Ukrainian Journal of Information Technology
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/56854
Browse
5 results
Search Results
Item Метод та засоби тестування спеціалізованих компонентів мобільної робототехнічної платформи на робочих тактових частотах(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Цмоць, І. Г.; Опотяк, Ю. В.; Сенета, М. Я.; Олійник, Ю. Ю.; Газда, Н. Б.; Ткачук, К. І.; Tsmots, I. G.; Opotyak, Yu. V.; Seneta, M. Ya.; Oliynyk, Yu. Yu.; Gazda, N. B.; Tkachuk, K. I.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityПроаналізовано процеси розроблення сценаріїв тестування, вибору технологічних засобів тестування апаратного та програмного забезпечення спеціалізованих компонентів мобільної робототехнічної платформи. Досліджено методи і засоби тестування спеціалізованих компонентів мобільної робототехнічної платформи при функціонуванні на робочих тактових частотах. Вдосконалено метод тестування апаратно-програмних засобів спеціалізованих компонентів мобільної робототехнічної платформи з використанням еталону, який за рахунок розроблення спеціалізованих сценаріїв і адаптації технологічного середовища до вимог конкретного застосування забезпечує підвищення якості тестування у режимі реального часу. Показано, що основними етапами тестування спеціалізованого забезпечення на робочих тактових частотах є: розроблення плану тестування, встановлення робочої тактової частоти, створення тестового середовища, виконання тестів, порівняння результатів тестування з еталонними результатами, аналіз результатів порівняння. Для тестування розроблені два середовища та два сценарії тестування: тестування засобів шифрування та маскування команд управління мобільної робототехнічної платформи; тестування засобів демаскування і дешифрування команд управління мобільної робототехнічної платформи. Для автономного управління рухом колісної мобільної робототехнічної платформи розроблено систему нейронечіткого управління, основними компонентами якої є інтелектуальні навігаційні давачі віддалі, база правил, блоки фазифікації, прийняття рішень і дефазифікації. Розроблено структуру засобів та сценаріїв тестування блоків нейроподібного шифрування/дешифрування та маскування/демаскування команд управління мобільної робототехнічної платформи, які забезпечують спільне тестування як програмних, так і апаратних засобів на робочих тактових частотах. Розроблено структуру засобів та сценаріїв тестування системи нечіткого управління рухом мобільної робототехнічної платформи, які орієнтовані на послідовне тестування блоків фазифікації, прийняття рішень і дефазифікації та забезпечують спільне тестування як програмних, так і апаратних засобів на робочих тактових частотах у реальному часі. З використанням вдосконаленого методу виконано тестування системи керування мобільної робототехнічної платформи, що підтвердило доцільність обраного підходу.Item Розроблення схеми та удосконалення методу управління рухом групи мобільних робототехнічних платформ(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Цмоць, І. Г.; Теслюк, В. М.; Опотяк, Ю. В.; Олійник, О. О.; Tsmots, I. G.; Teslyuk, V. M.; Opotyak, Yu. V.; Oliinyk, O. O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityПри керуванні групою мобільних робототехнічних платформ виникають специфічні задачі забезпечення оперативного аналізу та урахування змін параметрів функціонування кожної окремої платформи та впливу на неї та групу у цілому оточуючого середовища. Слід реалізувати не тільки узгоджене управління окремою робототехнічною платформою, але і забезпечувати взаємодію окремих платформ з метою виконання поставленого завдання у цілому. Одночасно слід аналізувати навігаційний стан оточуючого середовища, склад і координати платформ у групі, вести облік наявних ресурсів, необхідних для виконання завдання. Групи мобільних робототехнічних платформ можуть бути гомогенними або гетерогенними, що визначає особливості керування ними. Гібридний метод управління, який є поєднанням централізованого та розподіленого, у випадку гетерогенних платформ, що найчастіше трапляється на практиці, слід вважати найбільш адекватним. За умов гетерогенності платформ у групі слід реалізовувати алгоритми керування з безумовним