms of performance and the absence of unwanted fluctuations in the vicinity of the operating point. Taking into account nonlinearities in the system, namely nonlinearity of a thyristor converter model, the fuzzy controller was synthesized, which allows both to figure nonlinear processes in the system and to provide its desirable dynamics. The proposed approaches were used to synthesize the fuzzy controller of the arc furnace and the fuzzy correction factor for speed smoothing of the electric vehicle. W pracy doktorskiej prowadzone są badania podejść do syntezy układów dynamicznych z wykorzystaniem teorii zbiorów rozmytych. Szczególną uwagę przywiązuje się do przypadku, gdy jeden z podsystemów dynamicznego rodzinnego jest niestabilny w wyniku syntetyzowanych regulatora. Wykazano, że takie podejście zapewnja całemu systemu nowe funkcje i zwiększenia shybkosci transjentuv bez powodowania niedopuszczalne przeregulowania pośrednich i wyjściowych współrzędnych. Pokazano, że cały system pozostaje stabilny. Podejście do sterownika syntezę, która zapewnia kontrolowane trybu oscylacyjnego w pobliżu punktu pracy, które mogą, jeśli to konieczne, stanoncz. Amplituda i częstotliwość drgań w tym przypadku zależy od parametrów regulatora rozmytego. Aby rozwiązać problemy, w których istnieje potrzeba ograniczenia wartości pośrednich współrzędnych kontrolera stanu, użyto kaskadowego sterownika rozmytego. Taki regulator pozwala nie tylko ograniczyć wartość tych parametrów, ale także zapewnić pożądaną wydajność systemu. W tym przypadku występuje znaczny zmniejszenie liczby reguł w podstawowych regułach kontrolera rozmytego. W przypadku systemu ze zmiennymi parametrami pokazano, że syntezowany kontroler rozmytości zapewnia jego robastność. Zaproponowane podejścia zostały wykorzystane do syntezy regulatora rozmytego pieca łukowego i rozmytego współczynnika korygującego do zadanja prędkości pojazdu elektrycznego.Item Моделі та алгоритми спільного управління ресурсами в безпровідних гетерогенних мережах(Національний університет "Львівська політехніка", 2018) Масюк, Андрій Романович; Климаш, Михайло Миколайович; Національний університет «Львівська політехніка»; Лісовий, Іван Павлович; Скулиш, Марія АнатоліївнаДисертаційну роботу присвячено розв’язанню науково-технічного завдання підвищення ефективності функціонування безпровідної гетерогенної мережі та покращення якості обслуговування користувачів за рахунок удосконалення методу адаптивного вибору мережі радіодоступу і розроблення моделі спільного управління ресурсами з використанням технології оброблення великих об’ємів даних. Удосконалено метод вибору безпровідної мережі доступу в гетерогенному середовищі на основі застосування теорії нечітких множин. Розроблено імітаційну модель процесу функціонування гетерогенної мережі, яка автоматизує запропонований метод вибору вузла доступу на основі теорії нечітких множин та дає змогу здійснювати налаштування великої кількості параметрів моделювання, використовуючи допоміжні математичні моделі, зокрема для опису та прогнозування процесів руху користувачів. Розроблено модель для дослідження та підвищення продуктивності роботи гетерогенної мережі із використанням системи обробки великих даних. Запропоновано використання технологій обробки великих об’ємів даних для оптимального управління ресурсами в мобільних мережах. В роботі вперше розроблено комплексний метод гнучкого управління ресурсами в гетерогенній мережі, який включає в себе: статичне резервування ресурсів для певного типу сервісу в кожній з технологій, динамічне резервування ресурсів, аналіз пріоритетності користувачів, що дає змогу зменшити кількість незадоволених клієнтів. Даний метод дає змогу підвищити продуктивність гетерогенної мережі на 29%, в порівнянні з гомогенними мережами мобільного зв’язку. Диссертационная работа посвящена решению научно-технического задачи повышения эффективности функционирования беспроводной гетерогенной сети и улучшения качества обслуживания пользователей за счет совершенствования метода адаптивного выбора сети радиодоступа и разработки модели совместного управления ресурсами с использованием технологии обработки больших объемов данных. Усовершенствован метод выбора беспроводной сети доступа в гетерогенной среде на основе применения теории нечетких множеств. Разработана имитационная модель процесса функционирования гетерогенной сети, которая автоматизирует предложенный метод выбора узла доступа на основе теории нечетких множеств и позволяет осуществлять настройку большого количества параметров моделирования, используя вспомогательные математические модели, в частности для описания и прогнозирования процессов передвижения пользователей. Разработана модель для исследования и повышения производительности работы гетерогенной сети с использованием системы обработки больших данных. Предложено использование технологий обработки больших объемов данных для оптимального управления ресурсами в мобильных сетях. В работе впервые разработан комплексный метод гибкого управления ресурсами в гетерогенной сети, включающий в себя: статическое резервирование ресурсов для определенного типа сервиса в каждой из технологий, динамическое резервирование ресурсов, анализ приоритетности пользователей, что позволяет уменьшить количество недовольных клиентов. Данный метод позволяет повысить производительность гетерогенной сети на 29%, по сравнению с гомогенными сетями мобильной связи. The thesis is devoted to solving the scientific and technical task of increasing the efficiency of the wireless heterogeneous network operation and enhancing the quality of service for users by improving the method of adaptive selection of radio access network and developing a model for joint management of resources using the technology for Big Data processing. The method for selecting wireless access network in a heterogeneous environment based on the theory of fuzzy sets has been improved. This method allows for a centralized, well-founded decision to carry out a horizontal-vertical handover procedure based on a group of QoS-dependent criteria and criteria that depend directly on the properties of the radio interface of the network system. The method also enables decision-making rules, depending on different telecommunication conditions and network policies. A simulation model of the heterogeneous network has been developed. The model allows to automate investigation of the proposed method of selecting an access node based on the theory of fuzzy sets. The model enables configuration of a large number of simulation parameters using auxiliary mathematical models, in particular for describing and predicting user motion processes. A model for investigation and increasing the productivity of a heterogeneous network using a system of Big Data processing has been enhanced. It is proposed to use technologies of Big Data processing for optimal management of resources in mobile networks. For the first time, in this paper, a complex method of flexible resource management in a heterogeneous network has been developed, which includes: static reserving of resources for a certain type of service in each technology, dynamic resource reserving, analysis of priority of users, which allows to reduce the number of unsatisfied clients. This method makes it possible to increase the performance of a heterogeneous network up to 29% compared to homogeneous mobile communication networks.Item Визначення пасажиропотоків на міських маршрутах з використанням нечіткої логіки та трансакцій абонентів стільникового зв'язку(Національний університет "Львівська політехніка", 2017) Кара, Інна Андріївна; Форнальчик, Євген Юліанович; Національний університет «Львівська політехніка»; Меленчук, Тетяна Михайлівна; Санько, Ярослав ВолодимировичРобота присвячена визначенню пасажиропотоків мешканців міста за маршрутами громадського транспорту на основі привабливості їх для потенційних пасажирів, яка залежить від параметрів, що характеризують вибрані маршрути серед усієї множини їх. Оцінка привабливості здійснюється з урахуванням сукупної дії трьох параметрів - вартості проїзду, наповненості салону транспортних засобів та інтервалів руху між ними, на підставі чого розроблена у програмному середовищі MATLAB модель вибору ефективного варіанту пересування пасажирів на основі нечіткої логіки. У роботі використовуються масиви даних операторів стільникового зв’язку про трансакції абонентів, які відображають пересування населення. Створено алгоритми формування матриці кореспонденцій жителів міста між парами зон дії антен стільникового зв’язку (теоретична матриця) та матриці маршрутів, що сполучають ці зони. Встановлено, що експериментальна матриця відображає 70 % пересувань населення громадським транспортом від теоретичної матриці, яка враховує усі можливі пересування (власний транспорт, піший хід). Диссертация посвящена решению научно-прикладной задачи определения пассажиропотоков на городских маршрутах с использованием нечеткой логики и трансакций абонентов сотовой связи. Определены пассажиропотоки жителей города по маршрутам общественного транспорта на основании привлекательности их для потенциальных пассажиров, которая зависит от параметров, характеризующих избранные маршруты среди всего множества их. Оценка привлекательности осуществляется с учетом совокупного действия троих параметров – стоимость проезда, степени наполнения салона транспортных средств, а также интервалов движения между ними. Натурными исследованиями установлены основные характеристики маршрутов общественного транспорта, на основании чего разработана в программной среде MATLAB модель выбора эффективного варианта передвижения пассажиров на основании нечеткой логики. В работе используются массивы данных операторов сотовой связи о трансакциях абонентов, отображающих передвижение населения. Созданы алгоритмы формирования матрицы корреспонденций между парами зон действия антенн сотовой связи и матрицы маршрутов, соединяющих эти зоны. Разработанный метод определения пассажиропотоков по маршрутам тестировался на отдельном фрагменте территории г. Львова. Установлено, что экспериментальная матрица отображает 70 % передвижений населения от теоретической матрицы, которая учитывает все возможные передвижения. Практическая реализация результатов работы дала возможность определить пассажиропотоки для города с учетом минимизации трудовых и финансовых ресурсов. За счет применения нечеткой логики и трансакций абонентов сотовой связи показано сокращения необходимого времени для проведения таких исследований по традиционной методике. Это свидетельствует о целесообразности использования разработанных методов и моделей. Практическая значимость результатов работы подтверждается полученными актами внедрения разработок по определению пассажиропотоков в коммунальном предприятии «Львовавтодор» и в Управлении транспорта и связи г.Львова. The work is devoted to the definition of passenger traffic of city residents according to public transport routes based on their attractiveness which depends on the parameters characterizing the selected routes. The assessment of attractiveness is based on the combined effect of three parameters - the cost of travel, the filling of the cabin of vehicles and intervals between them, on the basis of which the MATLAB model is developed in the software environment for choosing an effective variant of passenger movement based on fuzzy logic. The work is used data sets of cellular operators of subscribers' transactions which reflect the movement of the population (passenger traffic). There has been established the algorithms for forming the correlation matrix of the inhabitants of the city between the pairs of zones of the antennas of the cellular communication (the theoretical matrix) and the matrix of the routes connecting these zones. It has been established that the experimental matrix reflects 70% of the population movement of the theoretical matrix, which takes into account