урахуванням особливостей і характеристик кожної окремої платформи. Для реалізації вказаних задач удосконалено метод управління рухом групи мобільних робототехнічних платформ, який за рахунок врахування змінних параметрів платформ та змінного стану оточуючого середовища забезпечує ефективне управління групою платформ у режимі реального часу. Розроблено узагальнену схему процесу управління групою, що забезпечує адаптацію процесу керування групою до змінних умов оточуючого середовища. Розроблено блок-схему алгоритму автономного управління рухом окремої мобільної робототехнічної платформи, який забезпечує ефективне її функціонування з урахуванням змінних характеристик платформи і стану середовища.Item Базова структура системи нейронечіткого управління групою мобільних робототехнічних платформ(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Цмоць, І. Г.; Опотяк, Ю. В.; Штогрінець, Б. В.; Дзюба, А. О.; Олійник, Ю. Ю.; Tsmots, I. G.; Opotyak, Yu. V.; Shtohrinets, B. V.; Dzyuba, A. O.; Oliynyk, Yu. Yu.; Національний університет “Львівська політехніка”; Національна академія сухопутних військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного; Lviv Polytechnic National University; Hetman Petro Sahaidachnyi National Army AcademyПоказано, що для групового управління мобільними робототехнічними платформами (МРП) можуть використовуватися такі підходи: централізований (зосереджений), децентралізований (розподілений) та гібридний. Визначено, що актуальним завданням є розроблення системи нейронечіткого управління групою МРП, яка повинна виконувати: розподіл завдань між МРП, визначення маршрутів руху МРП, спільне планування робіт та їх синхронізацію. Сформульовано вимоги до системи нейронечіткого управління групою МРП, основними з яких є: ефективне управління групою МРП; мінімізація часу на виконання завдань; гнучкість та адаптивність до змінних умов роботи; надійна та стійка робота при реалізації різних сценаріїв; розширення функцій та масштабування відносно кількості МРП; точність та надійність управління рухом кожної МРП; реагування на зміни умов роботи; безперебійна робота групи МРП; ефективне використання ресурсів МРП; зменшення габаритів, ваги та енергоспоживання; управління у реальному часі; збирання даних про навколишнє середовище та стан МРП; бездротовий зв’язок між МРП; розроблення програмних засобів, з урахуванням розподіленої архітектури; реалізація інтерфейсу програмування з можливістю розроблення додаткового програмного забезпечення та інтеграції з іншими системами; збереження даних про стан всіх МРП для подальшого аналізу та вдосконалення управління групою МРП. Визначено такі основні етапи розроблення системи нейронечіткого управління групою МРП: формулювання задачі; аналіз вимог до системи; проектування апаратних засобів; розроблення алгоритму нейронечіткого управління; розроблення ПЗ; тестування та налаштування; впровадження та експлуатація. Запропоновано розроблення системи нейронечіткого управління групою МРП виконувати на базі інтегрованого підходу, який охоплює: методи нейронечіткого управління групою МРП, штучні нейронні мережі та нечітку логіку; методи навігації, методи попереднього опрацювання та розпізнавання зображень; методи інтелектуального опрацювання та оцінювання даних із давачів в умовах дії завад і неповноти інформації; сучасні методи та алгоритми інтелектуального управління рухом МРП; сучасну елементну базу (мікроконтролери, системи на кристалі, ПЛІС тощо); методи та засоби автоматизованого проектування апаратних і програмних засобів МРП. Запропоновано реалізацію системи нейронечіткого управління групою МРП виконувати на підставі проблемно-орієнтованого підходу, який передбачає поєднання програмного (універсального) і апаратного (спеціалізованого) забезпечення, який забезпечує високу ефективність використання обладнання. Вдосконалено метод часового розподілу ресурсів запам’ятовуючого середовища багатопортової пам’яті, який за рахунок врахування швидкодії запам’ятовуючого середовища та зовнішніх пристроїв забезпечує збільшення кількості пристроїв із безконфліктним доступом до запам’ятовуючого середовища.Item Апаратне та програмне забезпечення системи моніторингу спектру віброприскорень(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Теслюк, В. М.; Ріпак, Н. С.; Головатий, А. І.; Опотяк, Ю. В.; Теслюк, Т. В.; Teslyuk, V. M.; Ripak, N. S.; Holovatyy, A. I.; Opotyak, Yu. V.; Teslyuk, T. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityВібрація серед усіх видів механічних впливів для технічних об’єктів найбільш небезпечна. Знакозмінні напруження, викликані вібрацією, сприяють накопиченню пошкоджень у матеріалах, конструкції системи та руйнуванню. Досить швидко руйнування об’єкта настає при вібраційних впливах за умов резонансу. Водночас, вібрація викликає порушення фізіологічного та функціонального станів людини. Вплив вібрації на людину залежить від її спектрального складу, напрямку дії, тривалості впливу, а також від індивідуальних особливостей особи. У випадку впливу на людину зовнішніх коливань (хитавиці, струсів, вібрації) відбувається їхня взаємодія з внутрішніми хвильовими процесами, виникнення резонансних явищ. Так, зовнішні коливання, із частотою менш 0,7 Гц, утворюють хитавицю і порушують у людини нормальну діяльність вестибулярного апарату. Інфразвукові коливання (менш 16 Гц), впливаючи на людину, пригнічують центральну нервову систему, викликаючи почуття тривоги та страху. За певної інтенсивності на частоті 6…7 Гц інфразвукові коливання, втягуючи у резонанс внутрішні органи і систему кровообігу, здатні викликати травми, розриви артерій тощо. Розроблено структуру системи моніторингу спектру віброприскорень, яка ґрунтується на модульному принципі та включає мікроконтролер, акселерометр, рідкокристалічний графічний кольоровий дисплей, флеш пам’ять, монітор мікрокомп’ютера. Розроблено алгоритми системи моніторингу спектру віброприскорень, що включає алгоритм калібрування акселерометра, алгоритм вимірювання динамічних прискорень та алгоритм швидкого перетворення Фур’є. Визначено інтерфейс I2C для обміну даними між акселерометром ADXL345 та мікрокомп’ютером Raspberry Pi 3 Model B. Розроблено програмне забезпечення, що опрацьовує вхідну інформацію від декількох підключених до Raspberry Pi акселерометрів, що дає змогу проводити багатоканальні вимірювання і їхній аналіз. Наведено результати тестування побудованої системи, які дають змогу стверджувати про правильність та коректність функціонування розробленої системи.Item Матричний паралельний процесор на підставі однорідного обчислювального середовища з використанням вдосконаленої обчислювальної комірки(Видавництво Львівської політехніки, 2021-10-10) Стрямець, С. П.; Опотяк, Ю. В.; Striamets, S. P.; Opotyak, Yu. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityНаведено опис елементної бази однорідного обчислювального середовища, яке може ефективно використовуватися для створення систем оброблення сигналів, із застосуванням алгоритмів оброблення з глибоким розпаралелюванням, до бітового рівня. Проаналізовано переваги і недоліки наявної елементної бази та запропоновано нову удосконалену структуру обчислювальної комірки однорідного обчислювального середовища. Наведено низку конструктивних пропозицій щодо удосконалення наявних обчислювальних комірок та створення нової елементної бази однорідного обчислювального середовища. Описано механізми проведення тестування матриці однорідного обчислювального середовища з метою виявлення пошкоджених та таких, які не працюють, обчислювальних комірок всередині матриці, механізм швидкої зміни коду операцій окремих обчислювальних комірок всередині матриці однорідного обчислювального середовища. Наведено опис можливості проведення контролю налаштовувального коду в процесі запису в матрицю та контролю правильності виконання операцій під час роботи матриці однорідного обчислювального середовища. Описано механізм збільшення продуктивності обчислювального поля та способи підвищення живучості систем цифрового оброблення сигналів на базі однорідного обчислювального середовища з реконфігурацією алгоритму оброблення сигналів з урахуванням пошкоджених або збійних обчислювальних комірок, або тих, які не працюють. Наведено опис матричного паралельного спеціалізованого процесора, побудованого на базі однорідного обчислювального середовища, який складається з 720 обчислювальних комірок. Описано його функціональні вузли та принцип роботи.