all possible movements (private transport, foot traffic).Item Математичне та програмне забезпечення управління веб-проектами за умов невизначеності(Національний університет "Львівська політехніка", 2016) Алєксєєва, Катерина АндріївнаУ дисертаційній роботі розв’язано актуальне науково-практичне завдання вибору стратегії управління веб-проектом за умов невизначеності. Проаналізовано сучасні методи та засоби управління проектами, у результаті чого визначено основні чинники, що впливають на прийняття проектних рішень. Розроблено метод опрацювання та усунення невизначеностей у проектних характеристиках веб-проектів, що ґрунтується на застосуванні нечіткої логіки та нормування значень за допомогою біполярних шкал. Розроблено метод вибору стратегії управління веб-проектом за умов невизначеності, який побудований на основі методу аналізу ієрархій. Удосконалено спосіб визначення пріоритетів у методі аналізу ієрархій, що уможливило узгодження вибору стратегії управління проектом із зміною проектних характеристик. Розроблено алгоритм опрацювання невизначеностей у проектних характеристиках, який дає змогу заміни неповних та неточних значень їх точними аналогами. Розроблено програмні засоби підтримки прийняття проектних рішень з вибору стратегії управління веб-проектом, які зменшують часові затрати та підвищують якість проектних рішень за умов невизначеності. В диссертационной работе решено актуальное научно-практическое задание выбора стратегии управления веб-проектом в условиях неопределенности. Проанализированы современные методы и средства управления проектами, в результате чего определены основные факторы, влияющие на принятие проектных решений. Определены характерные черты и особенности веб-проектов, в частности, специфический характер конечного продукта, социально-коммуникационная ориентация, значительное влияние человеческого фактора, слабая структурированность проектов, высокий уровень неопределённости проектных данных. Обоснован набор проектных характеристик веб-проекта, определяющих стратегию управления проектом и принятие основных проектных решений. Эти характеристики описывают такие качества веб-проекта как данные о финансах, заинтересованных лицах, ресурсах и требованиях проекта. Разработан метод обработки и устранения неопределённостей в проектных характеристиках веб-проектов, основанный на применении нечеткой логики и нормирования значений с помощью биполярных шкал. Метод предусматривает, замену неопределённых значений проектных характеристик их нечёткими лингвистическими эквивалентами, с последующим преобразованием лингвистических значений в числовые оценки, используемые в процессах принятия проектных решений. Разработан метод выбора стратегии управления веб-проектом в условиях неопределенности, который построен на основе метода анализа иерархий. Применение метода анализа иерархий позволило обеспечить принятие достаточно корректных решений по управлению веб-проектом в условиях большого количества факторов и их недостаточной определённости и формализации. Усовершенствован способ определения приоритетов в методе анализа иерархий, который делает возможным динамическое согласование выбора стратегии управления проектом с изменением проектных характеристик. Разработан алгоритм обработки неопределенностей в проектных характеристиках, который дает возможность замены неполных и неточных значений их точными аналогами. Разработаны программные средства поддержки принятия проектных решений по управлению веб-проектом. При помощи разработанного программного обеспечения руководитель проекта осуществляет выбор наиболее подходящей стратегии управления веб-проектом в условиях неопределенности, неполноты и неточности проектных характеристик. Использование разработанного программного обеспечения позволяет уменьшить временные затраты и повышают качество проектных решений в условиях неопределенности. The thesis has solved scientific and practical problem of choosing the strategy of web project management under conditions of uncertainty. Modern methods and tools of project management were analyzed and the main factors influencing the adoption of design solutions were determined. A method of processing and elimination of uncertainties in the characteristics of the Web project based on the application of fuzzy logic and regulation values using bipolar scales was developed. A method for selecting strategies of managing Web project under conditions of uncertainty, which is based on the analytic hierarchy process, was developed. Author improved method for determining priorities in the analytic hierarchy process, which makes possible to coordinate the selection of project management strategy with the changes in project characteristics. The algorithm for processing of uncertainties in the project characteristics, which allows the replacement of incomplete and inaccurate values by their precise counterparts was developed. Developed software tools for decision-making support on choosing of project management strategies reduce the time required for making project decisions and improve the quality of project decisions in the conditions of uncertainty.Item Нечітке управління крановими установками на основі нейроподібних структур геометричних перетворень(Національний університет "Львівська політехніка", 2015) Вербенко, Ірина ОлегівнаДисертація присвячена розробленню методу та елементів автоматизованої системи управління крановими установками портального типу. Основна увага спрямовується на системи, які базуються на нечіткій методології управління, тобто такі, які використовують досвід оператора крану для реалізації процесу управління. Недоліками існуючих автоматизованих систем управління кранами є їх низька швидкість транспортування вантажу, та його коливання під час перевезення. Розроблено методи нейронечіткого управління та елементи автоматизованої системи управління крановими установками на їх основі, що використовує нейронечіткий контролер T-Controller для управління коливаннями вантажу під час його перевезення від точки до точки. Нечіткий контролер використовує продукційні правила управління, які побудовані на основі знань та досвіду оператора крану. Перевагами даного нейронечіткого контролера є його висока точність та швидкодія, а також прискорена процедура налаштування та простота в реалізації. Розроблена модель управління коливаннями вантажу базується на основі контролювання кута відхилення вантажу та його відстані відносно стартової точки транспортування, що забезпечує плавне та швидке перевезення вантажу без значних його коливань під час руху. Розроблено метод корекції вузлів фазифікації вхідних параметрів, який базується на застосуванні генетичного алгоритму, завдяки якому забезпечується точність вибору відповідного значення потужності, що надається крану, при певних заданих значеннях кута та відстані вантажу, що впливає на швидкість процесу транспортування. The thesis is devoted to the development and improvement of neurofuzzy methods for employing them in the automated gantry crane system. Systems of load handling is an important part of the production cycle where they support technological and operational operations with the help of transporting goods within production units and production plants. These industrial systems such as bridge, gantry and other types of cranes are used in many industries. The main focus of this paper concentrates on the problem of load positioning during crane work. This problem is very interesting in terms of process automation and widely studied in the work of various researchers because of the need to solve the problem of swinging regulation in the crane management systems. This problem is also important in an increasingly high requirements that relate to the expected timing and accuracy of the loop during crane operations handling in automated production processes. During researching there was created model of gantry crane management system on the basis of fuzzy algorithms using neural-like structures of geometric transformations which reduces load swinging during its transportation by gantry crane. Swing reducing positively affects the speed and performance of transportation. The feature of developed programalgorithmic tools of automated management system is they belong to a category that uses fuzzy control methods that implements knowledge and experience of a crane operator in form of fuzzy production rules for managing the system. Experimental studies have confirmed the high accuracy in choosing the appropriate value of power provided to the crane which improves control process and ensures reducing the load swinging. In addition, there are developed and improved a method of fuzzification knots correction of input and output parameters on the basis of genetic algorithm. This method pro-vides fast deflection damping and reduces the number of iterations of crane working process affecting the transportation of one container and the performance of the transportation cycle in general. Besides that, method of fuzzy rules and fuzzification knots setting based on genetic algorithm speeds up the process of reconfiguring the crane control system during changing conditions functioning. Based on the theoretical and practical results of the research work there was developed the software solution that implements developed methods of neurofuzzy control of load swinging and correction of fuzzification knots. Developed software could be used on Windows platforms. The developed algorithmic tools have a modular structure that allows the implementation of the software control algorithms be used as components of computer systems for managing gantry crane load swinging. Диссертация посвящена разработке методов и элементов автоматизированной системы управления крановыми установками портального типа. Основное внимание направляется на системы, основанные на нечеткой методологии управления, то есть такие, которые используют опыт оператора крана для реализации процесса упления. Недостатком существующих автоматизированных систем управления кранами является их низкая скорость транспортировки груза, и его колебания во время перевозки. Разработаны методы нейронечеткого управления и элементы автоматизированной системы управления крановыми установками на их основе, использует нейронечеткий контроллер T-Controller для управления колебаниями груза при его перевозке от точки к точке. Нечеткий контроллер использует продукционные правила управления, построенные на основе знаний и опыта оператора крана. Преимуществами данного нейронечеткого контроллера является его высокая точность и быстродействие, а также ускоренная процедура настройки и простота в реализации. Разработанная модель управления колебаниями груза базируется на основе контроля угла отклонения груза и его расстояния относительно стартовой точки транспортировки, что обеспечивает плавную и быструю перевозку груза без значительных его колебаний во время движения. Разработан метод коррекции узлов фаззификации входных параметров, который базируется на применении генетического алгоритма, благодаря которому обеспечивается точность выбора соответствующего значения мощности, предоставляемой крану, при определенных заданных значениях угла и расстояния груза, что влияет на скорость процесса транспортировки.Item Управління рухом колісної мобільної робототехнічної системи засобами нечіткої логіки(Національний університет "Львівська політехніка", 2015) Ваврук, Ірина ЄвгенівнаДисертаційна робота присвячена розв’язанню важливої наукової задачі – розробці моделі, методів та засобів на основі нечіткої логіки для автономного управління рухом колісної МРС в реальному часі. В дисертації вперше розроблено метод нечіткого управління рухом МРС, який за рахунок доповнення нечіткої логіки лінійною регресією забезпечує зменшення обчислювальної складності алгоритму управління порівняно з методом Мамдані в середньому на 16% та забезпечує можливість руху МРС в динамічному середовищі в реальному часі. Вперше розроблено імітаційну модель для генерування бази даних, що за рахунок використання нейронечіткого Т-контролера забезпечує підвищення точності визначення коефіцієнтів лінійної регресійної моделі, що забезпечує підвищення точності управління рухом порівняно з методом Мамдані в середньому на 18%. Для підвищення точності і швидкодії управління запропоновано використовувати програмну реалізацію нейронечіткого Т-контролера - Т-Controller Workshop, що базується на використанні моделі геометричних перетворень для обчислення точного значення вихідної змінної. Вдосконалено метод визначення кута повороту МРС, який за рахунок врахування коефіцієнтів активації одержаних кутів повороту в різних режимах руху забезпечує зменшення шляху доїзду до цілі. Вдосконалено метод вибору значень параметрів руху колісної МРС, що за рахунок знаходження необхідного кута повороту та відповідної швидкості руху на кожній ітерації руху МРС в умовах зміни характеристик колісної МРС забезпечує зменшення часу доїзду до цілі. Розроблено програмні засоби, які забезпечують візуалізацію траєкторії руху МРС та управління рухом МРС в реальному часі з використанням мікроконтролерної плати Arduino. Диссертация посвящена решению важной научной задачи - разработке моделей, методов и средств на основе нечеткой логики для автономного управления движением колесной мобильной робототехнической системы в реальном времени. В диссертации впервые разработан метод нечеткого управления движением колесной МРС, который за счет дополнения нечеткой логики линейной регрессией обеспечивает уменьшение вычислительной сложности алгоритма по сравнению с методом Мамдани в среднем на 16%. Разработана структура системы автономного управления движением, особенностью которой является наличие совокупности модулей, реализующих различные режимы движения. Для решения поставленной задачи движения к цели в среде с неизвестными параметрами и имеющимися препятствиями предложено реализовывать такие режимы движения: режим движения вдоль правой стены, режим движения вдоль левой стены, режим движения объезда препятствия, режим движения к цели. Осуществлена разработка базы продукционных правил, определены функции принадлежности входных и выходных лингвистических переменных. Усовершенствован метод определения угла поворота МРС, который за счет учета коэффициентов активации для углов поворота в различных режимах движения обеспечивает уменьшение траектории при движении к цели. Предложено определение эффективного угла поворота осуществлять линейным объединением значений углов поворота режимов движения с использованием коэффициентов, выражающих степень активации каждого отдельного режима. Впервые разработана имитационная модель управления движением мобильной робототехнической системы для генерирования базы данных, которые влияют на определение коэффициентов линейной регрессионной модели, которые используются при исчислении значений параметров движения системы (скорости и углов поворота). Для повышения точности и быстродействия управления предложено использовать программную реализацию нейронечеткого Т-контроллера, который использует нечеткую модель геометрических преобразований - Т-Controller Workshop для вычисления точного значения выходной переменной. При этом осуществляется повышение точности определения коэффициентов линейной регрессионной модели и повышение точности управления движением по сравнению с методом Мамдани в среднем на 18%. Усовершенствован метод выбора значений параметров движения колесной МРС, что за счет выбора соответствующего угла поворота и скорости движения при каждой итерации движения МРС в условиях изменения значений характеристик колесной МРС обеспечивает уменьшение времени проезда к цели. Основной особенностью разработанного метода является осуществление коррекции угла поворота МРС, учитывая ее характеристики, и определения необходимой скорости робототехнической системы, в зависимости от того, насколько близко находятся препятствия и цель от нее. Разработаны программные средства, обеспечивающие визуализацию траектории движения МРС и управления движением МРС в реальном времени с использованием микроконтроллерной платы Arduino. The thesis is devoted to the solution of important scientific problem - the development of models, methods and tools based on fuzzy logic for autonomous motion control of wheeled mobile robotic system in real-time. For the first time the method of mobile robotic system motion control, which through a combination of fuzzy logic and linear regression would reduce the complexity of the control algorithm is developed. This ensures reducing the complexity of the control algorithm compare to Mamdani method in general to 16% and it provides the ability of mobile robotic system motion at dynamically changing environment in real time. For the first time a simulation model of a mobile robotic motion control system is developed, which is used to generate database. The usage of neural model T-controller to determine output crisp values enhances the accuracy of the linear regression model coefficients calculation. It enhances the accuracy of mobile robotic system movement compare to Mamdani method in general to 18%. Method for determining the angle of rotation of a mobile robotic system that by taking into account rotation angles and activation coefficients in different modes of motion is improved. It is used for reduction trajectory of mobile robotic system movement. Method of selecting the appropriate motion parameters, such as speed and rotation angle by taking into account changes at the parameters of a mobile robotic system is improved. The software tools that provide visualization of the trajectory of the mobile robotic system and motion control of mobile robotic system in real time using a Arduino microcontroller board are developed.Item Інформаційна технологія моделювання просторового розвитку об’єктів туристичної інфраструктури(Національний університет "Львівська політехніка", 2013) Артеменко, Ольга ІванівнаДисертація присвячена розробленню методів оцінювання рекреаційної привабливості території та рекреаційного потенціалу території, а також створенню на їх основі інформаційної технології моделювання просторового розвитку об’єктів туристичної інфраструктури на регіональному рівні. Розроблено метод оцінювання показника рекреаційної привабливості території, який враховує основні фактори впливу на ефективність здійснення туристичної діяльності. Розроблено метод розрахунку потенціалу рекреаційної привабливості території на основі нечіткого виведення, що дало змогу адекватно врахувати якісні та кількісні характеристики існуючої туристичної інфраструктури. Удосконалено клітинну модель урбанізації для моделювання процесів просторового розвитку об’єктів туристичної інфраструктури на регіональному рівні шляхом модифікації алгоритму асинхронних клітинних автоматів, що дало можливість обґрунтувати та оптимізувати розбудову туристичних об’єктів, а також доповнювати їх відповідною соціальною та транспортною інфраструктурою. Проведено комп’ютерні експерименти з моделювання просторового розвитку об’єктів туристичної інфраструктури, визначення та аналізу показників рекреаційної привабливості та рекреаційного потенціалу для областей Карпатського регіону. Диссертация посвящена разработке методов оценивания рекреационной привлекательности территории и рекреационного потенциала территории, а также созданию на их основе информационной технологии моделирования пространственного развития объектов туристической инфраструктуры на региональном уровне. Обоснована необходимость решения задачи разработки информационной технологии моделирования пространственного развития объектов туристической инфраструктуры на региональном уровне. Проведен анализ методов и известных подходов к оцениванию рекреационной привлекательности территории, как основного фактора появления и развития объектов туристической инфраструктуры, что позволило разработать и реализовать программные средства моделирования рекреационной привлекательности. Разработанная информационная технология моделирования пространственного развития объектов туристической инфраструктуры региона позволяет проводить анализ эффективности ведения туристического бизнеса, использование природных и рекреационных ресурсов территории. Разработан метод оценивания показателя рекреационной привлекательности территории, учитывающий основные факторы влияния на эффективность осуществления туристической деятельности. Разработан метод представления пространственного размещения рекреационно привлекательных территорий, который работает на основе методов нечеткого вывода, что позволило оценить привлекательность территории на локальном и региональном уровнях с учетом сезонных особенностей туризма, а также лингвистической неопределенности параметров модели. Разработан метод расчета потенциала рекреационной привлекательности территории на основе нечеткого вывода, что позволило адекватно учесть качественные и количественные характеристики существующей туристической инфраструктуры. Усовершенствована клеточная модель урбанизации для моделирования процессов пространственного развития объектов туристической инфраструктуры на региональном уровне путем модификации алгоритма асинхронных клеточных автоматов, что позволило обосновать и оптимизировать развитие туристических объектов, а также дополнять их соответствующей социальной и транспортной инфраструктурой. Проведены компьютерные эксперименты по моделированию пространственного развития объектов туристической инфраструктуры, определению и анализу показателей рекреационной привлекательности и рекреационного потенциала областей Карпатского региона. The thesis is devoted to development of methods for assessing recreational attractiveness of the territory and recreational potential of the territory, as well as building on this basis an information technology for spatial modeling of objects of tourist infrastructure at the regional level. The method of assessment of territory recreational attractiveness index, which takes into account the main factors influencing the effectiveness of tourism activities. The method of calculating the potential recreational attractiveness based on fuzzy inference, which helped to adequately take into account the qualitative and quantitative characteristics of existing tourism infrastructure in information technology for modeling spatial development of tourist infrastructure facilities. Cellular urban model was improved for simulation of spatial development of tourist infrastructure facilities at the regional level by modifying the algorithm of asynchronous cellular automata, making it possible to justify and optimize the development of tourist facilities and complement the relevant social and transport infrastructure. A computer experiments for simulation of spatial development of tourist infrastructure facilities at the regional level, on identification and analysis of indicators of recreational attractiveness and recreational potential for the Carpathian region.Item Інформаційна система прогнозування розвитку інфраструктури в туристичній галузі(Національний університет "Львівська політехніка", 2013) Гаць, Богдан МиколайовичДисертація присвячена розробці інформаційної технології прогнозування розвитку інфраструктури об’єктів туристичної галузі та її практичної реалізації у вигляді інформаційної системи. Проведений огляд наукових досліджень дав змогу визначити основні компоненти, функціональні модулі та математичні методи для розробки інформаційної системи, якими є ГІС, база знань, автоматизований програмний модуль із множиною математичних моделей прогнозування об’єктів інфраструктури, модуль побудови просторових розподілів належності території до урбанізованої. Розроблено ІТПРІ, яка інтегрує методи прогнозування просторових характеристик об’єктів туристичної інфраструктури, розширює їх аналітичні можливості за рахунок відповідної адаптації спеціалізованих математичних пакетів з автоматизованим поданням геопросторових даних та їх обробки згідно відповідних математичних моделей, що, на відміну від існуючих, має високу оперативність і повноту в отримуванні даних з ГІС та інших джерел і забезпечує комплексний підхід щодо прийняття відповідних рішень. Практичною реалізацією ІТПРІ є ІС «Траверс». Реалізовано алгоритм відбору та конвертації геопросторових даних з ГІС, що дало можливість уніфікувати вхідні параметри множини моделей прогнозування розвитку об’єктів туристичної інфраструктури. Розроблено метод визначення ступеня належності території до урбанізованої на основі навчання гібридної нейронної мережі. Розроблено метод прогнозування зміни просторової форми інфраструктури об’єктів туристичної галузі за рахунок мультимодельного підходу, який інтегрує моделі фрактальної геометрії та дифузії, зокрема клітинної урбанізації, випадкового дощу, неперервної дифузно-обмеженої урбанізації, побудови фракталу на основі броунівського зміщення серединної точки плоскої сітки, на основі рекурсивних самоафінних фракталів та двох типів фрактальних поверхонь, броунівських фрактальних рельєфів, що дало змогу отримувати комплексну оцінку просторових характеристик території. Основні результати роботи знайшли практичне застосування при плануванні стратегії розвитку регіону у владних структурах, прийнятті рішення адміністрацією туристично-рекреаційних комплексів, у науково-дослідних темах, а відповідні методичні розробки – у навчальному процесі. Диссертация посвящена разработке информационной технологии прогнозирования развития инфраструктуры объектов туристической отрасли и ее практической реализации в виде информационной системы. Проведенный анализ научных исследований позволил определить основные компоненты, функциональные модули и математические методы для разработки информационной системы. Теоретически обоснованными обязательными компонентами такой системы являются ГИС, база знаний, автоматизированный программный модуль с множеством математическими моделями прогнозирования туристической инфраструктуры, модуль построения пространственных распределений принадлежности территории к урбанизированной. Построена структурная схема потоков ИС, которая дает представление о верхнем уровне ее функционирования. Разработана ИТПРИ, которая интегрирует методы прогнозирования пространственных характеристик объектов туристической инфраструктуры, расширяет их аналитические возможности за счет соответствующей адаптации специализированных математических пакетов с автоматизированным представлением геопространственных данных и их обработкой соответственно математическим моделям. В отличии от существующих, имеет высокую оперативность и полноту в получении данных с ГИС и других источников, обеспечивает комплексный подход относительно принятия соответствующих решений. Практической реализацией ИТПРИ является ИС «Траверс». ИТПРИ позволит решить широкий круг задач, в частности рассчитывать привлекательность территории для развития туристической инфраструктуры, моделировать развитие пространственной формы инфраструктуры туристических поселков, предвидеть будущие сценарии развития региона, которые нужны для потенциальных инвесторов, органов государственного управления с целью выработки рекомендаций по развитию туристического бизнеса. Реализован алгоритм отбора и конвертации геопространственных данных с ГИС, что позволило унифицировать входные параметры множества моделей прогнозирования развития объектов туристической инфраструктуры. Разработан метод определения степени принадлежности территории к урбанизированной на основе обучения гибридной нейронной сети. Разработан метод прогнозирования изменения пространственной формы инфраструктуры объектов туристической отрасли за счет мультимодельного подхода, который интегрирует модели фрактальной геометрии и диффузии, в частности клеточной урбанизации, случайного дождя, непрерывной диффузно-ограниченной урбанизации, построения фрактала на основе броуновского смещения срединной точки плоской сетки, на основе рекурсивных самоафинних фракталов и двух типов фрактальных поверхностей, броуновских фрактальных рельефов, что позволило получать комплексную оценку пространственных характеристик территории. Основные результаты работы нашли практическое применение при планировании стратегии развития региона во властных структурах, принятии решения администрацией туристско-рекреационных комплексов, в научно-исследовательских темах, а соответствующие методические разработки – в учебном процессе. Dissertation is devoted to the development of information system for tourist objects infrastructure growth and its practical implementation in form of information system. A review of scientific research allows identify the main components, functional modules and mathematical methods for developing information system (IS). Obligatory components of IS are GIS, knowledge base, automated software module with several mathematical models of predicting tourism infrastructure growth, module for building spatial distributions belonging to the urbanized area. Information technology for infrastructure growth prediction (ITIGP) that integrates methods of predicting the spatial characteristics of the tourist infrastructure objects, expanding their analytical capabilities through adaptation of mathematical packages with automated submission of geospatial data and processing by appropriate mathematical models. Unlike existing models has high efficiency and completeness in retrieving data from GIS and provides a comprehensive approach to decision-making. The practical implementation of ITIGP is IS "Traverse". The algorithm of automating the exchange and conversion of geospatial data from GIS enable to unify set of input parameters of predicting tourism infrastructure growth models. Method of building spatial distributions of territory belonging to the urbanized area was proposed which based on the training set and fuzzy inference systems with different types of belonging function. Method of prediction changes in spatial infrastructure forms on the basis multimodal approach of fractal geometry and diffusion was proposed. It helped obtain a comprehensive assessment of the spatial characteristics of the territory.Item Синтез та аналіз бездавачевої системи визначення положення ротора вентильного реактивного двигуна, побудованої на основі принципів нечіткої логіки(Національний університет "Львівська політехніка", 2012) Михайлович, Тарас ІгоровичДисертація присвячена розв’язанню науково-прикладної задачі створення систем вентильних реактивних двигунів без давача положення ротора (ДПР) на основі теорії нечітких множин. Розроблений алгоритм непрямого визначення кута положення ротора дозволяє створювати вентильні реактивні двигуни (ВРД) без давача положення ротора, що за своїми характеристиками не поступаються традиційним, як в перехідних, так і в квазіусталених режимах роботи. Запропонований підхід щодо структурного синтезу фаззі-естиматора (ФЕ), що полягає у послідовному з’єднанні фаззі-блоків замість введення додаткової змінної, дозволив в декілька разів зменшити базу правил. Результати математичного та фізичного моделювання доводять, що синтезований фаззі-естиматор кута положення ротора забезпечує надійну роботу ВРД в різних режимах роботи, як при зміні навантаження, так і напруги живлення. На базі ВРД з ФЕ кута положення ротора легко побудувати замкнену систему регулювання швидкості обертання без використання додаткових елементів для формування зворотнього зв’язку. Запропонований алгоритм визначення кута початкового положення ротора ВРД дозволяє достатньо точно його розрахувати та забезпечити надійний пуск без стартового коливання ротора. На основі проведених досліджень запропоновано структуру фаззі-естиматора, яка може бути використана для різних ВРД. В первом разделе проанализированы области и перспективы применения вентильных реактивных двигателей (ВРД), рассмотрены датчики положения ротора (ДПР) как отдельные элементы ВРД, на основании проведённого анализа перечислены недостатки ВРД, обусловленные этими датчиками. Сделан обзор известных способов косвенного определения положения ротора. Произведена классификация методов на три группы: активные, пассивные и те, что построены на основании интеллектуальных подходов. Сформированы преимущества и недостатки каждого способа. На основании проведённого анализа определены требования к новым системам. Во втором разделе описан синтез фаззи-эстиматора угла положения ротора ВРД для различных режимов работы. Проведено исследование системы ВРД на математической модели, предложенной профессором Ткачуком В. И., и установлены зависимости между переменными. Их анализ показал, что производная угла положения ротора зависит от тока, производной тока, угла положения ротора, напряжения питания. Поэтому, входными переменными фаззи-эстиматора выбраны ток, производная тока и напряжение питания. Для уменьшения базы правил предложен новый подход к синтезу фаззи-эстиматоров (ФЭ), который предусматривает последовательное соединение фаззи-блоков. Для устранения стартового колебания ротора, которое возникает при процедуре инициализации последнего, предложен алгоритм определения начального угла положения ротора. В третьем разделе представлены результаты исследования работы предложенного ФЭ угла положения ротора на математических моделях трёх конструктивно различных ВРД в разных режимах работы, включая исследования замкнутой системы регулирования скорости вращения. На основании анализа результатов доказано, что предложенный ФЭ не ухудшает параметры системы и может быть использован в реальных ВРД и приводах на их основе. В четвертом разделе описаны экспериментальная установка и результаты физического моделирования, полученные при проведении экспериментов, которые подтверждают целесообразность решений, принятых при синтезе нечёткого эстиматора и его работоспособность, как в квазиустановившихся, так и в переходных режимах работы. Анализ результатов экспериментальных исследований алгоритма первоначального определения положения ротора показывает, что относительная погрешность между определённым углом положения ротора θ° и предварительно уставленным углом Θ°0, по отношению к одному электрическому периоду, не превышает 10% во всём диапазоне изменения механического угла положения ротора при различных напряжениях питания, что даёт возможность обеспечить надёжный пуск без стартового колебания ротора. На основе проведенных исследований предложено структуру фаззи-эстиматора, которая может быть использована для различных ВРД. The aim of the give thesis is to solve scientific and applied problems of creation of sensorless switched reluctance motor (without position sensor) based on the fuzzy sets theory. It was proven that indirect algorithm for estimation the angle of the rotor position allows one to build switched reluctance motor (SRM) without rotor position sensor, which by its qualitative characteristics stands up to traditional SRM both in transient and quasi-stationary modes. The approach of structural synthesis of fuzzy-estimator (FE), which is based on series connection of fuzzy-blocks instead of extra input use, allowed to reduce the rule base several times. Due to the results of mathematical and physical modelling it was shown that synthesized fuzzy estimator for angle position of the rotor ensures reliable functioning of SRM in different modes, both when changing the load and supply voltage. On the basis of SRM with FE for angle of the rotor position it’s easy to build a closed-loop system of speed control without the use of additional elements to form a feedback. According to the thesis it was determined that proposed algorithm for estimating the angle of the initial rotor position of SRM allows it to be counted accurately and ensure reliable start without provoking starting hesitation of the rotor. On the basis of the research the structure of fuzzy estimator that can be used for a variety of SRM is proposed.